文档介绍：高速公路膨胀土路基的施工处理技术
高速公路膨胀土路基的施工处理技术
摘要:本文根据自身对膨胀土路基的认识,并结合工程实例,对高速公路膨胀土路基施工处理技术作一些探讨。
关键词:高速公路膨胀土路基施工
膨胀土是指粘粒成份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。
一、膨胀土在公路建设中的影响简述
膨胀土指具备了较高的吸水性,在吸水后明显膨胀但水分失去后又明显收缩的高液限粘土。膨胀土主要矿物成分是蒙脱石,它是高塑性粘土,本身的承载力较大,但因具备吸水后膨胀、失水后收缩、反复胀缩导致变形、浸水后承载力明显减少等特殊性质,导致其性质特别不稳定。
膨胀土通常会使建筑物发生不均匀的竖直方向或者是水平方向的膨胀、收缩或变形,导致建筑物位置移动、发生开裂和倾斜等不良影响,而且这些现象出现频率高。膨胀土多位于我国的河北、河南、广东、山东、山西、云南、湖北、安徽、江苏等地。膨胀土作为特殊的土质,在进行公路建设时,常用换土、改善土性、预先浸水及控制含水量等对策应对。
二、膨胀土路基基本的处理方法
公路工程中的膨胀土处理主要涉及三方面的内容:膨胀土边坡稳定及防护;膨胀土隧道的支护与衬砌问题;膨胀土路基的处理。一般来说,膨胀土路基处理方法有如下三种:换土、湿度控制、改性处理。
1、换土
换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。顾名思义换土就是挖除膨胀土,换填非膨胀土或沙砾土,换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响,该深度称之为临界深度,该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同,各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度,基本上在1~2m,即强膨胀土为2m,中、弱膨胀土为1~,具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。
2、湿度控制
湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形,尽量减少路基含水量受外界大气的影响需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封,避免膨胀土与外界大气直接接触,尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法,用水浸泡地基土或覆盖非膨胀土以达到膨胀土的湿度平衡。
3、改性处理
化学固化就是利用石灰、水泥或其它固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理,以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。具体来说:石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来;水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用,胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用,从而降低膨胀土的液限,增大了膨胀土的塑限和抗剪强度;NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外,还有吸水增强作用,改善土的压实性并生成微型加筋结构,提高土的强度。在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例,利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。
三、膨胀土路基处理