膨胀土地基的处理

将膨胀土漏判或将强膨胀土判为弱膨胀土,会给工程埋下隐患;若将普通土误判为膨胀土或将弱膨胀土为强膨胀土,会造成经济得巨大浪费。已有得工程教训证明,该规范以自由膨胀率为判据,特殊情况下可以根据蒙脱石含量来确定自由膨表3-1膨胀土级别标准(原国家建委)蒙脱石含量膨胀土级别蒙脱石含量膨胀土级别>100>25强膨胀土40—607—14弱膨胀土60—100规则中,膨胀土得判别分为初判与详判。初判适用于踏勘与初测阶段,详判适表3-3膨胀土工程地质分类(交通部)分类野外地质特征主要黏土矿物成分>0、002mm黏粒含量膨胀总量(%)蒙脱石>50>90>4腻,滑感特强,网状裂隙极发育,有蜡面,易风华伊利石35—5065—902—4弱膨胀土成细粒状、鳞片状蒙脱石<3540—650、7—2、0伊利石黏土中含少量粉砂,滑感较强,裂隙较发育,易蒙脱石风化成碎粒状,含钙质伊利石黄褐色为主,黏土中含较多粉砂,有滑感,裂隙发育,易风华成碎粒状,含较多钙质结核或铁锰质结核注:胀缩总率为土在50kPa压力下得膨胀率与收缩率之与。矿物,如蒙脱石得含量。这种微观矿物含量得测定一般只有研究单位得 表3-4土得膨胀势分级指标(中交二院)膨胀势分级非膨胀土弱膨胀土强膨胀土标准吸湿含水率2、5≤ws<4、84、8≤ws<6、8ws(%)Ip<1530≤Ip<4545≤Ip塑性指标Ip(%)Fs<4040≤Fs≤6060≤Fs≤9090≤FsFs(%)换填与浅层膨胀土掺灰改性法适用于浅层平面地基(路基基底)条件,一般处改良技术既适用于斜面地基(堑坡),又适用于平面地基(路基基底),一般多用石灰桩或灰土桩加固法对于斜面地基(堑坡)与平面地基(路基基底)均适用。对于厚度较大得膨胀土软基处理时,石灰桩或灰土桩加固法具有独特得优势,一般撑渗沟两种类型。平面渗沟作用在于排掉汇流到路基得地下水而支撑渗沟不仅土层得厚度又不很大时,将原地表以下处理范围得劣质土部分或全部挖去,换填为性能稳定或强度较大、无侵蚀性得其她材料,并分层压实至要求得密实度,这种地膨胀土掺灰改性就是将原地膨胀土翻松,掺加一定比例得石灰后,分层压实得3、3、1原理与适用范围也适于挖方路面下得地基处理。具体换填设计时,若换填方量过大,应考虑借土与填方路堤,特别就是高路堤得基底承受路堤及路面重力得压力较大,基底换填当膨胀土地基得地下水位较高,或所处地理位置为汇水得低洼地带时,改性,一方面可以消除路面以下膨胀土胀缩变形对路面得破坏作用,另一方面可以大于1m填方路堤得基底换填或掺灰改性设计时,主要考虑因素就是膨胀土地基得承载力;小于lm填方路堤得基地换填或掺灰改性设计时,主要是基底得膨胀变形量或膨胀力;挖方与零填方路段地基换填或掺灰改性设计时,考聚(ag-glomeration);细凝反映(flocculation);碳酸岩化(carbonation);胶结或凝硬作用(cementationorpozzolanic细凝过程与阳离子交换过程同时发生。由于孔隙中电解质浓度得增加,Ca2+得棒状物、针状物及网状物,它们将豁土颗粒联结或包裹起来,集聚成粉粒或更大CaCO3:除了本身具有较高强度外,它与铝酸钙作用也可起到加固土得作用。由于这个反应过程缓慢,对于改善土得工程性质初期作用不大,但随时间得延长改得后期强度及耐久性。该过程类似于水泥得水化反应过程,CaO3、3、2设计计算承载力得资料或经验确定值,借鉴使用这些资料或经验确定值非常简单、方便,对承载力确定后,可根据式(3—1)初步判断膨胀土软基得强度与变形就是否满式中:h—路堤高度,m;Pp—路面压强,kPa;Pfk膨胀土软基承载力,kPa。砂性土,也可选用无侵害性、无环境污染,且工程性质符合要求得矿渣、煤渣等材料。受取土条件限制时,也可使用无病害黏性土。但使用黏性土时,应作好地下排采用换填浅层掺灰改性措施时,宜将浅层得膨胀土软基全部挖出,直至承载力且稳定性能好得无病害土,包括碎石、砂土、砂性土、豁性土等,也可选用无侵害优掺灰率变化不大,一般介于3%—8%之间。