1.什么是膨胀土,其特点和病害,柔性支护和物理处治的适应条件和基本
膨胀土是一种富含亲水性粘土的矿物,并且随含水量增减,体积发生显著胀缩变形的高塑性粘土。膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,造成位移、开裂、倾斜甚至破坏。膨胀土的危害性很大,裂缝特征有外墙垂直裂缝,端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝,内、外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等;地坪则出现纵向长条和网格状的裂缝。一般于建筑物完工后半年到五年出现。
在道路工程设计中,针对膨胀土的物理性质及力学性质,根据地质勘测的详实报告及有关处理膨胀土的经验,设计中采用了综合处理的思想,并进行了针对性的研究,提出如下措施:
(1)填高不足1米的路堤,必须换填非膨胀土,并按规定压实。
(2)使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,采用石灰处治,石灰剂量范围10%∽12%,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩总率接近零为佳。
(3)路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层,必要时须铺一层土工布,从而形成包心填方。
(4)路堑边坡不要一次挖到设计线,沿边坡予留厚度30∽50cm一层,待路堑挖完后,再削去予留部分,并以浆砌花格网护坡封闭。
(5)路堤与路堑分界处,即填挖交界处,两者土内的含水量不一定相同,原
有的密实度也不尽相同,压实时应使其压实的均匀.紧密,避免发生不均匀沉陷。因此,填挖交界处2米范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶,翻松,并检查其
含水量是否与填土含水量相近,同时采用适宜的压实机具,将其压实到规定的压实度。
(6)施工时应避开雨季作业,加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接,连续施工,时间不宜间隔太久。路堤.路堑边坡按设计修整后,应立即浆砌护墙.护坡,防止雨水直接侵蚀。
2.《膨胀土公路成套技术》观后感
[《膨胀土公路成套技术》观后感]
2010年4月14日晚,我院学生齐聚大会堂,听取了由郑建龙校长主持的科研成果《膨胀土公路成套技术》的PPT,《膨胀土公路成套技术》观后感。PPT讲述了创作背景、思路,其科学性、可操作性以及它配套技术等几个方面,以种“以柔克刚”的理念解决了全世界公认的“工程癌症”——膨胀土。
面对“食之无味,弃之可惜”的膨胀土,惯常的做法是要么直接削掉那一层土,要么建立厚厚的挡土墙,这两种作法都不是一劳永逸的,而且造成了很大程度上的资源浪费,污染环境甚至造成安全隐患。而郑校长采用的中国传统的“以柔克刚”的理念研究出来的成套技术解决了以上难题,并且为国家带来的直接或间接财产是不可估量的,也大大缩短了工期。
对郑校长他们17载的科研成果,我们无法短时间了解其中的科学内涵,只能用种形象的思维去感知它的工作原理,但是这个PPT里折射了很多有关科研的技巧,观后感《《膨胀土公路成套技术》观后感》。
中国的文化源远流长,博大精深,古人有许多经典的理念是我们无法企及的,而这些原理往往能成为我们科技的灵感和科研的完美切入点,这就要求我们理工科的学生要夺取涉猎历史,人文等方面的知识,多去了解百家的经典理念,只有在数值的基础上,才有可能撞击出灵感。但是单独的去读是无用的而是要思考,更要去培养一种多学科之间融合的观念,多方面地把某种现象折射到自己熟悉的学科方面,往往灵感就在此间爆发。
科研要抓住时代性、专业性,选择的课题首先要考虑是否是自己最精通的方面,是否具有专业性。还有和重要的一点是紧跟时代行,时代缺什么,就补什么。这样研究出来的成果才有可能转移为产品,实现科研的价值。这些要求我们要有扎实的基本功,时代把握相关领域的前沿问题,深知那些因为技术难题无法克服暂时采取别的替代措施的案例。
PPT看完之后,除了嗟叹校长的强人之处,也弱弱的叩问了下自己,科研离我有多远。现在已经大二了,科研的意识要强化了,即使不奢求一步登天,但至少得有时刻准备着的心态,当然科研不是随口说说的事,需要沉下心来静静地钻研。观看完PPT之后,我印象很深的并不是“膨胀土公路成套技术”而是有关科研的思考。
〔《膨胀土公路成套技术》观后感〕随文赠言:【人生舞台的大幕随时都可能拉开,关键是你愿意表演,还是选择躲避。】
3.如何分析膨胀土地基变形
自由膨胀率 将人工制备的磨细烘干土样,经无颈漏斗注入量杯,量其体积,然后倒入盛水的量筒中,经充分吸水膨胀稳定后,再测其体积。
增加的体积与原体积的比值称为自由膨胀率。 膨胀率与膨胀力 膨胀率表示原状土在侧限压缩仪中,在一定压力下,浸水膨胀稳定后,土样增加的高度与原高度之比。
以各级压力下的膨胀率为纵坐标,压力p为横坐标,将试验结果绘制成p-关系曲线,该曲线与横坐标的交点称为试样的膨胀力,膨胀力表示原状土样,在体积不变时,由于浸水膨胀产生的最大内应力。膨胀力在选择基础型式及基底压力时,是个很有用的指标。
在设计上如果希望减少膨胀变形,应使基底压力接近于膨胀力。 线缩率与收缩系数 膨胀土失水收缩,其收缩性可用线缩率与收缩系数表示。
线缩率是指土的竖向收缩变形与原状土样高度之比。表示为: 根据不同时刻的线缩率及相应含水量,可绘成收缩曲线,利用直线收缩段(AB段)可求得收缩系数λ,其定义为:原状土样在直线收缩阶段内,含水量每减少1%时所对应的线缩率的改变值,即: λ。
4.膨胀土的工程特性及处理方法有哪些
