膨脹土路基處理教材

PAGEPAGE13路基設(shè)計(jì)原理論文題目：膨脹土路基病害及其處理防治方法姓名：朱英珍學(xué)號(hào)：2012121269膨脹土路基病害及其處理和防治方法【摘要】通過(guò)對(duì)膨脹土的分類進(jìn)行了詳細(xì)的討論，并對(duì)膨脹的土力學(xué)性質(zhì)和工程特性進(jìn)行了分類解析，提出了膨脹土地區(qū)公路遭受的主要病害及產(chǎn)生病害的原因。提出了幾種常用的病害處理方法，并從設(shè)計(jì)施工方面提出了防治措施。【關(guān)鍵詞】膨脹土；分類；工程特性；路基病害；處理技術(shù)；防治措施Abstract:Accordingtothedetaileddiscussionofbulgysoilclassification,thebulgysoilisanalyzedintworespects:mechanicalandengineering.Firstly,proposedthemajorsubgradediseaseanddiscussionismadeontheroadssufferedfromthebulgysoilperformance.Secondly,Itsuggestedsomepreventionandcontrolmeasuresfromtheaspectsofdesignandconstruction.Keywords:bulgysoil;category;property；subgradediseases;preventionandcontrolmeasures為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路的修建及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)提高顯得越來(lái)越重要。在我國(guó)高速公路尤其在我國(guó)西部高速公路建設(shè)中，經(jīng)常遇到要穿越膨脹土地質(zhì)的情況。膨脹土是在自然地質(zhì)過(guò)程中形成的一種多裂縫并具有顯著膨脹特性的土體，它的成分主要有強(qiáng)親水性礦物(蒙脫石和伊利石)組成。膨脹土吸水膨脹、失水收縮，并有反復(fù)變形的性質(zhì)以及土體中雜亂分布的裂縫，對(duì)工程結(jié)構(gòu)物具有嚴(yán)重的破壞作用。特別是對(duì)高等級(jí)公路路基工程和大型結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生的變形破壞作用，往往具有長(zhǎng)期、潛在的危險(xiǎn)，由于對(duì)膨脹土膨脹能力估計(jì)不足而造成公路病害的損失是相當(dāng)驚人的。幾十年來(lái)有近二十個(gè)國(guó)家遇到膨脹土的危害問題，其中美國(guó)、印度、南非、以色列、中國(guó)、澳大利亞和加拿大等國(guó)家尤為突出。據(jù)報(bào)道，在美國(guó)山于膨脹土問題造成的損失，比洪水和地震所造成損失的兩倍還多。因此，研究膨脹土的分類及性質(zhì)對(duì)正確采取工程措施確保工程質(zhì)量，以及預(yù)防膨脹土的災(zāi)害具有重要意義。1膨脹土的分類在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，必須正確識(shí)別膨脹土，并準(zhǔn)確判斷膨脹土膨脹的強(qiáng)弱和工程的性質(zhì)、特點(diǎn)，然后才能在工程設(shè)計(jì)和施工中做到有的放矢，采取切實(shí)有效的方法進(jìn)行處理。以往的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明:有一部分工程病害是因?yàn)閷?duì)膨脹土的判斷失誤，使得對(duì)膨脹土沒有正確的處理，而導(dǎo)致工程病害的發(fā)生。因此要對(duì)膨脹土進(jìn)行處置，首先必須對(duì)膨脹土進(jìn)行正確的分類。迄今為止，國(guó)內(nèi)外提出的用于膨脹土脹縮等級(jí)評(píng)判的指標(biāo)和相應(yīng)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)較多，歸納起來(lái)主要有以下幾種：柯尊敬標(biāo)準(zhǔn)將膨脹土脹縮等級(jí)分為四級(jí)，評(píng)判指標(biāo)為最大線縮率、最大體縮率和最大膨脹率(見表1)。