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1、试论特殊土地基的特性与处理班级：08交通工程（1）班6号姓名：吴兴娇学号：20080110020106摘要:随着我国高速公路建设日新月异,许多公路路线不可避免会通过膨胀土地区。膨胀土是指粘粒成分主要由强条水性矿物质组成,并且具有显著胀缩性的粘性土,在广西地区分布较为广泛。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度,达到安全、舒适行车的目的,必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。近年来,我国岩土工程界在膨胀土微观结构特征及其工程性质的研究中取得了丰硕的成果,对膨胀土产生工程病害的原因给予科学的解释,并提出许多切
2、实可行的处理办法。关键词:膨胀土地基;性质;处理方法。论点：在此我论述特殊土（膨胀土）的特性与处理方法，从而对膨胀土有更深的了解和认识，也掌握膨胀土基本的理论知识。膨胀土地基是一种比较特殊的地基。当利用这种土作为建筑物地基时，必须采取必要的处理措施，以消除土的膨胀潜势。膨胀土对公路工程不利的主要性质是胀缩性,而土中含水量是导致膨胀土体积变化的主要原因。在自然条件下,地表土层1.0～1.5m范围内,膨胀土发生季节性变化。在地面以下大于1.5m属水分稳定区域,土的含水量被称为平衡含水量。路基施工土处于干燥状态(稠度在1.
3、1以上)压实,土体会慢慢吸取水分而达到平衡含水量状态。原来干燥区域将发生一定膨胀,反映在路堤顶部会导致路面变形破坏。如遇大雨或水淹将发生更大的变形。如果路基施工处于潮湿状态碾压(Wc<1.0以下),亦会变干达到平衡含水量状态,导致土体在垂直方向收缩而引起路面变形。因此,对路基除强调大致在平衡含水量下碾压密实外,还应立即在压实土层上铺设防护层,以解决膨胀土的防水保湿问题,路基路面需要采用封闭、改善压实土性、完善排水系统等综合措施进行处理。1膨胀土的物理性质及力学性质分析膨胀土按粘土矿物分类,可以归纳为两大类:一类以蒙脱
4、石为主,另一类以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀,而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀,引起膨胀土发生变化的条件,分析概述如下:1.1含水量。膨胀土具有很高的膨胀潜势,这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变,则不会有体积变化。在工程施工中,建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化,立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化,仅1%～2%的量值,就足以引起有害的膨胀。在安康地区,膨胀土对人们的危害较大,建造在膨胀土上的地板,在雨季
5、来临时,土中含水量增加引起的地板翘起开裂屡见不鲜。一般来讲,很干的粘土表示有危险。这类粘土能吸收很多的水,其结果是对结构物发生破坏性膨胀。反之,比较潮湿的粘土,由于大部分膨胀已经完成,进一步膨胀将不会很大。但应注意的是,潮湿的粘土,在水位下降或其它的条件变化时,可能变干,显示的收缩性也不可低估。1.2干容重。粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的,干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0KN/m3的粘土,通常显示很高的膨胀潜势。在安康地区,人们对这种土的评语是“硬的象石头”。这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。1
6、.3力学性质在工程地质中,这种粘土的膨胀现象很普遍,我们通过土工实验,得出粘土的力学指标,以供土质力学上的计算。通常对膨胀土的力学分析,主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。1.3.1膨胀潜势。膨胀潜势:简单的讲,就是在室内按AASHO标准压密实验,把试样在最佳含水量时压密到最大容重后,使有侧限的试样在一定的附加荷载下,浸水后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀量的大小主要取决于环境条件,如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此,在工程施工中,改造膨胀土周围的环境条件,是
7、解决膨胀土工程问题的一个出发点。1.3.2膨胀力。膨胀力,也就是膨胀压力。通俗的讲,就是试样膨胀到最大限度以后,再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说,其膨胀压力是常数,它仅随干容重而变化。因此,膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。对于未扰动的粘土来讲,干容重是土的原位特征。所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特性。2膨胀土路基处理方法根据膨胀土的结构特性和工程特性,按照膨胀土类型,对膨胀土可采用多种处理方法,一般可分为膨胀土性质改良法、保湿法及换土法三类。膨胀上
8、性质改良法是改变膨胀土的亲水性、热敏性和胀缩性的方法,包括机械改良法(又称夯实法)、物理改良法及化学改良法;保湿法是保持膨胀土地基中的水分不发生改变,以克服膨胀土吸水膨胀、失水收缩性质的方法;换土法是将膨胀土全部挖除,采用非膨胀土进行换填。根据郑少高速公路的具体情况,综合考虑膨胀土的各种性质,对膨胀土路基处理采取“保湿防渗”的原则,采用放缓边坡
