精講班1K411023 24 熱悉巖土分類與不良土質(zhì)處理方法講義

1、1K411023熱悉巖土分類與不良土質(zhì)處理方法一、工程用土分類（了解）(一)按土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)分類（2）.工程用土的類別應(yīng)根據(jù)下列土的指標(biāo)確定：1)土顆粒組成及其特征：土的分類和土顆粒粒徑關(guān)系下圖2)土的塑性指標(biāo)：液限(L)、塑限(P)和塑性指數(shù)(IP)。單位單位：mm(二)按照土的堅(jiān)實(shí)系數(shù)分類1.一類土，松軟土主要包括砂土、粉土、沖積砂土層、疏松種植土、淤泥(泥炭)等，堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.50.6。2.二類土，普通土主要包括粉質(zhì)黏土，潮濕的黃土，夾有碎石，卵石的砂，粉土混卵(碎)石；種植土、填土等，堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.60.8。3.三類土，堅(jiān)土主要包括軟及中等密實(shí)黏土，重粉質(zhì)黏土，礫石土，干黃土、含有碎

2、石卵石的黃土、粉質(zhì)黏土；壓實(shí)的填土等；堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.81.0。4.四類土，砂礫堅(jiān)土主要包括堅(jiān)硬密實(shí)的黏性土或黃土，含有碎石卵石的中等密實(shí)的黏性土或黃土，粗卵石；天然級(jí)配砂石，軟泥灰?guī)r等；堅(jiān)實(shí)系數(shù)為1.01.5。5.五類土，軟石主要包括硬質(zhì)黏土，中密的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土；膠結(jié)不緊的礫巖，軟石灰及貝殼石灰石等；堅(jiān)實(shí)系數(shù)為1.54.0。二、土的性能參數(shù)(一)土的工程性質(zhì)(二)路用工程(土)主要性能參數(shù)含水量：土中水的質(zhì)量與干土粒質(zhì)量之比，即=Ww/Ws，（%）；天然密度：土的質(zhì)量與其體積之比，即=W/V，(g/cm3，t/m3)；孔隙比e：土的孔隙體積與土粒體積之比，即e=Vv/Vs；塑限p:土由

3、可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固體狀態(tài)時(shí)的界限含水量為塑性下限，稱為塑性界限，簡(jiǎn)稱塑限；塑性指數(shù)Ip：土的液限與塑限之差值，Ip=L-p，即土處于塑性狀態(tài)的含水量變化范圍，表征土的塑性大小；液性指數(shù)IL：土的天然含水量與塑限之差值對(duì)塑性指數(shù)之比值，IL=(-p)/Ip，IL可用以判別土的軟硬程度；IL0堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)，0IL0.5硬塑狀態(tài)，0.5IL1.0軟塑狀態(tài)，IL1.0流塑狀態(tài)。2009年選擇題孔隙率n：土的孔隙體積與土的體積(三相)之比，即n=Vv/V，%。土的壓縮性指標(biāo)Es：Es=1+ec/，ec為土的天然孔隙比，為從土的自重應(yīng)力至土的自重加附加應(yīng)力段的壓縮系數(shù)。(三)土體的抗剪強(qiáng)度土的強(qiáng)度性質(zhì)通

4、常是指土體的抗剪強(qiáng)度，即土體抵抗剪切破壞的能力。道路工程中不良土質(zhì)路基需解決的主要問(wèn)題是提高地基承載力、土坡穩(wěn)定性等，處理方法選擇應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜。三、不良土質(zhì)路基的處理方法：(一)淤泥、淤泥質(zhì)土及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土統(tǒng)稱為軟土。軟土具有天然含水量較高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)。軟土地區(qū)路基的主要破壞形式是沉降過(guò)大引起路基開裂損壞。在較大的荷載作用下，地基易發(fā)生整體剪切、局部剪切或刺入破壞，造成路面沉降和路基失穩(wěn)；孔隙水壓力過(guò)載(來(lái)不及消散)、剪切變形過(guò)大，會(huì)造成路基邊坡失穩(wěn)。軟土基處理施工方法有數(shù)十種，常用的處理方法有表層處理法、換填法、重壓法

5、、垂直排水固結(jié)法等方法；具體可采取置換土、拋石擠淤、砂墊層置換、反壓護(hù)道、砂樁、粉噴樁、塑料排水板及土工織物等處理措施。粉噴樁砂墊層排水固結(jié)法塑料排水板(二)濕陷性黃土土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時(shí)，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較小。當(dāng)在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞，產(chǎn)生較大附加下沉，強(qiáng)度迅速降低。由于大量節(jié)理和裂隙的存在，故黃土的抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)出明顯的各向異性?？赡墚a(chǎn)生的主要病害有路基變形、凹陷、開裂，道路邊坡發(fā)生崩塌、剝落，道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部易被水沖蝕成土洞和暗河。為保證路基的穩(wěn)定，在濕陷性黃土地區(qū)施工應(yīng)注意采取特殊的加固措施，減輕或消除其濕陷性。濕陷性黃土路基處理施工除采用防止地