表1柯尊敬膨脹土脹縮等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別最大線縮率／%最大體縮率／%最大膨脹率／%極強(qiáng)﹥11﹥30﹥10強(qiáng)8～1123～307～10中5～816～234～7弱2～58～162～4美國(guó)墾務(wù)局標(biāo)準(zhǔn)將膨脹土脹縮等級(jí)分為四級(jí)，評(píng)判指標(biāo)為塑性指數(shù)、縮限、鵬脹體變和小于0.001mm膠粒的含量(見表2)。表2美國(guó)膨脹土脹縮等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別塑指／%縮限／%膨脹體變／%膠粒含量（﹤0.001mm）／%極強(qiáng)﹥35﹤11﹥30﹥28強(qiáng)25～417～1220～3020～31中15～2810～1610～2013～23弱﹤18﹥15﹤10﹤15膨脹潛勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)膨脹土脹縮潛勢(shì)分為三級(jí)，評(píng)判指標(biāo)為液限和塑性指數(shù)(見表3)。表3膨脹土膨脹潛勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)膨脹潛勢(shì)液限／%塑指／%高﹥60﹥35中50～6025～35低﹤50﹤25體積變化標(biāo)準(zhǔn)將膨脹土體積變化分為三級(jí)，評(píng)判指標(biāo)為縮限和線收縮率(見表4)。表4膨脹土體積變化標(biāo)準(zhǔn)體積變化縮限／%線收縮／%嚴(yán)重﹥10﹥8臨界10～205～8不嚴(yán)重﹤12﹤5楊世基標(biāo)準(zhǔn)將膨脹土脹縮等級(jí)分為三級(jí)(見表5)。表5楊世基膨脹土脹縮等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別液限／%塑指／%膨脹總率／%吸力（kpa）CBR膨脹量／%強(qiáng)﹥60﹥35﹥4﹥440﹥3中50～6025～352～4160～4402～3弱40～5018～250.7～2100～2001～2交通部《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ013-95》標(biāo)準(zhǔn)將膨脹土脹縮等級(jí)分為三級(jí)，評(píng)判指標(biāo)為自由膨脹率、膨脹總率和小于0.002mm粘粒含量(見表6)。表6交通部《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ013-95》標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別（﹤0.001mm）粘粒含量／%自由膨脹率／%膨脹總率／%強(qiáng)﹥50﹥90﹥4中35～5065～902～4弱﹤3540～650.7～2另外，還有文獻(xiàn)提出的等效數(shù)值評(píng)判法、文獻(xiàn)提出的塑性圖判別法以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范GBJ112-87》等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)膨脹土的等級(jí)進(jìn)行劃分?？傊瑢?duì)膨脹土性質(zhì)進(jìn)行研究以及對(duì)它的準(zhǔn)確分類是正確采取工程處理措施的前提，只有把膨脹土路段的膨脹土進(jìn)行正確的分類，并結(jié)合工程的實(shí)際情況，才能找到一個(gè)實(shí)用而有效的膨脹土處理措施。2膨脹土的性質(zhì)膨脹土粘性含量很高，其中塑性指數(shù)Ip>17，多數(shù)在22~35之間；自由膨脹率般超過(guò)40%。膨脹土具有顯著的吸水膨脹、失水收縮兩種變形特性，一般強(qiáng)度較高，壓縮性低，易被認(rèn)為是較好的地基土。2.1膨脹土的工程特性大致可以歸納如下：第一，脹縮性。膨脹土吸水后體積膨脹，使其上面的建筑物或路面隆起。如膨脹受阻即產(chǎn)生膨脹力，失去水分后體積收縮，造成土體開裂，并會(huì)使其上面的建筑物下沉。因?yàn)榕蛎浲敛煌谄渌惩恋拿浛s性，反復(fù)的干縮濕脹導(dǎo)致土體的有效凝聚力下降，使得土體的強(qiáng)度降低。