二建公路工程復(fù)習(xí)講義之膨脹土路基施工技術(shù)

　　2B311052 了解膨脹土路基施工技術(shù)

　　一、膨脹土工程特性

　　膨脹土具有較大吸水膨脹、失水收縮特性的高液限黏土稱為膨脹土。膨脹土黏性成分含量很高，其中0.002mm的膠體顆粒一般超過20%，黏粒成分主要由水礦物組成。土的液限WL>40%，塑性指數(shù)Ip>17，多數(shù)在22~35之間。自由膨脹率一般超過40%。按工程性質(zhì)分為強(qiáng)膨脹土、中等膨脹土、弱膨脹土3類。

　　膨脹土具有顯著的吸水膨脹、失水收縮兩種變形特性，一般強(qiáng)度較高，壓縮性低，易被誤認(rèn)為是較好地基土。膨脹土對(duì)道路危害較大，其變形破壞具有多次反復(fù)性，膨脹土地區(qū)的公路路面常常大段出現(xiàn)大幅度的隨季節(jié)變化的波浪變形。

　　二、膨脹土的使用要求

　　強(qiáng)膨脹土穩(wěn)定性差，不應(yīng)作為路填料;中等膨脹土宜經(jīng)過加工、改良處理后作為填料;弱膨脹土可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、水文情況及道路等級(jí)加以應(yīng)用，對(duì)于直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)邊坡及頂部進(jìn)行防護(hù)。

　　高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路等采用中等膨脹土用作路床填料時(shí)，應(yīng)作摻灰改性處理，石灰劑量可通過試驗(yàn)確定。改性處理后要求脹縮總率接近零為佳。

　　限于條件，高速公路、一級(jí)公路用中等膨脹土填筑路堤時(shí)，路堤填成后，應(yīng)立即作漿砌底護(hù)坡封閉邊坡。當(dāng)填至路床底面時(shí)，應(yīng)停止填筑，改用符合規(guī)定程度的非膨脹土或改性處理的膨脹土填至路床頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高并嚴(yán)格壓實(shí)。如當(dāng)年不能鋪筑路面，作為封層的填筑厚度，不宜小于30cm，并做成不小于2%的橫坡。

　　接近最佳含水量的中等膨脹土可用于填筑路堤，但兩邊邊坡部分要用非膨脹土作為封層。路堤頂面也要用非膨脹土形成包心填方。挖方地段當(dāng)挖到距路床頂面以30cm時(shí)，應(yīng)停止向下開挖，并挖好臨時(shí)排水溝。待作路面時(shí)，再挖至路床頂面以下30cm，并用膨脹土回填，并按要求壓實(shí)。

　　三、膨脹土地區(qū)路基輾壓施工

　　根據(jù)膨脹土自由膨脹率的大小，選用工作質(zhì)量適宜的碾壓機(jī)具，碾壓時(shí)應(yīng)保持最佳含水量;壓實(shí)土層松鋪厚度不得大于30cm;土塊應(yīng)擊碎至粒徑5cm以下。

　　在路堤與路塹交界地段，應(yīng)采用臺(tái)階方式搭接，其長(zhǎng)度不應(yīng)小于2m，并碾壓密實(shí)。

　　四、膨脹土地區(qū)路塹開挖

　　挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計(jì)線，沿邊坡預(yù)留厚度30~50cm一層，待路塹挖完時(shí)，再削去邊坡預(yù)留部分，并立即漿砌護(hù)坡封閉。

　　膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級(jí)公路的路床應(yīng)超挖30~50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實(shí)，其他各級(jí)公路可用膨脹土摻石灰處治。

　　1.背景材料：

　　某山嶺區(qū)一級(jí)公路在進(jìn)行道路土方路堤填筑時(shí)，由于橫斷面現(xiàn)狀地形與設(shè)計(jì)圖偏差較大，且填料較松散，為保證路堤邊坡穩(wěn)定，施工方提出在此處增設(shè)一段重力式擋土墻。設(shè)計(jì)方現(xiàn)場(chǎng)勘察后認(rèn)為適于此地的擋墻應(yīng)為加筋土擋墻，其主要原因是地基承載力不夠。

　　2.問題：

　　(1)簡(jiǎn)要敘述重力式擋墻的類型及特點(diǎn)。

　　(2)設(shè)置加筋土擋墻的理由是否合理?簡(jiǎn)述其施工工序。

　　參考答案：

　　(1)重力式擋土墻墻背形式可分為俯斜、仰斜、垂直、凸形折線(凸折式)和衡重式5種。

　　1)仰斜墻背所受的土壓力較小，用于路塹墻時(shí)，墻背與開挖面邊坡較貼合，因而開挖量和回填量均較小，但墻后填土不易壓實(shí)，不便施工。適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。

　　2)俯斜墻背所受土壓力較大，其墻身截面較仰斜墻背的大，通常在地面橫坡陡峻時(shí)，借陡直的墻面，俯斜墻背可做成臺(tái)階形，以增加墻背與填土間的摩擦力。

　　3)垂直墻背的特點(diǎn)，介于仰斜和俯斜墻背之間。

　　4)凸折式墻背是由仰斜墻背演變而來，上部俯斜、下部仰斜，以減小上部截面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。

　　i)衡重式墻背在上下墻間設(shè)有衡重臺(tái)，利用衡重臺(tái)上填土的重量使全墻重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定。因采用陡直的墻面，且下墻采用仰斜墻背，因而可以減小墻身高度，減少開挖工作量。適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。由于衡重臺(tái)以上有較大的容納空間，上墻墻背加緩沖墻后，可作為攔截崩墜石之用。

　　(2)設(shè)置加筋土擋墻的理由合理。

　　加筋土擋墻一般包括下列工序：基槽(坑)開挖、地基處理、排水設(shè)施、基礎(chǔ)澆(砌)筑、構(gòu)件預(yù)制與安裝、筋帶鋪設(shè)，填料填筑與壓實(shí)、墻頂封閉等。