膨脹土地區(qū)路基

特殊路基施工主講人：張希慶河北交通職業(yè)技術(shù)學院特殊路基種類08泥石流地區(qū)路基07巖坍與巖堆路基10沙漠地區(qū)路基09巖溶地區(qū)路基12涎流冰地段路基11雪害地段路基02滑坡地段路基01軟土路基04黃土地區(qū)路基03膨脹土區(qū)路基06季節(jié)冰凍路基05鹽漬土區(qū)路基1膨脹土地區(qū)路基C目錄ONTENTS1膨脹土概述3膨脹土地區(qū)路基2膨脹土處理措施膨脹土我國是世界上膨脹土分布面積最廣的國家之一，在晉、冀、魯、豫、陜、川、云、貴、桂、粵、湘、甘、蘇、鄂等二十多個省區(qū)均有分布。我國膨脹土的分布圖膨脹土：主要由親水性的蒙脫石和伊利石礦物組成，吸水后顯著膨脹，失水后顯著收

縮的高液限黏土。蒙脫石：硅鋁酸鹽，最初發(fā)現(xiàn)于法國的蒙脫城，膨脹率高，可用作止瀉藥；伊利石：硅鋁酸鹽，介于云母和高嶺石及蒙脫石間的中間礦物，膨脹率低于蒙脫土；膨脹土膨脹土工程特性（1）脹縮性：吸水后體積膨脹，失水體積收縮，土體開裂，地基損壞；（2）多裂隙性：在氣候、脹縮、風化等內(nèi)外因作用下土體存在大量原生

裂隙和次生裂隙；（3）超固結(jié)性：更新世以前沉積的土層，曾經(jīng)受過超壓密作用，其天然

孔隙率小，密實度大，初始強度高。膨脹土工程特性（4）崩解性：膨脹土浸水后體積膨脹，發(fā)生崩解。強膨脹土浸水后幾分

鐘即完全崩解。（5）風化特性：對氣候敏感，極易產(chǎn)生風化破壞。路基開挖后，土體很

快會產(chǎn)生破裂、剝落，強度降低，結(jié)構(gòu)破壞。（6）強度衰減快。初期強度高，開挖困難，短時間內(nèi)強度大幅度衰減；膨脹土判別①土的顏色為灰白、灰綠色，棕、紅、灰色、黃褐色等。②網(wǎng)狀裂隙極發(fā)育，有蠟面，易風化呈細粒狀，鱗片狀隙發(fā)育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填著灰白、灰綠色黏土。③黏土細膩，含有少量粉砂，滑感較強，含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核，以鈣質(zhì)結(jié)核為主，在旱季呈堅硬或硬塑狀態(tài)，在雨季黏滑。膨脹土判別④出露于二級或二級以上階地、山前和盆地邊緣丘陵地帶，地形平緩，無明顯陡坎。⑤坡面常見淺層溜坍，滑坡，地面裂隙。當坡面有數(shù)層土時，其中膨脹土層往往形成凹形坡，新開挖（槽）壁易發(fā)生坍塌等。⑥淺層基礎的單層或多層建筑物出現(xiàn)裂縫，且建筑物裂縫隨氣候變化而張開和閉合。膨脹土判別（2）膨脹土的詳判采用自由膨脹率、標準吸濕含水率、塑性指數(shù)三項指標。表4-2膨脹土的判別指標名

稱自由膨脹率Fs/%標準吸濕含水率Wa/%塑性指數(shù)Ip判別指標Fs≥40Wa≥2.5Ip≥15注：分類以標準吸濕含水率為控制指標，只有當未對標準吸濕含水率進行試驗時，才可參考自由膨脹率、塑性指數(shù)指標對膨脹土進行分類。膨脹土判別分級指標非膨脹土弱膨脹土中等膨脹土強膨脹土自由膨脹率Fs/%Fs＜404.≤Fs＜6060≤Fs＜90Fs≥90標準吸濕含水率

Wa

/%Wa

＜2.52.5≤Wa

＜4.84.8≤Wa

＜6.8Wa

≥6.8塑性指數(shù)IpIp

＜1515≤Ip

＜2828≤Ip

＜40Ip

≥40（2）膨脹土的詳判采用自由膨脹率、標準吸濕含水率、塑性指數(shù)三項指標。表4-3膨脹土的分級標準注：表中“非膨脹土”并不是指該土沒有膨脹性，只是其脹縮性未達到定義為“膨脹土”的程度。膨脹土危害膨脹土路基施工膨脹土地區(qū)路基處理主要方法：