第二，崩解性。膨脹土浸水后體積膨脹，在無(wú)側(cè)限壓力的條件下則發(fā)生吸水濕化。不同類型的膨脹土其崩解性不一樣，強(qiáng)膨脹土浸入水后，幾分鐘很快就完全崩解；弱膨脹土浸水后，則需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能逐步崩解，且不完全崩解。第三，裂隙性。膨脹土中的裂隙，主要叫分為垂直裂隙、水平裂隙與斜交裂隙三種類型。這些裂隙將土體層分割成具有特定幾何形狀的塊體，如菱塊狀、短柱狀等，破壞了土體的完整性。膨脹土路基邊坡的破壞，大多與土中裂隙有關(guān)，且滑動(dòng)面的形成主要受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制。文獻(xiàn)認(rèn)為裂隙的產(chǎn)生是由于膨脹土的脹縮特性導(dǎo)致的，由于反復(fù)的吸水膨脹、失水干縮，反復(fù)周期變化，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)松散，而結(jié)構(gòu)的松散使得雨水進(jìn)入，又為脹縮創(chuàng)造了條件。Bishop,Bjerrum認(rèn)為由于裂隙性引起的應(yīng)力集中和吸力下降等原因造成土層軟化，導(dǎo)致隨時(shí)間減小，引起土體的破壞。第四，超固結(jié)性。膨脹土大多具有超固結(jié)性，天然空隙比較小，干密度較大，初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高。超固結(jié)膨脹土路基開挖后，將產(chǎn)生土體超固結(jié)應(yīng)力釋放，邊坡與路基面出現(xiàn)卸荷后膨脹，并常在坡腳形成應(yīng)力集中區(qū)和塑性區(qū)，使邊坡容易破壞。文獻(xiàn)認(rèn)為超固結(jié)性是膨脹土的一個(gè)重要的特征，這個(gè)特性是導(dǎo)致膨脹土邊坡漸進(jìn)性破壞的主要因素。第五，風(fēng)化特性。膨脹土受氣候因索影響，極易產(chǎn)生風(fēng)化破壞作用。路基開挖后，土體在風(fēng)化作用下，很快會(huì)產(chǎn)生碎裂、剝落和泥化等現(xiàn)象，使土體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低。按其風(fēng)化程度，一般將膨脹土劃分為強(qiáng)、中、弱三層。2.2膨脹土的土力學(xué)性質(zhì)膨脹土主要是由強(qiáng)親水性粘土礦物蒙脫石和伊利石組成的，是具有膨脹結(jié)構(gòu)、多裂隙性、強(qiáng)脹縮性和強(qiáng)度衰減性的高塑性粘性土。下面主要是從它的微觀結(jié)構(gòu)、滲透性、強(qiáng)度、和變形四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行研究的。微觀結(jié)構(gòu)土的微觀結(jié)構(gòu)的研究主要是運(yùn)用X線折射法、差熱分析法、染料吸附法、化學(xué)分析法、電子顯微鏡法等方法來(lái)研究土的微觀結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)泥巖殘積膨脹土地層面裂隙較為發(fā)達(dá)，它是土體吸水、失水的良好通道，是使膨脹土具有強(qiáng)烈的脹縮性能的重要原因。滲透性土的滲透性的研究主要是運(yùn)用達(dá)西定律以及Brooks和Corey的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定孔隙水和氣的滲透系數(shù)。研究表明，土的飽和度增大，孔隙水的滲透系數(shù)增大，孔隙氣的滲透系數(shù)減小。當(dāng)土含水量小于最佳含水量，孔隙氣的滲透系數(shù)減小的很緩慢；當(dāng)土含水量接近最佳含水量時(shí)，含水量的微小增加將引起孔隙氣的滲透系數(shù)的迅速減?。划?dāng)土含水量等于和超過(guò)最佳含水量時(shí)，孔隙氣的滲透系數(shù)基本為零，只有滲水。強(qiáng)度膨脹土的強(qiáng)度是指膨脹土的抗剪強(qiáng)度，現(xiàn)今的研究分為飽和土抗剪強(qiáng)度和非飽和土的抗剪強(qiáng)度。第一，飽和土的抗剪強(qiáng)度理論。