裂隙黏土地区路基施工

1、目 录一、 裂隙黏土的主要特征3二、 裂隙黏土的工程性质4三、 裂隙黏土地基常见的病害5四、 裂隙黏土路基施工的措施5参考文献5裂隙黏土地区路基施工裂隙黏土是在最近10、20年内，铁路路基施工中越来越多地遇到的一种具有特殊性质的土。它的裂隙非常发育，土粒度成分黏粒比重较大，一般占30以上，所以称为裂隙黏土。由于裂隙黏土的湿涨、干缩现象很显著，能引起路基基底或结构物地基基础变形甚至破坏，所以根据这些特征也称之为膨胀土。裂隙黏土在我国分布很广，从东南沿海到川西平原，从太行山到云贵高原均可见到。在以往的铁路建设中，把它作为一般黏土对待，未引起足够的重视。自20世纪60年代以后，在实践中开始认识到裂隙

2、黏土的特殊性，才开始对它进行研究。一、裂隙黏土的主要特征裂隙黏土的主要特征为：1裂隙发育裂隙粘土中的裂隙主要为成岩裂隙和构造裂隙，另外还有各种杂乱无章的风化裂隙。裂隙的形成与其成土过程、涨缩效应、风化作用等许多因素有关。土体被各种裂隙割裂成柱状、板状和鳞片状，裂隙间常夹有软弱的填充物，故削弱了土体强度，且土体易沿裂隙产生变形。2.干缩湿涨裂隙黏土的矿物成分以伊利石为主，混有蒙脱石，而蒙脱石系膨涨性黏土矿物，吸水时体积膨胀，失水时则收缩出现裂缝。裂隙粘土暴露在自然界中。易于崩解软化，工程性质很差，即使边坡坡度很缓时，仍不免发生边坡溜坍。3.强度差异裂隙黏土的单独原状土块强度高，但由于许多土块组成

3、的土体，强度较低，其原因是受了裂隙的影响。裂隙黏土土体的强度还随裂隙各向分布的不同而有所差别，故用一般力学检算裂隙粘土边坡的稳定性尚有一定困难。4. 裂隙粘土的胀缩特征 裂隙粘土的胀缩性是土和水相互作用时所表现的一种特性，取决于土的物质组成和天然状态，土的粘粒含量愈高，强亲水性矿物愈多，则胀缩变形愈大。对于矿物成分相同的土，含水量愈低，孔隙比愈小，则膨胀性愈强。从土胀缩性的指标看，裂隙粘土一般具胀缩性，但不一定属于膨胀土，应根据土的矿物成分、化学成分、土的膨胀性和天然状态进行判别。在裂隙粘土中，发育斜交裂隙的硬粘土，一般为高塑性和强胀缩性的粘土,具有高塑性和较强的胀缩性。二、裂隙黏土的工程性质

4、 1.裂隙粘土大部分为第四系中更新统地层内，属于一般粘土的早期堆积物，出露于丘陵地区或垄岗顶部，其化学成分，主要有较强的亲水性矿物组成。粘粒含量较高，密度较大，天然含水量小，多低于或接近塑限，孔隙比较小，液性指数低。裂隙粘土在天然条件下，一般处于坚硬或硬塑状态。 2.裂隙粘土具有较发育而不规则的裂隙，在天然状态下，致密坚硬， 强度大，地基承载力高，但在卸荷、临空的条件下，易引起裂隙张开，使土的强度降低，在水的作用下，对强度的影响尤为严重。各地区及不同类型的裂隙粘土，其压缩性非常接近，均属低压缩性粘土。裂隙粘土的透水性与裂隙产状和发育程度有明显关系。竖向裂隙发育的粘土，其垂直

5、方向的透水性明显增大，裂隙发育短小的土，其不同方向的透水性差异较小。裂隙粘土一般具胀缩性，但不一定属于膨胀土，应根据土的矿物成分、化学成份、土的膨胀性和天然状态进行判别。在裂隙粘土中，发育斜交裂隙的硬粘土，一般为高塑性和强胀缩性的粘土。多属于具有胀缩性的中塑性粘土。 3.用直剪仪测定裂隙粘土的抗剪强度，受剪切面的限制，不能反应土体软弱结构面的强度，试验结果通常偏大。故强度较高，压缩性较低。但由于其特殊的裂隙结构，不仅在工程应用上应考虑土的结构特征对工程的影响，而且在测试方法上也应考虑因测试方法不同而对土的强度产生的影响。 4.在斜坡地带或洞室工程中，对存在裂隙发育碎裂严重的