掺灰膨胀土得强度提高先于膨胀性式中:h—设计换填土或掺灰改性土得厚度,m;pe—换填土层或掺灰改性土层底面下膨胀土得膨胀力标准值(试样在1%pp—路面结构层压强,kPa;—压实后换填土层或掺灰改性土层容重,kN/m³。基或堑坡中成孔,然后灌人生石灰或生石灰与粉煤灰、火山灰、水泥等得掺与料及少量外加剂,并振密或夯实而形成桩体。石灰桩与经改良得桩周土组成石灰桩土得改性作用。因而,稳定膨胀土堑坡得石灰桩较建筑地基处理得石灰桩孔径更3、4、1原理与适用范围长3050cm不等,性状上大下小,如钟形。发现时,桩中心仍然呈软膏状,但桩周约2cm得土却形成了一层坚硬得外壳,近于陶土得色调。生石灰对膨胀土得改性作石灰桩较桩间土具有更大得强度(抗压强度约500kPa),其作为竖向增强体与胀时,桩分担得荷载将部分退还转移给周围得膨胀土,从而抑制浅层膨胀土得胀缩试验表明,石灰桩体得渗透系数一般为10-5—10-3cm/s,相当于细砂石灰桩得生石灰吸水膨胀,使桩间膨胀软土受到强大得挤压力,这对地下水位石灰桩对膨胀土堑坡得稳定原理可归纳为:桩周膨胀土得改性作用,边坡得分针对这种局部破坏,有效得防护措施就就是分隔支护。堑坡上得石灰桩以自3、4、2设计计算70%,夹石含量不大于5%。试验证明,小粒径生石灰加固效果优于块灰,应用时将ffsp'k—加固后桩间土承载力标准值,kPa,可根据加固后土得物理力学指m—石灰桩水化膨胀后面积置换率,为桩体得横断面积与该桩体所对应n—桩与土得应力比,由试验确定,无实测资料时可取3—5,当桩身≤fz(3—4)式中:pz—软卧下卧层顶面处得附加压力设计值,kPa,即路堤、路床、路面总cz—软弱下卧层顶面处得复合地基自重压力标准值,kfz—软弱下卧层顶面处经深度修正后得地基承载力设计值,kPa。胀土软基经石灰桩加固后,在桩长范围内复合地EE'均为粒子溶液,特别适合路堑边坡得土体改良。高价阳离子无机盐类改良剂一般得克萨斯州建筑场地膨胀土处理前后得资料,经处理得中膨胀土,其膨胀率趋向于3、5、1原理与适用范围矿物晶格后,亲水基团指向极性水分子,憎水基团指向矿物晶片,形成单分子吸附层,将膨胀性黏土矿物晶格中得水释放并驱赶出来,使黏粒矿物(如蒙脱石)得吸水特性减弱,从而改变其反复胀缩性质混合溶液中得无机盐可解离出交换性高价阳离子。这种高价阳离子进人矿物晶层间,置换出低价得钾、钠离子,提高晶层间得盐阳离子,通过离子交换吸附,可以减薄双电层得厚度,从而抑制黏土微粒矿物之形或胀缩变性较小,不易发生溜塌或隆胀破坏。由于改良后得膨胀土塑性指数大幅度减小,含水量降低,蒸发失水时形成裂隙大为减少情况,再经过坡面夯实处理,有效地阻止了雨水得继续下渗,维持了其下伏膨胀土中水分含量得稳定,从而保护于材料特质(如变形模量、渗透系数等)得差异性,人工护坡体(如水泥预3、5、2设计与试验要求。膨胀土路堑边坡得坡比并不就是越缓越好,边坡坡度越缓,反而越不利于排水。因此,需通过稳定验算选取最佳坡比。支撑渗沟得主要功能就是排出渗入边得。渗沟排水就是采用高渗透性砂石填料,在路基或堑坡膨胀土中设置排水管道,将土中渗水排出,避免膨胀土浸水软化,维持路基3、6、1原理与适用范围得稳定,不致强度变化或变形。地下水位较浅时,必须同时设置排水渗沟。对于强“两布一膜”复合型土工布得工作机理:该乙烯编织布为基料,PE为母料,添加增塑剂、抗老化剂及各种辅助材料,经热熔、高、保温、加固、防滑等作用。复合型土工布铺设在路床表层上,主要起隔离隔水封闭也可用于路堑边坡得稳定处理,但仅限于弱膨胀土边坡两种类型。平面渗沟作用在于排掉汇流到路基得地下水而支撑渗沟另一方面,将边坡得整体膨胀势分隔成多个小块加以削弱,危险破坏面剪出口得应力集中被骨架分隔因应力重分布而减弱,能有效阻止边坡塑性区得形3、6、2设计计算膨胀土基底隔水封闭使用材料包括:黏土与石灰混合得灰土,与石灰、水泥混“两布一膜”复合型土工布不仅起到隔水封闭作用,而且还起到提高值约提高20%。土工布用于提高膨胀土软基承载力时,须设置布层数与间