研究膨脹土的專家注意到，膨脹土的峰值強(qiáng)度相當(dāng)?shù)母?，然而失穩(wěn)的膨脹土土坡抗剪強(qiáng)度卻往往低于其峰值。經(jīng)過(guò)研究人們認(rèn)為造成強(qiáng)度衰減的主要原因是膨脹土的工程特性:崩解性、脹縮性、裂隙性、超固結(jié)性的特點(diǎn)。第二，非飽和土的抗剪強(qiáng)度理論。Fredlund認(rèn)為，膨脹土工程問題解決的不成功是因?yàn)榕蛎浲潦堑湫偷姆秋柡屯?，而過(guò)去是運(yùn)用飽和土力學(xué)的基本理論和原理來(lái)處理。因此人們應(yīng)改用非飽和土的理論來(lái)研究膨脹土的工程特性。B他的非飽和土有效應(yīng)力理論的基礎(chǔ)上，提出強(qiáng)度計(jì)算公式：x為經(jīng)Bishop驗(yàn)參數(shù)，物理意義是單位面積上水壓力作用的面積，其數(shù)值決定于土地類別、飽和度、干濕循環(huán)以及加載和吸力的路徑，飽和土x=1，干土x=0，一般土0<x<1。公式使用的難度在于x的確定。Fredlund把非飽和土視為四：固相、氣相、液相和收縮膜，其抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式為：式中勢(shì)為強(qiáng)度包線的坡角，即吸力內(nèi)摩擦角。盧肇鈞繼Bishop和Fredlund理論之后，分析抗剪強(qiáng)度的三個(gè)組成部分：粘聚力、摩阻力和吸附強(qiáng)度，提出了用膨脹壓力來(lái)估算非飽和土吸附強(qiáng)度的關(guān)系式：為吸附強(qiáng)度，即吸力所產(chǎn)生的附加強(qiáng)度：為膨脹壓力；為內(nèi)摩擦角。這個(gè)結(jié)論還有待證實(shí)。變形膨脹土的變形叫以分為兩類:①外加荷載作用下的壓縮變形;②外加荷載與氣候共同作用導(dǎo)致土體產(chǎn)生濕脹干縮的變形。膨脹土的變形研究也叫分為飽和土理論和非飽和土理論。用飽和土理論研究膨脹土方面，我國(guó)輕工業(yè)部二院、中科院西北所等單位做了大量的工作。在運(yùn)用非飽和土理論研究膨脹土方面，我國(guó)的研究人員也取得了可喜的成就。其中陳正漢建立了非飽和土固結(jié)的混合物理論；楊代泉建立了非飽和土的廣義固結(jié)理論，它們的適用條件各不相同。正是由于膨脹土的這些特性，使得膨脹土地區(qū)的高速公路經(jīng)常遭受破壞。3典型病害類型裂縫裂縫是道路路面較為普遍的病害，而膨脹土路基常因土體失水收縮而形成反射裂縫，縫寬一般約為lcm~3cm縱裂路基填土達(dá)不到規(guī)范要求的密實(shí)度，同時(shí)路肩暴露于空氣中，對(duì)大氣物理作用特別敏感，干濕交替變化，路肩順路線方向產(chǎn)生縱向開裂而破壞路基。翻漿冒泥路基頂部受外營(yíng)力(氣候、溫度等)作用，多次膨脹變?nèi)酰俳?jīng)水浸泡溶脹，強(qiáng)度驟減，受力后形成水囊，使道床下沉擠入土中泥漿上翻冒出引起軌道變形。雨季路面滲水，土基受水浸并軟化，在行車荷載作用下，形成泥漿，擠入粒料基層，并沿路面裂縫、伸縮縫濺漿冒泥。剝落、沖蝕、泥流主要在公路路塹邊坡地段邊坡化，使土塊破碎成細(xì)粒狀、鱗片狀剝落，在降雨或風(fēng)地表徑流作用下沖蝕坡面，特別在雨季，坡面風(fēng)化松散土與坡腳剝落堆積物易形成泥流，常造成邊溝與涵洞堵塞，嚴(yán)重時(shí)可沖毀路基、淹沒路面。坍肩機(jī)械碾壓時(shí)，路堤外緣壓不著，路肩部分土體壓實(shí)不夠，當(dāng)有雨水滲入時(shí)，可使路基產(chǎn)生滑坍，使路肩錯(cuò)落而向路中心發(fā)展。溜坍主要是邊坡壓實(shí)不夠，表層風(fēng)化、吸水過(guò)飽和，在重力與透壓力作用下，沿坡面向下產(chǎn)生塑流狀塌移而破壞路堤。搓板搓板是黑色柔性路面最常見的病害之一，除了因?yàn)r青面層材料及行駛車輛推擠作用等因素影響外，對(duì)于膨脹土地區(qū)道路，由于路幅內(nèi)路基含水率不均勻變化而引起的不均勻收縮，使路面產(chǎn)生幅度很大的橫向波浪變形，造成車輛行駛時(shí)發(fā)生劇烈顛簸震動(dòng)，同時(shí)又進(jìn)一步加劇路面搓板的形成。路基下沉雨水或地面徑流沿裂縫下滲，使膨脹上路基受水浸膨脹軟化后，發(fā)生崩解或強(qiáng)度衰減，在車載作用下基床翻漿冒泥，路基下沉，并促使混凝上路面板塊錯(cuò)臺(tái)、斷裂。