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膨胀土工程特性及处理方法
【摘要】膨胀土是一种特殊性岩土,具有吸水后体积增大、失水后体积缩小,胀缩变形变显特性。对高速公路的工程建设及营运起到极大的破坏作用。沈四高速公路桩号K693+500-K694+700存在膨胀土。本文对膨胀土的工程特性、工程危害进行论述,并对膨胀土的治理方案提出了建议。
【关键词】高速公路;膨胀土;路基;处理方法
1膨胀土工程地质条件
1.1地形地貌
膨胀土所在地貌区内地貌为微丘地貌为主,地形平缓,无明显自然陡坎。膨胀土路段地面标高一般在88.50-116.80米。
1.2水文、气象
膨胀土区属半干旱,半湿润大陆性季风气候区,冬冷夏热,春秋两季多风。最高气温36.6~37.6℃,最低气温-34.3~-36.7,年平均降水量600~700mm,年平均蒸发量1600~1800mm。从11月中旬至翌年4月为冰冻期。
区内地下水主要分布在辽河支流河谷平原中。大气降水入渗为主要补给方式,其次为河流入渗补给;排泄方式以地下水径流、河水排泄及人工开采排泄为主。地下水类型为第四系松散堆积物孔隙水。
2膨胀土工程特性
2.1判别和分类
膨胀土地区进行工程建设,首先必须正确识别膨胀土和非膨胀土,并准确判断膨胀土膨胀时的强弱和工程性质特点,然后才能在工程设计和施工中做到有的放矢,采取切实有效的方法进行处理。以往的工程建设经验已经证明:膨胀土并不可怕,可怕的是对膨胀土判断失误,没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。对于膨胀土的判别和分
5.膨胀土为减少其危害可以采用哪些工程措施
在道路工程设计中,针对膨胀土的物理性质及力学性质,根据地质勘测的详实报告及有关处理膨胀土的经验,设计中采用了综合处理的思想,并进行了针对性的研究,提出如下措施:
(1)填高不足1米的路堤,必须换填非膨胀土,并按规定压实。
(2)使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,采用石灰处治,石灰剂量范围10%∽12%,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩总率接近零为佳。
(3)路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层,必要时须铺一层土工布,从而形成包心填方。
(4)路堑边坡不要一次挖到设计线,沿边坡予留厚度30∽50cm一层,待路堑挖完后,再削去予留部分,并以浆砌花格网护坡封闭。
(5)路堤与路堑分界处,即填挖交界处,两者土内的含水量不一定相同,原有的密实度也不禁相同,压实时应使其压实的均匀.紧密,避免发生不均匀沉陷。因此,填挖交界处2米范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶,翻松,并检查其含水量是否与填土含水量相近,同时采用适宜的压实机具,将其压实到规定的压实度。
(6)施工时应避开雨季作业,加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接,连续施工,时间不宜间隔太久。路堤.路堑边坡按设计修整后,应立即浆砌护墙.护坡,防止雨水直接侵蚀。
(7)膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定.规范。
6.膨胀土的防治
一、膨胀土的定义
膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土。其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。在自然条件下,多呈硬塑或坚硬状态,裂隙较发育,常见光滑面和擦痕,裂缝随气候变化张开和闭合,并具有反复胀缩的特性;多出露于二级及二级以上的阶地,山前丘陵和盆地边缘,地形坡度平缓,无明显自然陡坎。主要特征有胀缩性、裂隙性和超固结性。
二、膨胀土的基本特性
从上面的定义可以看出,膨胀土有以下几个显著的基本特性:
(1)膨胀土中的黏土矿物成分主要是由亲水性矿物组成的,而蒙脱石则是最典型的强亲水性矿物,伊利石(水云母)具有中等亲水性,这两类黏土矿物都具有膨胀的微结构。所以,当土含有蒙脱石、伊利石的有效成分,且在土中达到一定数量时,这一类土对湿度状态的变化就特别敏感。
(2)膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性,而且,这种变形是可逆的,即可以吸水膨胀、失水收缩,再吸水再膨胀、再失水再收缩,并胀缩变形显著。
(3)膨胀土吸水膨胀后强度减小,并有随之湿化崩解的现象;而失水收缩后土的强度增大,一般比较干硬,但常伴有裂隙产生。
(4)膨胀土一般具有高液限、低塑限以及塑性指数较高的特性,因而,从土质分类与土的工程分类意义来讲,属于高塑性黏性土范畴。
三、膨胀土的判别方法
1.判别原则
决定膨胀土特殊工程性质的因素是多方面的,有膨胀土的成因、结构特征和物质成分等土体本身的内在因素,也有水和气候等外部条件。但结构特征和黏土矿物成分是内在的主要固定属性,是控制膨胀土工程特性的决定性因素。因此,要鉴别某种土是否属于膨胀土,应根据土体本身的主要属性来进行区分,同时,选用的判别方法亦不宜过于繁琐。为此,采用宏观结构特征、黏土矿物成分,以及土体特征指标作为判别膨胀土的三要素。
2.指标选择
为了选择合理的判别指标,首先,必须研究反映膨胀土基本性质的各指标间的相互关系,以及这些指标的各种组合规律。经分析认为,在确定膨胀土的判别指标时,若能着重考虑胀缩机理,选择表征膨胀土特征的独立指标和采用数学手段对各指标作相关分析,选出相关性最大