特殊條件下的路基施工（三）膨脹土地區(qū)路基課件

第五章特殊條件下的路基施工第三節(jié)膨脹土地區(qū)路基施工第五章特殊條件下的路基施工第三節(jié)膨脹土地區(qū)路基施工1一、膨脹土的概念膨脹土是指土的粘土礦物成分中富含親水性粘土礦物，具有吸水顯著、膨脹軟化、失水急劇收縮硬裂以及往復濕脹干縮特性的高塑性粘土，又稱裂土，裂隙粘土。具有很強的親水、持水性和很高的可塑性及粘聚性。土體遇水急劇膨脹，失水則嚴重干縮。其工程力學性質(zhì)極不穩(wěn)定，不宜直接作為高速公路路基填筑材料。一、膨脹土的概念膨脹土是指土的粘土礦物成分中富含親水性粘土礦2膨脹土工程中的“癌癥”蒙脫石伊利石混層粘土礦物礦物成分超固結性裂隙性吸水膨脹軟化失水收縮開裂反復變形基本特性分布廣類型多性質(zhì)復雜中國膨脹土特點中國的膨脹土及其公路工程中的問題膨脹土工程中的“癌癥”蒙脫石礦物成分超固結性基本特性分布廣中3特殊條件下的路基施工（三）膨脹土地區(qū)路基課件4膨脹土的主要特性大致可以歸納為以下幾點：1、土的粘土礦物成分中富含有親水性礦物成分，如蒙脫石、伊利石等。2、有較強的脹縮性。3、有多裂隙性結構。4、有超固結性。5、有顯著的強度衰減性。6、有崩解性。7、有風化特性。8、多含有鈣質(zhì)或鐵錳質(zhì)結核。9、一般呈棕、紅、黃、褐及灰白等色。10、自然坡度平緩，無直立陡坡。11、對公路路基及工程建筑有較強的潛在破壞作用。膨脹土的主要特性大致可以歸納為以下幾點：5裂隙性膨脹土普遍發(fā)育各種形態(tài)的裂隙。裂隙的形成與它的成土過程、脹縮效應、風化作用等許多因素有關。超固結性膨脹土在其形成的地質(zhì)歷史過程中，曾受過比現(xiàn)在自重應力更大的上覆荷載，呈超固結狀態(tài)，因此深層原狀土具有較高的初始強度。由于先期固結壓力的作用，膨脹土在開挖后，已形成的應力平衡被破壞，常會出現(xiàn)土體松脹。裂隙性6二、膨脹土地基常見病害膨脹土的危害是十分嚴重的，述有“逢塹必滑，無堤不塌”之說。最近幾年修建的高等級公路中，受到了膨脹土的嚴重危害影響也很多，出現(xiàn)了油面開裂、松散脫落、路基下沉、翻漿、邊坡沉塌、滑坡等質(zhì)量問題。主要病害有以下幾個方面：1、深陷變形：它不僅具有壓縮變形，而且還有濕脹干縮變形，故施工中難以破碎、壓實，是路堤經(jīng)常發(fā)生不均勻沉降的重要原因；它作為地基，本身承載力就較低，在受到外界干擾之后，必須考慮其強度的衰減，它是導致基底變形、路堤破壞的又一重要因素2、滑坡：斜坡土體沿土中裂隙面、層面等軟弱面滑動?；瑒用嫱馏w含水量較大、強度低，雖然邊坡放緩，但仍易產(chǎn)生滑動。3、溜塌：路基邊坡上局部表層土體，由于降雨下滲含水量過大以及土的脹縮作用，強度降低而溜坍4、縱裂：5、坍滑：路基邊坡坍滑是膨脹土地段的路塹、路堤邊坡經(jīng)常發(fā)生的一種變形現(xiàn)象。

二、膨脹土地基常見病害膨脹土的危害是十分嚴重的，述有“逢塹必7廣西南友路膨脹土滑坡公路工程中的膨脹土問題通往南寧市畜牧研究所某路段矮墻破壞廣西322國道南寧出口段路塹邊坡坍塌廣西南百路膨脹土滑坡廣西南友路膨脹土滑坡公路工程中的膨脹土問題通往南寧市畜牧研究8公路工程中的膨脹土問題湖北襄荊路塹邊坡?lián)鯄Ρ煌埔萍羟衅茐暮毕迩G路塹邊坡骨架破壞膨脹土引起的路面破壞公路工程中的膨脹土問題湖北襄荊路塹邊坡?lián)鯄Ρ煌埔萍羟衅茐暮?