在上部路面、路基自重與汽車荷載的作用下，路堤易產(chǎn)生不均勻下沉，如伴隨有軟化擠出則可產(chǎn)生很大的沉陷量，不均勻下沉導(dǎo)致路面的平整度下降，嚴(yán)重時(shí)可使路面變形破壞，甚至屢修屢壞。4膨脹土路基處理方法通過(guò)前面對(duì)膨脹土工程性質(zhì)及產(chǎn)生工程病害原因的分析，基于對(duì)大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我們?cè)谶@里提出幾種常用的處理方法。換填基床換土法是膨脹土路基處理方法中最簡(jiǎn)單而且有效的方法。即挖除膨脹土，換填非膨脹土或砂礫土。換土深度根據(jù)膨脹土的強(qiáng)弱和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)確定。由于各地的氣候不同，各地膨脹土的臨界深度和臨界含水量也有所不同。換土深度為考慮受地面降水影響而使土體含水量急劇變化的深度，基本上在1~2m，即強(qiáng)膨脹土為2m，中、弱膨脹土為1.5~l路基兩側(cè)增設(shè)隔水墻相對(duì)膨脹上路基和邊坡而言，路基面層封閉性較好，雨水不易滲透浸入路基而產(chǎn)生膨脹，雨水多沿路基兩側(cè)路肩或邊坡浸入路基。因此，在路基兩側(cè)增設(shè)隔水墻十分必要。隔水墻一般采用寬度0.4m~0.6m的2：8，夯實(shí)后鋪設(shè)在基層以下1.0m~1.2m的深度內(nèi)。改良土質(zhì)改性處理膨脹土，摻石灰、水泥、粉煤灰、氯化鈣和磷酸等。路基填料選擇用弱膨脹土填筑路基時(shí)，可采用摻石灰方法處理，使土基穩(wěn)固。膨脹土中加入石灰后，由于石灰水化產(chǎn)生大量鈣離子，與膨脹土中的蒙脫石、伊利石等礦物層起吸附水作用，同時(shí)也把大量鈣離子和溶液中析出的Ca(OH)z粒子吸附到其顆粒周圍，這些作用形成石灰的水化物在膨脹土礦物顆粒表面聚集，經(jīng)硬化結(jié)晶，形成一種防止膨脹顆粒內(nèi)水外散和外水內(nèi)侵的固化層。其結(jié)果將使膨脹土減弱親水性，增加自身的穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)表明:摻石灰的效果最好，由于石灰是一種較廉價(jià)的建筑材料，用于改良膨脹土較摻其它材料經(jīng)濟(jì)，故這種辦法較常用，也是《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》所提倡的方法。但因膨脹土天然含水量常較大，土中粘粒含量多，易結(jié)塊，要將大土塊打碎后再與石灰攪勻，大面積施工中有一定難度。此外，摻拌石灰施工時(shí)易揚(yáng)塵(尤其摻生石灰)，造成一定環(huán)境污染。濕度控制法濕度控制法包括預(yù)濕和保持含水量穩(wěn)定。為控制由于膨脹土含水量變化而引起的脹縮變形，盡量減少路基含水量受外界大氣的影響，需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土將膨脹土路基進(jìn)行包封，避免膨脹土與外界大氣直接接觸，盡量減少膨脹土內(nèi)部的濕度遷移。水利工程建設(shè)中經(jīng)常采用膨脹土預(yù)濕法，用水浸泡地基土或覆蓋非膨脹土以達(dá)到膨脹土的濕度平衡。封閉路基坡面或路肩采用二灰上或三合土封閉，封上厚度15cm,或采用土工合成材料封閉，但外側(cè)需用0.5m粘上夯實(shí)。這種封閉防護(hù)措施施工簡(jiǎn)單、效果好，且造價(jià)低。此外，還可采用厚0.25m~0.30m漿砌片石封面，這種防護(hù)效果好，但造價(jià)高。擋土墻防護(hù)對(duì)于挖方路塹段，為防止坡腳處剪應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生塑性破壞，可將擋土墻做成仰斜墻體，并與排水溝連成一體。這樣，一方面可有效防止路面水滲入墻底軟化路基，提高擋上墻承載能力以及抗滑穩(wěn)定性;另一方面能夠保護(hù)路基土不致因雨水浸入而引起膨脹。這種防護(hù)措施在局等級(jí)公路建設(shè)中普遍采用，且效果良好。土釘錨桿護(hù)坡土釘錨桿護(hù)坡是一種以土釘作為主要受力構(gòu)件的邊坡圍護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于基坑圍護(hù)工程中。