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1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院《路基路面工程》課程論文膨脹土路基的施工任課教師王芳姓名張銳學(xué)號08290010319班級08土木(3)班院系土木工程學(xué)院聯(lián)系電話15056947800膨脹土路基的施工摘要:膨脹土是在漫長的地質(zhì)年代中形成的一種吸水膨脹、失水收縮的高塑性黏性土,對工程危害極大。膨脹土分布十分廣泛,在世界各地的許多國家都有。近年來,隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展,新建了大量的路,在公路的設(shè)計(jì)、施工過程中,常常會遇到膨脹土。我國現(xiàn)行《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,膨脹土一般不能作為高等級公路路基填料。然而,由于土地珍貴,土源緊張
2、,部分地區(qū)又必須采用膨脹土填筑路基。膨脹土路基的強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差、膨脹性均給公路工程質(zhì)量帶來極大的危害,必須進(jìn)行特殊處理。因此,對膨脹土進(jìn)行改性處理以滿足我國高等級公路建設(shè)的需要,具有十分顯著的效益和社會效益。關(guān)鍵詞:膨脹土路基施工工藝膨脹土地區(qū)的公路頻繁發(fā)生邊坡滑坍、路基沉陷、道路損毀、構(gòu)造物垮塌,而且破壞具有多次重復(fù)性,加之膨脹土不能直接用作路基填料,借、棄土大量占地,造成嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞,時(shí)刻威脅著道路交通安全與暢通,極大影響了人民群眾的生產(chǎn)與生活。雖然國際上關(guān)于膨脹土地質(zhì)災(zāi)害防治的研究已有70年的
3、歷史,但問題一直未能得到根本解決,成為世界性技術(shù)難題,被稱為工程中的“癌癥”,以至于公路工程只能長期遵循繞避膨脹土的設(shè)計(jì)原則。隨著我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展、路網(wǎng)等級和密度不斷提高,公路膨脹土問題已無法回避,為此原交通部將其列為重大科技項(xiàng)目組織聯(lián)合攻關(guān),以突破該領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸。一、膨脹土產(chǎn)生工程病害原因?? 膨脹土一直是困擾巖土工程界的重大工程問題。膨脹土因具有遇水膨脹、失水收縮的變形特性及其邊坡浸水強(qiáng)度衰減特性在膨脹土地區(qū)的工業(yè)與民用建筑、水利、鐵道、公路等工程建設(shè)和工程運(yùn)營中起到極大的破壞作用。近年來,我國巖土工程界
4、在對膨脹土微觀結(jié)構(gòu)特征及其工程性質(zhì)的研究中取得了豐碩的成果,對膨脹土產(chǎn)生工程病害的原因給予科學(xué)的解釋,并提出許多切實(shí)可行的處理辦法。??二、膨脹土的判別與分類?? 在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土,并準(zhǔn)確判斷膨脹土膨脹勢的強(qiáng)弱和工程性質(zhì)的特點(diǎn),然后才能在工程設(shè)計(jì)和施工中采取切實(shí)有效的方法進(jìn)行處理,做到有的放矢。以往的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)(包括水利、公路、鐵路等)已經(jīng)證明:膨脹土并不可怕,可怕的是對膨脹土判斷失誤,沒有進(jìn)行正確的處理而導(dǎo)致工程病害的發(fā)生。對于膨脹土的判別與分類,近些年來國內(nèi)外都做了
5、大量的研究工作,并總結(jié)出了許多的判別方法。如,通過分析膨脹性礦物(蒙脫石及蒙脫石和伊利石、高嶺石的混層礦物)的含量、膨脹土的液限和塑性指數(shù)、自由膨脹率等。雖然對膨脹土的判別方法目前國內(nèi)外尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)階段采用比較廣泛的是現(xiàn)場定性和室內(nèi)簡易定量指標(biāo)相結(jié)合的方法,即根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的自由膨脹率指標(biāo)來綜合判定:?? 1.裂隙發(fā)育,常見的有光滑面與擦痕面兩種情況,有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土,在自然條件下呈硬塑狀態(tài)。?? 2.多出露于二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣,地形平緩,無明顯自然陡坎。??
6、3.常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發(fā)生坍塌等。?? 4.建筑物裂隙隨氣候變化而張開或閉合。?? 5.自由膨脹率大于或等于40%。凡具備以上這些條件的土均可判定為膨脹土,對土質(zhì)進(jìn)行判定后,另外還要再對其進(jìn)行粘土礦物、基本指標(biāo)、力學(xué)強(qiáng)度等全面研究。??三、膨脹土路基的施工工藝?? 1.路基斷面。路基斷面橫坡盡可能大,必要時(shí)設(shè)防滲層;路肩盡可能寬一些,以利于保持路面下土基內(nèi)水分的穩(wěn)定,最好不小于2.0~2.5m;路肩橫坡要盡可能大一些,以利于排水;路肩與路面結(jié)構(gòu)層用相同的材料鋪砌,以利于保持路幅內(nèi)土基水分的均勻性
7、,并鋪較薄的不透水面層或做防滲處理,以防水分下滲;邊溝適當(dāng)加寬、加深,溝底應(yīng)在土基頂面以下至少20~30cm,并盡可能離路面結(jié)構(gòu)層遠(yuǎn)一些;路側(cè)不應(yīng)種樹,特別是不應(yīng)種生長快、吸水和蒸發(fā)量大的樹種,如桉樹等;若成排種樹,其距離應(yīng)在邊溝外側(cè)1.4~1.5倍成長后的樹高以外,至少也得是成長后的樹高以外,但不得小于5m。 2.路基高度。根據(jù)膨脹土風(fēng)化作用后可能出現(xiàn)濕脹干縮效應(yīng)的特點(diǎn),為了避免膨脹土高路堤后期產(chǎn)生很大的沉陷量,則膨脹土路堤不宜過高,一般宜控制在3m以內(nèi);如超過3m則須考慮沉降穩(wěn)定問題;如超過6m還須考慮預(yù)留沉降
8、量和路基的加寬。?? 3.路基排水。路基排水設(shè)施對膨脹土路基的穩(wěn)定尤為重要,所有排水設(shè)施均應(yīng)精心設(shè)計(jì),要做好路基地面排水工程,使排水通暢,防止地表水下滲,浸潤土質(zhì)。對于膨脹土,含水量越均勻,顆粒越細(xì),結(jié)構(gòu)越易于達(dá)到緊密狀態(tài),膨脹性最小,強(qiáng)度較大,工程性質(zhì)相對較好,所以,土體在充分?jǐn)嚢韬笤倌雺海瑥恼w上看可以達(dá)到既節(jié)省施工成本,又提高了施工質(zhì)量