公路工程中的膨脹土問題廣西百色市水泥路面嚴重的龜紋網(wǎng)裂南寧市圓湖路瀝青路面隆起產(chǎn)生波浪變形云南新哨路因膨脹變相引起的瀝青路面變形公路工程中的膨脹土問題廣西百色市水泥路面嚴重的龜紋網(wǎng)裂南寧10橋臺開裂橋梁錐坡開裂外移截水溝被剪斷公路工程中的膨脹土問題橋臺開裂橋梁錐坡開裂外移截水溝被剪斷公路工程中的膨脹土問題11廣西南友路膨脹土廢棄造成的水土流失公路工程中的膨脹土問題棄方被雨水沖刷后情形棄土堆塌陷景象膨脹泥巖棄方風化剝蝕后景象廣西南友路膨脹土廢棄造成的水土流失公路工程中的膨脹土問題棄方12膨脹土在我國分布很廣，從東南沿海到川西平原，從太行山到云貴高原均可見到，西部規(guī)劃建設中擬建的2.1萬公里里程中有近3300公里路段穿越膨脹土分布區(qū)。膨脹土工程地質(zhì)問題已成為西部公路建設中最突出的工程問題之一。中國膨脹土分布我國膨脹土分布膨脹土在我國分布很廣，從東南沿海到川西平原，13國家高速公路網(wǎng)布局國家高速公路網(wǎng)布局14特殊條件下的路基施工（三）膨脹土地區(qū)路基課件15三、膨脹土路基施工方法：目前膨脹土路基處治方法有：1、膨脹土性質(zhì)改良法是改變膨脹土的親水性、熱敏性和脹縮性的方法，包括機械改良法(又稱夯實法)、物理改良法及化學改良法。但耗資大、施工機械要求高、工期長。2、封閉法對路堤兩側全部采用漿砌片石、混凝土預制塊封閉，加深邊溝，增設盲溝、滲水溝等措施，保持膨脹土中水分不改變，克服膨脹土吸水膨脹、失水收縮性質(zhì)的方法水是膨脹土的大敵，對地表水、地下水均需設置滲水及排水設施，將水引排出路外。3、加固法是采用抗滑樁加固、穩(wěn)定膨脹土填土邊坡方法，以及設計考慮土體膨脹壓力的擋土墻的方法。4、換填法是挖除路基施工范圍內(nèi)的膨脹土，采用非膨脹土的填筑的方法。但容易導致膨脹土地區(qū)水土流失、生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。三、膨脹土路基施工方法：目前膨脹土路基處治方法有：16四、防治原則和具體措施防治原則：具體情況具體分析，保濕防滲，防治膨脹土滑坡必須堅持“先發(fā)制坡，以防為主”的原則，在治坡當中本著“治坡先治水，防滑先防水”的原則。研發(fā)使用經(jīng)濟新型合成土工材料。1保濕防滲由于膨脹土路基具有顯著吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性，因此，首先應考慮盡可能對路基邊坡和路肩土體采取保濕防滲措施．防止土體干縮濕脹、表層風化、抗剪強度衰減等。1．1封閉路基坡面或路肩植被防護、骨架防護、重塑土反壓、坡腳擋土墻1．2擋土墻防護對于挖方路塹段，為防止坡腳處剪應力過大產(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，提高擋土墻承載能力以及抗滑穩(wěn)定；另一方面能夠保護路基土不致因雨水浸入而引起膨脹。這種防護措施在高等級公路建設中普遍采用，且效果良好。四、防治原則和具體措施防治原則：具體情況具體分析，保濕防滲，171．3土釘錨桿護坡土釘錨桿護坡是一種以土釘作為主要受力構件的邊坡圍護結構技術，它廣泛應用于基坑圍護工程中。土釘錨桿和坡面筋網(wǎng)架相結合，能對坡面起“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)；另一方面起到補償作用，即使反復干縮濕脹使土體抗剪強度有所降低，但通過土釘錨桿使土坡面筋架對坡面施加預應力，邊坡土體仍保持穩(wěn)定。這種護坡技術施工難度較大、造價較高，對于膨脹潛勢較強的高大路基邊坡可在局部采用此法。1．3土釘錨桿護坡182、路基兩側增設隔水墻相對膨脹土路基和邊坡而言，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，雨水多沿路基兩側路肩或邊坡侵入路基。因此，在路基兩側增設隔水墻十分必要。隔水墻一般采用寬度0．4m～0．6m的2：8灰土，夯實后鋪設在基層以下1m～1.2m的深度內(nèi)。