土釘錨桿和坡面筋網(wǎng)架相結(jié)合，能對(duì)坡面起”框箍”作用，一方面抵制土體膨脹力，抑制濕脹變形，使坡面土的含水率、干重度保持在一定范圍內(nèi)；另一方面起到補(bǔ)償作用，即使反復(fù)干縮濕脹使土體抗剪強(qiáng)度有所降低，但通過(guò)土釘錨桿使土坡面筋架對(duì)坡面施加預(yù)應(yīng)力，邊坡上體仍保持穩(wěn)定。這種護(hù)坡技術(shù)施工難度較大、造價(jià)較高，對(duì)于膨脹潛勢(shì)較強(qiáng)的高大路基邊坡可在局部采用此法。設(shè)置抗滑樁對(duì)于存在不良工程地質(zhì)和水文地質(zhì)路段，為了防止發(fā)生危害性較大的滑坡事故，在路基兩側(cè)宜采用單排或雙排預(yù)制樁，并在樁體間加設(shè)冠梁、橫向支撐等多種結(jié)構(gòu)措施，以增強(qiáng)路基整體性和抗滑穩(wěn)定性，提高支擋的效果。通過(guò)上述分析，可以明顯地看出，決定膨脹土路基病害的主要因素是膨脹土特性、水文條件、列車荷載，以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)量。5膨脹土路基病害的防治措施：隨著列車密度加大，牽引定數(shù)加重，行車速度加快，列車動(dòng)荷載對(duì)膨脹土路基病害的影響也隨之增大，這是無(wú)法改變的事實(shí)。所以只能通過(guò)改良土質(zhì)特性，改善水文條件，改進(jìn)施工工藝和加強(qiáng)邊坡防護(hù)等措施來(lái)防治病害。下面從設(shè)計(jì)、施工、維修三方面分別探討膨脹土路基病害的防治措施。第一，設(shè)計(jì)上提高認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在路基工程設(shè)計(jì)中，膨脹土一般不宜作為路堤填料，特別是基床表層部分，應(yīng)該嚴(yán)禁采用此種填料。但當(dāng)缺乏其它填料而不得不采用時(shí)，必須采取以下措施：換填基床、改良土質(zhì)。根據(jù)膨脹土特性的強(qiáng)弱，一般路堤基床換填中粗砂、砂性土厚0.5～1.2m，兩側(cè)設(shè)干砌片石路肩(如圖1所示)；或者在基床表層土厚0.5～0.8m范圍內(nèi)，摻入適量生石灰、粉煤灰等材料來(lái)改良土質(zhì)。圖1膨脹土路基換填基床示意(單位:rn）基床鋪設(shè)土工布，避免雨水滲入同時(shí)對(duì)路基保濕。土工布一般為一布一膜兩層土工布中間夾一層聚氯乙烯薄膜)，寬4m。土工布與砂性土配合鋪設(shè)，土工布底設(shè)0.2m厚砂墊層，頂部設(shè)0.2~0.提高路基設(shè)計(jì)密實(shí)度，減少路基沉降。設(shè)計(jì)采用重型擊實(shí)試驗(yàn)的壓實(shí)系數(shù)K，路基基床不應(yīng)小于0.91，基床以下填土不應(yīng)小于0.86。路堤邊坡放緩，做好防護(hù)。邊坡坡度一般根據(jù)膨脹土特性強(qiáng)弱、路堤高度、水文、氣候條件等因素綜合確定，適當(dāng)放緩。邊坡防護(hù)一般采用植被、植被配合圬工骨架或瓜了片覆蓋坡面等措施。第二，施工上加強(qiáng)管理，嚴(yán)控施工質(zhì)量強(qiáng)膨脹土穩(wěn)定性差，不應(yīng)作為路基填料；中等膨脹土宜經(jīng)過(guò)加工、改良處理后作為填料；弱膨脹土可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、水文情況及道路等級(jí)加以應(yīng)用，對(duì)于直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)邊坡及頂部進(jìn)行防護(hù)。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路等采用中等膨脹土用作路床填料時(shí)，應(yīng)作摻灰改性處理。改性處理后要求脹縮總率小超過(guò)0.7為宜。限于條件，高速公路、一級(jí)公路用中等膨脹土填筑路堤時(shí)，路堤填成后應(yīng)立即作漿砌底護(hù)坡封閉邊坡。當(dāng)填至路床底面而時(shí)應(yīng)停止填筑，改用符合規(guī)定程度的非膨脹土或改性處理的膨脹土填至路床頂而設(shè)計(jì)標(biāo)高并嚴(yán)格壓實(shí)。