0103加固法；02換填法；膨脹土改良法；04排水法；膨脹土換填法主要考慮換填材料來源及經(jīng)濟性；膨脹土改良法擾動土改良——摻石灰、水泥等無機改良劑；原狀土改良——摻入液性有機化學改良劑；膨脹土改良膨脹土改良法石灰土改良膨脹土路基灰土改良影響因素（1）土的種類；（2）土顆粒的大?。唬?）石灰的摻入量；（4）摻入石灰的類型；（5）摻入石灰與壓實成型之間的等待時間；（6）石灰與土拌和的均勻程度；（7）碾壓前填土含水率；（8）碾壓工藝；（9）養(yǎng)護條件；膨脹土改良法有機類改良劑：1）丙烯酸鹽系列；2）聚液態(tài)丁二烯和銨類；例如CTMAB膨脹土改良法有機類改良劑：1）丙烯酸鹽系列；2）聚液態(tài)丁二烯和銨類；例如CTMAB膨脹土排水法膨脹土防水毯膨脹土路基膨脹土地區(qū)路堤填筑材料的要求如下。（1）強膨脹土穩(wěn)定性差，不得作為路堤填料。（2）中等膨脹土經(jīng)處理后可作為填料，用于二級及二級以上公路

路堤填料時，改性處理后脹縮總率應不大于0.7%。（3）脹縮總率不超過0.7%的弱膨脹土可直接填筑。膨脹土二級及二級以上公路路堤基底處理應符合以下規(guī)定。（1）高度不足1m的路堤，應按設計要求采取換填或改性處理等措施處治。（2）表層為過濕土，應按設計要求采取換填或進行固化處理等措施處治。（3）填土高度小于路面和路床的總厚度，基底為膨脹土時，宜挖除地表30～60cm的膨脹土，并將路床換填為非膨脹土或摻灰處理。若為強膨脹土，挖除深度應達到大氣影響深度。膨脹土試驗路段膨脹土地區(qū)路堤施工前，應按規(guī)定做試驗路段，為路堤的正式施工提供數(shù)據(jù)資料和經(jīng)驗。鋪筑試驗路段膨脹土技術(shù)要點膨脹土地區(qū)路堤填筑施工技術(shù)要點：（1）膨脹土路基填筑松鋪厚度不得大于300mm。土塊粒徑應小于37.5mm。（2）填筑膨脹土路堤時，應及時對路堤邊坡及頂面進行防護。（3）高速、一級、二級公路采用中等膨脹土作路床填料時，應做摻灰（一般為石灰）改性處理，改性處理后要求脹縮總率應不大于0.7%.膨脹土技術(shù)要點（4）限于條件，高速、一級公路用中等膨脹土填筑路堤時，路堤填成后，應立即做漿砌護坡封閉邊坡。當填至路床底面時，應停止填筑，改用符合強度要求的非膨脹土或改性處理的膨脹土填至路床頂面設計高程并進行嚴格壓實。如當年不能鋪筑路面，則應加做封層，封層的填筑厚度不宜小于20cm，并設不小于2%的橫坡。（5）公路可用接近最佳含水率的膨脹土填筑路堤，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。膨脹土路塹開挖路塹開挖施工技術(shù)要點如下。（1）路塹施工前，先施工截、排水設施，將水引至路幅以外。（2）邊坡施工過程中，必要時，宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量。邊坡不得一次挖到設計線，應預留30～50cm厚度，待路塹完成后，再分段削去邊坡預留部分，并立即進行加固和封閉處理。（3）路床底標高以下應按照設計要求進行處理。膨脹土路塹開挖（4）宜用支擋結(jié)構(gòu)對強膨脹土邊坡進行防護。支擋結(jié)構(gòu)基坑應采取措施防止曝曬或浸水，基礎埋深應在大氣風化作用影響深度以下。（5）挖方地段挖到距路床頂面以上30cm時，應停止向下開挖，并挖好臨時排水溝，待做路面時，再挖至路床頂面以下30cm，用非膨脹土回填，并按要求壓實。（6）膨脹土地區(qū)的路塹，對高速、一級公路的路床應超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處理。路基碾壓路基碾壓技術(shù)要點：（1）先要根據(jù)膨脹土自由膨脹率的大小，選擇適宜機具。一般而言，自由膨脹率越大的土采用的壓實機具越重。（2）由