6、粘土和具 有大量光滑裂隙面的致密粘土，应注意裂隙面对降低土体强度的作用，裂隙粘土的软弱结构面，对工程建筑物的稳定具控制作用。三、裂隙粘土地基常见病害裂隙黏土的工程性质非常不稳定，常常出现滑坍、翻浆冒泥等各种不良现象。裂隙黏土路基病害非常普遍，路堑主要有冲蚀、剥蚀、溜坍、滑坡；路堤主要有下沉、边坡坍滑、坍肩、路肩开裂。四、裂隙黏土路基施工措施1.裂隙黏土路基施工优先安排在非雨季施工。当无法避免时，应保证施工中排水通畅，不出现积水浸泡工作面场地的现象。应尽可能采用机械化快速施工。路基一经开工，其开挖、填筑、防护加固、支挡、防排水各项设施和工作应依序一次性完成，尽快缩短开挖面暴露时间。当防

7、护工作不能紧跟开挖完成时，应留出不小于0.5m的保护层。2.裂隙黏土的裂隙方向、开挖时间长短及路堑边坡的高度对其边坡的稳定都有很大的影响。当裂隙倾向线路方向时，对线路稳定不利。刚开挖的边坡，有足够的稳定性，时间稍久，水分渗入裂缝，裂隙间的强度衰减，间断的裂隙连贯气起来，就有发生边坡滑坍的可能。路堑边坡越高，发生坍滑的可能性就越大，故在裂隙黏土地区应尽量避免做深路堑，必要时用挡土墙来支挡边坡。路堤边坡高度在6m以内时，采用1:1.5的坡度；超过6m时要放缓坡度，或做防压护道。当路堑深度超过10m，应设置宽度不小于2m的边坡平台。3.裂隙黏土地区的路堤填料应尽量选用经过搬运的裂隙粘土作填料。使用生

8、土作填料，因土块较硬，不易碾碎压密，易产生路基病害，所以应预留必要的沉降量，其预留沉降量较一般路堤大。填筑路堤时，可将较差的土填在中间，外面用较好的土“包裹”。填层应用重型碾压机械压实，碾压时应严格保持最优含水量；压实层铺土厚度不宜大于30cm；土块应击碎至块径15cm以下。当使用裂隙粘土填筑路堤时，虽然经过开挖、搬运及压实等重塑过程，裂隙黏土的工程性质已得到极大的改善，但由于重塑不可能很彻底，故仍保留一些裂隙土的性质，只是比天然裂隙土已大大改善了。此种路堤在建成的初期是稳定的，但经过几年后，仍有可能出现路堤下沉和边坡坍滑的问题。4.表土溜坍是裂隙黏土路堑病害中最为普遍的，溜坍厚度常在0.7m

9、左右。刷缓裂隙黏土的边坡，对其稳定是不起作用的。只有将刚挖出的路堑边坡及时防护好，是边坡的表层土不受日晒雨淋的影响，尽可能保持土体的天然含水量，才能真正限制风化作用的发展。选择防护加固结构物应考虑裂隙粘土坡面不均匀下沉及表层土体干缩湿涨的特点，目前常用的边坡防护加固措施有：（1）植物防护。常用的是铺种草皮，或兼种植紫穗槐。及时铺种草皮，可有效地抑制风化，防止冲刷，加固坡面土层。种植紫穗槐可防止碎石状的表土溜坍。（2）骨架防护。骨架护坡采用拱形及方格形骨架较多，是加固裂隙黏土路堑边坡效果较好，使用较多的一种方法。浆砌片石骨架需设在稳定的边坡上，埋入破面的深度宜大于0.5m，对易产生溜滑者，可加深

10、至15m。（3）重塑土压力。重塑土顶宽不小于2m，且要有一定的厚度，夯实密度应控制在最佳密度的85左右。坡脚应设片石垛予以加强。（4）坡脚挡土墙。可与重塑土反压措施配合使用。（5）土钉锚杆护坡。土钉锚杆护坡是一种以土钉作为主要受力构件边坡维护结构技术，它广泛应用于基坑维护工程中。土钉锚杆和坡面钢筋网相结合，能对坡面起箍筋作用。一方面抵抗土体膨胀力，抑制膨胀变形，使坡面土的含水量、干重度保持在一定范围内；另一方面起到补偿作用，即使反复干缩湿涨使土体抗剪强度有所降低，但通过土钉锚杆使土坡面钢筋架对坡面施加预应力，边坡土体仍保持稳定。5.裂隙黏土的路堑出现坍滑的情况，以久旱后暴雨季节最为频繁，所以排除地面水，使之不侵入路堑坡面很重要的。除做好坡面防护外，还必须在路堑顶修筑天沟，以引走堑顶水流。如堑顶有积水洼地或池塘，最好填平。6.在路堤的基床范围内，填料最好用熟土或生土掺砂夯实填筑。路堑地