用膨脹土作填料時(shí)，為增加其穩(wěn)定性，可采用石灰處治，石灰劑量可通過(guò)試驗(yàn)確定，要求摻灰處理后的膨脹土，其膨脹總率接近零為佳。用接近最佳含水量的中等膨脹土填筑路堤，但兩邊邊坡部分要用非膨脹土作為封層。路堤頂面也要用非膨脹土形成包心填方。膨脹土地區(qū)原地面處理。高速公路、一級(jí)公路路堤原地面處理應(yīng)按下列規(guī)定辦理：填高不足lm的路堤，必須挖去地表30~60cm的膨脹土，換填非膨脹土，并按規(guī)定壓實(shí)；地表為潮土?xí)r，必須挖去濕軟土層換填碎、礫石土、砂礫或挖方堅(jiān)硬巖石碎渣，或?qū)⑼练_摻石灰穩(wěn)定并按規(guī)定壓實(shí)。膨脹土地區(qū)路基輾壓施工。根據(jù)膨脹土自由膨脹率的大小，選用工作質(zhì)量適宜的輾壓機(jī)具，碾壓時(shí)應(yīng)保持最佳含水量；壓實(shí)土層松鋪厚度小得大于30cm塊應(yīng)擊碎至粒徑Scm以下。在路堤與路塹交界地段，應(yīng)采用臺(tái)階方式搭接，其長(zhǎng)度小應(yīng)小于2m，并碾壓密實(shí)。膨脹土地區(qū)路塹開挖。挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計(jì)線，沿邊坡預(yù)留厚度30~50cm層，待路塹挖完時(shí)，再削去邊坡預(yù)留部分并立即漿砌護(hù)坡封閉。膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級(jí)公路的路床應(yīng)超挖30~第三，維修上認(rèn)真監(jiān)管，堅(jiān)持“防重于治，防治結(jié)合”的原則：建立、健全路基變形觀測(cè)體系，發(fā)現(xiàn)路基變形及時(shí)處理，不留后患。及時(shí)疏通引排地表水，避免或減少地表水滲入路基，尤其對(duì)場(chǎng)路基更應(yīng)注意。加強(qiáng)路基植被管理，保證對(duì)坡面的有效防護(hù)。結(jié)語(yǔ)對(duì)膨脹土路基要從設(shè)計(jì)、施工、維修方面建立綜合防治病害體系，要從路基防水、保濕入手，防止路基反復(fù)變形；路堤無(wú)論高度如何，其邊坡都應(yīng)進(jìn)行防護(hù)，且以柔性或柔性配合剛性坡面防護(hù)為主。對(duì)于尚未達(dá)到膨脹土指標(biāo)，但具有膨脹性的粘土，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)比照弱膨脹土，用提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的方法加以處理。【參考文獻(xiàn)】：[1]劉國(guó).膨脹土研究綜述J.l地基處理,1993,(3).[2]謝寶玉,郝中海.膨脹土路基處理技術(shù)[M],公路,2001,7(7).[3]劉特洪.工程建設(shè)中的膨脹土問題[M],北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.78~84.[4]楊世基.公路路基膨脹土的分類指標(biāo)[J].公路工程地質(zhì),1997,15(1):1~6[5]黃衛(wèi),鐘理,錢振東.路基膨脹土脹縮等級(jí)的模糊評(píng)判[J].巖土工程學(xué)報(bào).1999.21(4):408~413.[6]楊濤,紀(jì)桂霞.路基膨脹土脹縮等級(jí)綜合評(píng)判[J].華東公路.2002,6（3）.[7]李生林,秦素娟,薄遵昭等.中國(guó)膨脹土上程地質(zhì)研究[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)山版社.1992.151~158.[8]孫惠蘭,徐培華.高等級(jí)公路膨脹土地段路基施工技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化.1999,(4).[9]孔官瑞.膨脹土邊坡穩(wěn)定性試驗(yàn)及數(shù)值分析[D].武漢水利水電大學(xué)學(xué)位論文,1993.[10]繆林昌,劉松玉.論膨脹土的工程特性及工程措施[J].水利水電科技進(jìn)展,2001(4).[11]BjerrumL.Progressivefailureinslopesofoverconsolidateplasticclay[J].JournalS