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沥青搅拌站 浅探高速公路软基辨别、处治及检测方法

作者:淳元燃烧机 发布时间:2011-1-10
一、概述    软土重要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。对淤泥的解释是,在静水或缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.5;当天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤泥质土。对于泥碳的解释是,喜水植物遗体在缺氧条件下,经缓慢分解而形成的泥沼笼罩层。其特点是持水性大,密度较小。    二、软土的组成和状态特点    软土泛指淤泥及淤泥质土,是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相,内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的组成和状态特点是由其生成环境决定的。由于它形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水盆地,这类土重要由粘粒和粉粒等渺小颗粒组成。淤泥的粘粒含量较高,一般达30%~60%。粘粒的粘土矿物成分以水云母和蒙德石为主,含大批的有机质。有机质含量一般达5%~15%,最大达17%~25%。这些粘土矿物和有机质颗粒表面带有大批负电荷,与水分子作用非常强烈,因而在其颗粒外围形成很厚的联合水膜,且在沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作用,形成絮状和蜂窝状结构。所以,软土含大批的联合水,并由于存在必定强度的粒间连结而具有明显的结构性。    由于软土的生成环境及粒度、矿物组成和结构特点,结构性明显且处于形成初期,呈饱和状态,这都使软土在其自重作用下难于压密,而且来不及压密。因此,不仅使之必定具有高孔隙性和高含水量,而且使淤泥一般呈欠压密状态,以致其孔隙比和天然含水量随埋藏深度很小变更,因而土质特别松软。淤泥质土一般则呈稍欠压密或正常压密状态,其强度有所增大。    淤泥和淤泥质土一般呈软塑状态,但当其结构一经扰动损坏,就会使其强度激烈降低甚至呈流动状态。因此,淤泥和淤泥质土的稠度实际上通常处于潜流状态。    三、软土的物理力学特征    1、 高含水量和高孔隙性    软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%。液限一般为40%~60%,天然含水量随液限的增大成正比增长。天然孔隙比在1~2之间,最大达3~4。其饱和度一般大于95%,因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变更关系。软土的如此高含水量和高孔隙性特点是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。    2、 渗透性弱    软土的渗透系数一般在i×10-4~i×10-8cm/s之间,而大部分滨海相和三角洲相软土地区,由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等,故在程度方向的渗透性较垂直方向要大得多。    由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态,这不但延缓其土体的固结过程,而且在加荷初期,常易涌现较高的孔隙水压力,对地基强度有明显影响。    3、 压缩性高    软土均属高压缩性土,其压缩系数a0.1~0.2一般为0.7~1.5MPa-1,最大达4.5MPa-1(例如渤海海淤),它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。由于土质本身的因素而言,该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特点:    (1)变形大而不均匀    (2)变形稳固历时长    4、 抗剪强度低    软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相干,不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小,且与其侧压力大小无关。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增长而增大。    5、较明显的触变性和蠕变形。    四、软土的辨别    1、建设部标准《软土地区工程地质勘查规范》(JGJ83-91)规定凡符合以下三项特点即为软土:   (1)外观以灰色为主的细粒土;   (2)天然含水量大于或等于液限;    (3)天然孔隙比大于或等于1.01。    2、交通部标准《公路软土地基路堤设计与施工技巧规范》(JTJ017-96)中规定软土辨别见表    (1) 天然含水量的测定    天然含水量是土的基础物理性指标之一,它反响的土的状态,含水量的变更将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变更,其测定可采用公路土工实验规程规定实验方法测定,并将实验数据与35%、液限进行比较。    (2) 天然孔隙比    孔隙比,是土中孔隙体积与土粒体积之比,天然状态下土的孔隙比称之为天然孔隙比,是一个重要的物理性指标,可用来评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指标通过盘算而得。    (3) 十字板剪切强度    十字板剪切实验是原位测试技巧中一种发展较早、技巧比较成熟得方法。实验时将十字板头插入土中,以规定的旋转速率对侧头施加扭力,直到将土剪损,测出十字板旋转时所形成的圆柱体表面处土的抵抗扭矩,从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。    五、软基处理的常用材料质量请求    1、 砂砾料    用作垫层的砂砾料应具有良好的透水性,不含有机质、粘土块和其它有害物质。砂砾的最大粒径不得大于53mm,含泥量不得大于5%。    2、 砂及砂袋    袋装砂井所用砂,应采用渗水率较高的中、粗砂、大于0.5mm的砂料含量应占总重量的50%以上,含泥量应小于3%,渗透系数应大于5×10-2mm/s,砂袋采用聚丙烯、聚乙烯、聚酯等编制布制作,应具有足够的抗拉强度,使能够遭遇袋内砂自重及弯曲所产生的拉力,具有较好的抗老化性能和耐环境水腐化性能,其抗渗系数应不小于所用砂的渗透系数。    3、 碎石    碎石由岩石和砾石轧制而成,应干净、干燥,并具有足够的强度和耐磨耗性,其颗粒形状应具有棱角,不得掺有软质石和其它杂质,粒径宜为20~50mm,含泥量不应大于10%。    4、 土工合成材料    土工合成材料的选用应符合《公路土工合成材料利用技巧规范》的规定。应具有足够的抗拉强度,对土工织物,还应具有较高的刺破强度和握持强度等。土工合成材料实验项目和实验方法应符合《公路软土地基路堤设计与施工技巧规范》和《公路土工合成实验规程》的规定。    5、 塑料排水板    塑料排水板是由芯体和包围芯体的合成纤维透水膜构成的复合体,应具有较好的耐腐化性和足够的柔度,其性能指标应符合《塑料排水板施工规程》的规定。    6、 片石    抛石挤淤应采用不易风化的片石,其尺寸应小于300mm。    7、 水泥    水泥各项性能指标应符合图纸请求,严禁应用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。所用水泥指标还应符合水泥相应标准的规定。    8、 石灰    石灰应符合《公路路面基层施工技巧规范》表4.2.2所规定的Ⅲ级以上的请求。按《公路工程无机联合稳固材料实验规程》规定的实验方法进行检验。    9、 粉煤灰    粉煤灰应符合《公路路面基层施工技巧规范》有关规定。    10、 材料的采购和保管    用于软土地基处理的塑料排水板、土工合成材料、砂袋及石灰、水泥、砂等材料,都必须按施工图纸和规范的请求的质量指标采购进购、堆放,严禁材料被污染或混杂堆放,过期产品严禁应用。塑料排水板、土工合成材料和砂袋等材料应贮存在不被日光直接照射和被雨水淋泡处,应根据工程进度和日用量按日取用。  信息起源:http:www.sllmjx.com

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