第二章土的工程分類及野外簡易鑒別(編輯修改稿)
2024-11-19 22:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,?,6.流變性。是指在恒定荷載持續(xù)作用下，土的變形會隨時間增長的特性。軟土是一種典型的流變性土，它在剪應(yīng)力作用下，發(fā)生緩慢而長期的剪切變形，使其長期強度小于瞬時強度。,附： 軟土的物理力學性質(zhì)指標表,?,二、軟土地區(qū)的路基工程,軟土地基上路堤的極限高度（臨界高度）,在天然的軟土地基上，地基不作任何處理，用快速施工方法（即不控制填土速度）修筑路堤所能填筑的最大高度，稱為極限高度Hc。當路堤的設(shè)計高度超過此高度時，路堤或地基必須采取加固或處理措施，以保證路堤的安全填筑和正常使用。 一般軟土地區(qū)路堤的極限高度通常為3～5m，施工中極限高度可通過穩(wěn)定性分析計算確定。條件允許時，可在工地進行填筑試驗確定，這也是解決此問題的最可靠方法。 下面介紹《公路設(shè)計手冊—路基（第二版）》中極限高度的幾種計算方法：,?,均質(zhì)薄層軟土地基Hc估算,軟土的快剪 粘聚力，kPa,填土的容重，kN/m3,極限高度，m,穩(wěn)定系數(shù)，可查表,均質(zhì)厚層軟土地基Hc估算,非均質(zhì)軟土地基Hc估算,非均質(zhì)軟土地基，土層比較復(fù)雜，各層的性質(zhì)不同，其路堤極限高度，需要用圓弧法計算確定。,?,有硬殼層的軟土地基Hc估算,覆蓋在軟土層上強度稍高的表層土稱為硬殼層。當硬殼層厚度大于1.5m時，可考慮其應(yīng)力擴散、承載力提高、地基沉降減小的效應(yīng)。此時，路堤極限高度Hc可按下式估算：,極限高度，m,?,厚度超過3m,軟土地基上修筑路堤時的加固、處理方法,在路堤高度超過極限高度或設(shè)計荷重大于地基容許承載力等情況下，都應(yīng)對路堤或地基進行加固與處理，以保證路堤的安全使用。加固處理的方法歸納起來有兩類：改變荷載的形式；提高地基承載力，減小沉降。,開挖換填,全部或部分挖除軟土或泥炭類圖，換填以砂、礫、卵石、碎石等滲水性材料或強度較高的粘土。,厚度不超過3m,?,拋石擠淤,對于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動狀態(tài)，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達到底部的泥沼或厚度3～5m的軟土。,拋石擠淤斷面圖,軟土,拋填片石,?,反壓護道,在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護道，使路堤下的淤泥或泥炭向兩側(cè)隆起的趨勢得到抑制，從而保證路堤的穩(wěn)定性。,路堤,反壓護道,?,砂井排水,在軟土地基中，機械形成一定直徑、一定深度的孔眼，灌以粗砂或中砂，利用上部的路堤荷載作用，加速軟土的排水固結(jié)，這種方法稱為砂井。砂井頂部要有砂溝或砂墊層連同，構(gòu)成橫向排水系統(tǒng)。,利用砂井加速軟土排水固結(jié),排水,砂井,砂墊層,處理前的排水滲徑,處理后的排水滲徑,?,二、膨脹土,膨脹土是顆粒高分散、成分以黏土礦物為主、對環(huán)境的濕熱變化敏感的高塑性粘土。當土受水浸濕時，體積發(fā)生顯著膨脹，干燥失水時則明顯收縮，故稱為膨脹土。,這類土干時質(zhì)地堅硬，易脆裂，具有明顯的垂直和水平裂隙，裂隙面開張光滑，隨深度的增加其數(shù)量和開張寬度逐漸減小以至消失；土浸水后裂隙回縮變窄或閉合，故又稱為 “裂隙黏土” 。,?,一、裂隙黏土的主要工程特性,裂隙發(fā)育,裂隙黏土中的垂直裂隙、水平裂隙及斜交裂隙將土體層層分割成具有一定幾何形狀的塊體，如板狀、短柱狀、鱗片狀等，破壞了土體的完整性。,峰值強度大而殘余強度極小,裂隙黏土大多具有超固結(jié)性，天然孔隙比較小，干密度大，初始結(jié)構(gòu)強度較高。卸荷后，土的強度降低。,干脹濕縮,裂隙黏土的礦物成分以伊利石為主，混有蒙脫石，而蒙脫石系親水膨脹性黏土礦物。,?,合肥,廣西寧明,廣西寧明,湖北鄖縣、荊門,云南蒙自,成都,陜西安康,陜西安康,河南,液限WL（%）,40,45,50,55,60,65,70,75,10,20,25,30,35,塑性指數(shù)Ip,A線,裂隙黏土塑性圖,?,裂隙黏土吸水膨脹，使其上建筑物隆起，如膨脹受阻即產(chǎn)生膨脹壓力；失水收縮，造成土體開裂，并使其上建筑物下沉。,二、裂隙黏土對工程的影響及危害,我國先后已有20多個省區(qū)發(fā)現(xiàn)有膨脹土。膨脹土常給人類的工程活動帶來危害，還常是崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的根源。,?,路塹邊坡變形,淺層滑坡、表土溜塌、泥流、沖蝕,路堤變形,沉陷、縱裂、坡腳坍滑、坍肩、腰部潰爬,三、裂隙黏土病害的防治措施,裂隙黏土病害的防治，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的特征，采取相應(yīng)的措施。在工程實踐中，總結(jié)出“三宜三不宜”方法：即“宜早不宜遲，宜擋不宜清，宜排不宜堵”。其具體措施有以下幾個方面：,坡面鉆孔,?,支擋防護,改善土質(zhì),增大基礎(chǔ)埋置深度,做好路堤排水,路堤方面,坡面防護,加寬路基，預(yù)留沉落量,路床1.2m范圍內(nèi)用非裂隙粘土換填，或進行加固處理,土基方面,路塹和房建方面,做好排水,坡面噴灑改性液,?,三、紅黏土,紅黏土是指碳酸鹽類巖石（石灰?guī)r、白云巖）在在濕熱氣候條件下，經(jīng)長期風化作用形成的一種以紅色（棕紅、褐黃）為主的黏性土。我國紅黏土多屬于第四紀殘積物，也有少數(shù)原地紅黏土經(jīng)水流搬運再次沉積于低洼地區(qū)，當搬運沉積后仍能保持紅黏土基本特征，且液限大于45%者稱為次生紅黏土 。,紅黏土是一種物理力學性質(zhì)獨特的高塑性黏土，其化學成分以SiOFe2OAl2O3為主，礦物成分以高嶺石、伊利石為主。主要分布于云南、貴州、廣西、廣東、湖南、湖北、安徽部分地區(qū) 。,?,一、紅黏土的工程地質(zhì)特征,主要物理力學性質(zhì)：含有較多黏粒（Ip=
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