第八章膨胀土路基病害与防治ppt课件.ppt

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1、主讲教师：杨平第八章　膨胀土路基病害与防治四川交通职业技术学院道桥系路基病害整治课程内容一、膨胀土的定义及基本特征二、膨胀土地区路基的变形与破坏三、膨胀土路堑的设计与施工四、膨胀土路堤的设计与施工五、膨胀土边坡的综合治理技术第一节膨胀土的定义及基本特征1、膨胀土的定义：膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土。其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。主要特征有胀缩性、裂隙性和超固结性；第一节膨胀土的定义及基本特征2、膨胀土的基本特征：膨胀土中的黏土矿物成分主要是由亲水性矿物（蒙脱石、伊利石的有效成分）组成的

2、，所以这一类土对湿度状态的变化就特别敏感。膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性，而且，这种变形是可逆的。膨胀土吸水膨胀及失水收缩的过程当中常帮有裂隙的产生膨胀土一般具有高液限、低塑限以及塑性指数较高的特性第一节膨胀土的定义及基本特征3、膨胀土的判别方法：判别原则：采用宏观结构特征、黏土矿物成分，以及土体特征指标作为判别膨胀土的三要素；指标选择：界限含水量特征值；涨缩总率；黏粒含量指标。第一节膨胀土的定义及基本特征3、膨胀土的判别方法：1)根据膨胀土特征指标判别：采用现场定性和室内试验指标相结合的方法初判：根据

3、地形地貌、土的天然结构特征、膨胀土具有的裂隙性、胀缩性等特征，进行初步判别。详判：①国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GDJ112-1987)评判标准②交通部《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)标准第一节膨胀土的定义及基本特征3、膨胀土的判别方法：2)根据膨胀土宏观结构特征判别①地貌特征②土体结构③土质特性④土的颜色⑤自然地质作用3)根据黏土矿物成分判别第一节膨胀土的定义及基本特征4、膨胀土主要工程性质及其对路基稳定性的影响1）涨缩性与收缩性(1)初始含水量的影响：膨胀土的膨胀量与含水量成反比，收缩量与含

4、水量成正比(2)压实度的影响：压实度越大，膨胀量有所增加，而压实度对收缩量影响很小(3)附加荷重的影响：土体膨胀量受附加荷重(压力)控制，压力越大，膨胀量越小，当压力为0-0.05MPa时，影响最显著第一节膨胀土的定义及基本特征4、膨胀土主要工程性质及其对路基稳定性的影响2）抗剪强度特性(1)膨胀土涨缩等级的影响：(2)含水量的影响：(3)上覆压力的影响：(4)填筑条件的影响3）渗透特性膨胀土的体积变化主要是土中水分变化引起的，了解土的渗透性对分析已成路基和边坡水分变化的原因有重要意义。膨胀土涨缩性与收缩性造成裂隙发

5、育第二节膨胀土地区地基的变形与破坏1、路堑变形破坏类型1）剥落：剥落是路堑边坡表层受大气物理风化作用，使土块碎解成细粒状、鳞片状，在重力作用下沿坡面剥落的现象。2）冲蚀：冲蚀是坡面松散表土在大气降雨或地表径流的集中水流冲刷侵蚀作用下，沿坡面形成的沟状冲蚀现象。3）泥流：泥流是坡面松散土粒与坡脚剥落堆积物在雨季被水流裹带搬运形成。4）溜塌：边坡表层强风化层内的土体，吸水膨胀软化，处于过饱和状态，在重力与渗透压力作用下，沿坡面向下产生塑流状塌移的现象。5）坍滑：边坡浅层膨胀土体沿一定滑面整体滑移并伴有局部坍落的现象。6）

6、滑坡：边坡土体结构受到破坏，强度衰减，在水的促滑作用下，使边坡土体丧失稳定平衡，沿一定滑面整体向下位移滑动。第二节膨胀土地区地基的变形与破坏2、路堤变形破坏类型1．沉陷2．纵裂3．坍肩4．溜塌5．坍滑6．滑坡膨胀土造成路基路面开裂第二节膨胀土地区地基的变形与破坏3、膨胀土滑坡1)膨胀土滑坡的一般特征由于膨胀土属于黏性土范畴，所以，膨胀土滑坡首先具有与一般黏土滑坡相似的特征。即路堑开挖、边坡临空、土体膨胀。第二节膨胀土地区地基的变形与破坏3、膨胀土滑坡2)滑坡的特性规律(1)牵引性(2)结构与构造性(3)浅层性(4)多

7、次滑动性(5)成群分布规律(6)时间规律第二节膨胀土地区地基的变形与破坏3、膨胀土滑坡3)滑坡稳定性分析(1)地层成因分析(2)土体结构分析(3)土性分析(4)水文地质条件分析(5)微地貌条件分析(6)变形形迹分析(7)力学计算分析膨胀土滑坡第三节膨胀土路堑的设计与施工1.路堑设计2.膨胀土路堑施工1.路堑设计膨胀土路堑设计主要包括边坡型式、边坡坡度等内容。由于影响膨胀土路堑边坡变形的因素较多，膨胀土工程性质特殊而复杂，对路基工程的潜在破坏性十分严重。因此，在进行路堑边坡设计以前，应充分进行外业工程地质与环境地质调查

8、、既有建筑物调查、搜集当地气候资料，并在此基础上通过技术经济比较，确定合理的路堑边坡形式和边坡坡度。1.路堑设计1．路堑边坡形式一般常用的边坡形式，主要有直线式、折线式、平台式三种类型a)直线式；b)折线式；c)平台式1.路堑设计2．路堑边坡坡度膨胀土路堑边坡设计参考值膨胀土类型边坡高度（m）边坡坡度边沟平台宽度（m）弱膨胀土＜66-10＞10