3、加固路基3．1設置抗滑樁對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，在路基兩側宜采用單排或雙排預制樁，并在樁體間加設冠梁、橫向支撐等多種結構措施，以增強路基整體性和抗滑穩(wěn)定性，提高支擋效果。3．2設置重力式擋土墻工程實踐表明，膨脹土地區(qū)擋土墻的破壞模式通常在墻體上部被剪斷。這是由膨脹土路基擋土墻受力特點決定的，一方面擋土墻要承受一般土壓力作用，另一方面還承受土體膨脹壓力作用，其作用范圍一般在墻體中、上部，即墻背填土含水率變化范圍內(nèi)(沿墻高約2．0m左右)。因此，膨脹土地區(qū)在設計路基擋土墻時，應考慮膨脹力的作用。2、路基兩側增設隔水墻19演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！20第五章特殊條件下的路基施工第三節(jié)膨脹土地區(qū)路基施工第五章特殊條件下的路基施工第三節(jié)膨脹土地區(qū)路基施工21一、膨脹土的概念膨脹土是指土的粘土礦物成分中富含親水性粘土礦物，具有吸水顯著、膨脹軟化、失水急劇收縮硬裂以及往復濕脹干縮特性的高塑性粘土，又稱裂土，裂隙粘土。具有很強的親水、持水性和很高的可塑性及粘聚性。土體遇水急劇膨脹，失水則嚴重干縮。其工程力學性質(zhì)極不穩(wěn)定，不宜直接作為高速公路路基填筑材料。一、膨脹土的概念膨脹土是指土的粘土礦物成分中富含親水性粘土礦22膨脹土工程中的“癌癥”蒙脫石伊利石混層粘土礦物礦物成分超固結性裂隙性吸水膨脹軟化失水收縮開裂反復變形基本特性分布廣類型多性質(zhì)復雜中國膨脹土特點中國的膨脹土及其公路工程中的問題膨脹土工程中的“癌癥”蒙脫石礦物成分超固結性基本特性分布廣中23特殊條件下的路基施工（三）膨脹土地區(qū)路基課件24膨脹土的主要特性大致可以歸納為以下幾點：1、土的粘土礦物成分中富含有親水性礦物成分，如蒙脫石、伊利石等。2、有較強的脹縮性。3、有多裂隙性結構。4、有超固結性。5、有顯著的強度衰減性。6、有崩解性。7、有風化特性。8、多含有鈣質(zhì)或鐵錳質(zhì)結核。9、一般呈棕、紅、黃、褐及灰白等色。10、自然坡度平緩，無直立陡坡。11、對公路路基及工程建筑有較強的潛在破壞作用。膨脹土的主要特性大致可以歸納為以下幾點：25裂隙性膨脹土普遍發(fā)育各種形態(tài)的裂隙。裂隙的形成與它的成土過程、脹縮效應、風化作用等許多因素有關。超固結性膨脹土在其形成的地質(zhì)歷史過程中，曾受過比現(xiàn)在自重應力更大的上覆荷載，呈超固結狀態(tài)，因此深層原狀土具有較高的初始強度。由于先期固結壓力的作用，膨脹土在開挖后，已形成的應力平衡被破壞，常會出現(xiàn)土體松脹。裂隙性26二、膨脹土地基常見病害膨脹土的危害是十分嚴重的，述有“逢塹必滑，無堤不塌”之說。最近幾年修建的高等級公路中，受到了膨脹土的嚴重危害影響也很多，出現(xiàn)了油面開裂、松散脫落、路基下沉、翻漿、邊坡沉塌、滑坡等質(zhì)量問題。主要病害有以下幾個方面：1、深陷變形：它不僅具有壓縮變形，而且還有濕脹干縮變形，故施工中難以破碎、壓實，是路堤經(jīng)常發(fā)生不均勻沉降的重要原因；它作為地基，本身承載力就較低，在受到外界干擾之后，必須考慮其強度的衰減，它是導致基底變形、路堤破壞的又一重要因素2、滑坡：斜坡土體沿土中裂隙面、層面等軟弱面滑動。滑動面土體含水量較大、強度低，雖然邊坡放緩，但仍易產(chǎn)生滑動。3、溜塌：路基邊坡上局部表層土體，由于降雨下滲含水量過大以及土的脹縮作用，強度降低而溜坍4、縱裂：5、坍滑：路基邊坡坍滑是膨脹土地段的路塹、路堤邊坡經(jīng)常發(fā)生的一種變形現(xiàn)象。