6、表水下滲的措施外，可根據(jù)工程具體情況采取換土法、強(qiáng)夯法、擠密法、預(yù)浸法、化學(xué)加固法等方法因地制宜進(jìn)行處理，并采取防沖、截排、防滲等防護(hù)措施。加筋土擋土墻是濕陷性黃土地區(qū)得到迅速推廣的有效防護(hù)措施。強(qiáng)夯法深層攪拌樁(三)膨脹土路基具有吸水膨脹性或失水收縮特性的高液限黏土稱為膨脹土，該類土具有較大的塑性指數(shù)。在堅(jiān)硬狀態(tài)下該土的工程性質(zhì)較好。但其顯著的脹縮特性可使路基發(fā)生變形、位移、開裂、隆起等嚴(yán)重的破壞。膨脹土路基主要應(yīng)解決的問(wèn)題是減輕和消除路基脹縮性對(duì)路基的危害，可采取的措施包括用灰土樁、水泥樁或用其他無(wú)機(jī)結(jié)合料對(duì)膨脹土路基進(jìn)行加固和改良；換填或堆載預(yù)壓對(duì)路基進(jìn)行加固。同時(shí)應(yīng)對(duì)路基采取防水和保濕

7、，如設(shè)置排水溝，設(shè)置不透水的面層結(jié)構(gòu)，在路基中設(shè)不透水層，在路基裸露的邊坡等部位植草、植樹等措施；調(diào)節(jié)路基內(nèi)干濕循環(huán)，減少坡面徑流，并增強(qiáng)坡面的防沖刷、防變形、防溜塌和滑坡能力。(四)凍土分為季節(jié)性凍土和多年性凍土兩大類。凍土在凍結(jié)狀態(tài)強(qiáng)度較高、壓縮性較低。融化后承載力急劇下降，壓縮性提高，地基容易產(chǎn)生融沉。凍脹也對(duì)地基產(chǎn)生不利影響。一般土顆粒愈細(xì)，含水量愈大，土的凍脹和融沉性愈大，反之愈小。在城市道路中，土基凍脹量與凍土層厚度成正比。土質(zhì)與壓實(shí)度不均勻也容易發(fā)生不均勻沉降。對(duì)于季節(jié)性凍土，為了防止路面因路基凍脹發(fā)生變形而破壞，在路基施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.應(yīng)盡量減少和防止道路兩側(cè)地表水或地

8、下水在凍結(jié)前或凍結(jié)過(guò)程中滲入到路基頂部，可增加路基總高度，使其滿足最小填土高度要求。2.選用不發(fā)生凍脹的路面結(jié)構(gòu)層材料。根據(jù)不同路面材料、土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關(guān)系，使土基凍層厚度不超過(guò)一定限度?？刂仆粱膬雒浟坎怀^(guò)允許值。3.對(duì)于不滿足防凍脹要求的結(jié)構(gòu)，可采用調(diào)整結(jié)構(gòu)層的厚度或采用隔溫性能好的材料等措施來(lái)滿足防凍脹要求。多孔礦渣是較好的隔溫材料。4.為防止不均勻凍脹，防凍層厚度(包括路面結(jié)構(gòu)層)應(yīng)不低于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1K411024了解水對(duì)城鎮(zhèn)道路路基的危害了解內(nèi)容，幾乎沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)考點(diǎn)一、地下水分類與水土作用(一)地下水分類1.地下水是埋藏在地面以下土顆?？紫吨幸约皫r石孔隙和裂

9、隙中的水。土中水有固、液、氣三種形態(tài)，其中液態(tài)水有吸著水、薄膜水、毛細(xì)水和重力水，其中毛細(xì)水可在毛細(xì)作用下逆重力方向上升一定高度，在0以下毛細(xì)水仍能移動(dòng)、積聚，發(fā)生凍脹。2.從工程地質(zhì)的角度，根據(jù)地下水的埋藏條件又可將地下水分為上層滯水、潛水、承壓水。(二)水土作用1.工程實(shí)踐表明：地下水對(duì)道路路基的施工、運(yùn)行與維護(hù)造成危害的影響最大、最持久。水與土體相互作用，可以使土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，致使道路路基或地下構(gòu)筑物周圍土體軟化，并可能產(chǎn)生滑坡、沉陷、潛蝕、管涌、凍脹、翻漿等事故。2.道路沿線地表水積水及排泄方式，鄰近的河道洪水位和常水位的變化；也會(huì)造成路基帶來(lái)滑坡、沉陷、凍脹、翻漿等危害。為保

10、證路基邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件和工作特點(diǎn)，分別采取防護(hù)與加固措施，并應(yīng)注意與當(dāng)?shù)丨h(huán)境協(xié)調(diào)。二、地下水和地表水的控制(一)路基排水路基排水分為地面和地下兩類。在有地下水或地表水水流危害路基邊坡穩(wěn)定時(shí)，可設(shè)置滲溝或截水溝。邊坡較陡或可能受到流水沖刷時(shí)，可設(shè)置各種類型的護(hù)坡、護(hù)墻等。(二)路基隔(截)水（1）地下水位接近或高于路槽地面標(biāo)高時(shí)，應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝或其他設(shè)施，以排除或截?cái)嗟叵滤?，降低地下水位。?）地下水位或地面積水水位較高，路基處于過(guò)濕狀態(tài)，或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)時(shí)，可設(shè)置隔離層或采取疏干路基等措施。路基疏干可采用土工織物、塑料板等材料疏干或超載預(yù)壓提高承載力與穩(wěn)定性。三、危害控制措施(一)路基與面層1.路基結(jié)構(gòu)形式要滿足設(shè)計(jì)要求，基層施工中嚴(yán)格控制細(xì)顆粒含量。在潮濕路段，應(yīng)采用水穩(wěn)定好且透水的基層。對(duì)于凍深較大的季節(jié)性凍土地區(qū)，應(yīng)有預(yù)防凍脹和翻漿的危害的具體措施。2.面層結(jié)構(gòu)除滿足其他設(shè)計(jì)要求外，應(yīng)考慮地表水的排放，防止地表水滲入基層；且其總厚度要滿