二、膨脹土地基常見病害膨脹土的危害是十分嚴重的，述有“逢塹必27廣西南友路膨脹土滑坡公路工程中的膨脹土問題通往南寧市畜牧研究所某路段矮墻破壞廣西322國道南寧出口段路塹邊坡坍塌廣西南百路膨脹土滑坡廣西南友路膨脹土滑坡公路工程中的膨脹土問題通往南寧市畜牧研究28公路工程中的膨脹土問題湖北襄荊路塹邊坡?lián)鯄Ρ煌埔萍羟衅茐暮毕迩G路塹邊坡骨架破壞膨脹土引起的路面破壞公路工程中的膨脹土問題湖北襄荊路塹邊坡?lián)鯄Ρ煌埔萍羟衅茐暮?9公路工程中的膨脹土問題廣西百色市水泥路面嚴重的龜紋網(wǎng)裂南寧市圓湖路瀝青路面隆起產(chǎn)生波浪變形云南新哨路因膨脹變相引起的瀝青路面變形公路工程中的膨脹土問題廣西百色市水泥路面嚴重的龜紋網(wǎng)裂南寧30橋臺開裂橋梁錐坡開裂外移截水溝被剪斷公路工程中的膨脹土問題橋臺開裂橋梁錐坡開裂外移截水溝被剪斷公路工程中的膨脹土問題31廣西南友路膨脹土廢棄造成的水土流失公路工程中的膨脹土問題棄方被雨水沖刷后情形棄土堆塌陷景象膨脹泥巖棄方風化剝蝕后景象廣西南友路膨脹土廢棄造成的水土流失公路工程中的膨脹土問題棄方32膨脹土在我國分布很廣，從東南沿海到川西平原，從太行山到云貴高原均可見到，西部規(guī)劃建設中擬建的2.1萬公里里程中有近3300公里路段穿越膨脹土分布區(qū)。膨脹土工程地質(zhì)問題已成為西部公路建設中最突出的工程問題之一。中國膨脹土分布我國膨脹土分布膨脹土在我國分布很廣，從東南沿海到川西平原，33國家高速公路網(wǎng)布局國家高速公路網(wǎng)布局34特殊條件下的路基施工（三）膨脹土地區(qū)路基課件35三、膨脹土路基施工方法：目前膨脹土路基處治方法有：1、膨脹土性質(zhì)改良法是改變膨脹土的親水性、熱敏性和脹縮性的方法，包括機械改良法(又稱夯實法)、物理改良法及化學改良法。但耗資大、施工機械要求高、工期長。2、封閉法對路堤兩側全部采用漿砌片石、混凝土預制塊封閉，加深邊溝，增設盲溝、滲水溝等措施，保持膨脹土中水分不改變，克服膨脹土吸水膨脹、失水收縮性質(zhì)的方法水是膨脹土的大敵，對地表水、地下水均需設置滲水及排水設施，將水引排出路外。3、加固法是采用抗滑樁加固、穩(wěn)定膨脹土填土邊坡方法，以及設計考慮土體膨脹壓力的擋土墻的方法。4、換填法是挖除路基施工范圍內(nèi)的膨脹土，采用非膨脹土的填筑的方法。但容易導致膨脹土地區(qū)水土流失、生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。三、膨脹土路基施工方法：目前膨脹土路基處治方法有：36四、防治原則和具體措施防治原則：具體情況具體分析，保濕防滲，防治膨脹土滑坡必須堅持“先發(fā)制坡，以防為主”的原則，在治坡當中本著“治坡先治水，防滑先防水”的原則。研發(fā)使用經(jīng)濟新型合成土工材料。1保濕防滲由于膨脹土路基具有顯著吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性，因此，首先應考慮盡可能對路基邊坡和路肩土體采取保濕防滲措施．防止土體干縮濕脹、表層風化、抗剪強度衰減等。1．1封閉路基坡面或路肩植被防護、骨架防護、重塑土反壓、坡腳擋土墻1．2擋土墻防護對于挖方路塹段，為防止坡腳處剪應力過大產(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，提高擋土墻承載能力以及抗滑穩(wěn)定；另一方面能夠保護路基土不致因雨水浸入而引起膨脹。這種防護措施在高等級公路建設中普遍采用，且效果良好。四、防治原則和具體措施防治原則：具體情況具體分析，保濕防滲，371．3土釘錨桿護坡土釘錨桿護坡是一種以土釘作為主要受力構件的邊坡圍護結構技術，它廣泛應用于基坑圍護工程中。