概述膨胀土是一种在我国分布较为广泛的特殊性粘土,因其具有吸水膨胀、失水收缩的特殊性质,使得其在道路施工的过程中容易出现裂缝,流坍的情况,所以修建在膨胀土地区的铁路、公路、桥梁及其它建筑物常常会遭受到强烈的变形破坏。
在当前我国还没有任何一个在膨胀土地基或者膨胀土改良的试验性总结,对膨胀土地基和改良后填料的稳定性及强度控制指标、检验方法等均缺乏相应的数据可依。
由于种种原因表明在膨胀土施工的过程中有必要选择代表性地段作为试验工点,进行膨胀土路基试验,验证设计中各项技术参数,通过探讨路基的结构和当前实际情况对不同膨胀土填料进行室内改良试验,提出满足本线路基工程要求的改良方案;确定膨胀土改良的措施和设定改良方案,对填料的改良方法及施工工艺进行研究,提出改良土粉碎、拌和及压实施工工艺的试验成果及适宜的路堤填筑质量检验方法;增加路基的稳定性,确定高质量的路基支撑性能。满足客运专线对路基强度高、刚度大、稳定性和耐久性好的要求。
通过各种不同的试验和经验教训,对不同膨胀土填料在改良的过程中也要逐步细化,提出满足本线路基工程要求的改良方案;在改良过程中要设计和每个步骤和所需要的材料以及各个施工工艺。
主要研究方法在进行现场膨胀土路基填筑的过程中要抽样进行试验,意见别图样中的张所程度。
结合当前的实际情况再对膨胀土中各种矿物质进行分析。进行现场填筑试验通过对生石灰改良弱膨胀土、熟石灰改良中膨胀土等几种不同改良类型的现场填筑试验,从技术、经济、施工工艺等方面进行探讨,在研究铁路路基的填筑施工过程中通过对膨胀土路基的高性能加工过程,要求的路堤的压实施工工艺及压实质量检验方法、评判标准等对石灰改良土进行粉碎、拌和、碾压等施工工艺研究,提出合理的施工参数及评判标准。
对不同掺灰率压实试验和膨胀性力学的试验过程中用含量不同的石灰对膨胀土的各种性能进行统一的测量和试验,其中包括其重型击实过程中的膨胀力,有压膨胀力和收缩界限等等。
室内试验结果膨胀土的改良效果。有膨胀土室内试验的结果和其土质的差异,可以讲膨胀土分为中等膨胀土和若膨胀土,其中弱膨胀土的自由膨胀率已接近中等膨胀土,都需要在改良处理之后方可填筑路基。
在试验阶段鹏战鼓以不同的掺灰流程和在各种目睹压实之中的试验解雇表明在膨胀土在掺石灰压实之后其效果显著,稳定性能更加坚定。通过种种试验和分析的结果,石灰改良膨胀土的塑性指标,相对膨胀土有明显改善,液限含水量基本保持不变、塑限含水量提高、塑性指数降低。
击实试验。击实试验是改善膨胀土的一种重型的挤压方法。首先配制6种不同含水率的土样,每种土样分5层击实,每层击数25下,根据土壤中含水量的高低与其感激度的关系质量曲线图,以求得此土样的最大干密度与最优含水量。由击实试验结果可知,掺石灰后,最佳含水量得到增加;而最大干密度则减小。在改良后的膨胀土中其目睹大于宿土,稳定性能大幅度的增高,水分子大量的减少。
这是由于石灰土击实后的微结构呈团粒骨架结构,在这种结构中,单粒微团粒和团聚体相互接触形成骨架状,各种微团粒之间结构连接复杂,各种矿物质成分从在于连接缝隙之间,。随着石灰的掺入,结构模型不变,结构单元发生有规律的变化,细小孔隙增多,结构变疏松。此外,还可看出膨胀土掺石灰后,强度的提高不是因为干密度增加而是因为粘粒问连接力的提高所致。
膨胀土的施工工艺随着经济的不断发展,各种路基地质的不断变化,路基和路基土质的影响逐步的变大。鹏征途随着石灰改良技术的不断应用,也逐步的被利用起来。根据路拌法施工、集中场地路拌法和厂拌法等3种施工方法的特点,通过种种的施工手段对含水量、含灰率,石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数等工艺参数进行专项研究,掌握了这些工艺参数的相关关系,集中场地路拌法施工工艺。
在集中场地路办法施工过程中,如果是直接取土在场地中拌合,那就少了初步的亚碾压过程,它只需在取土场清表平整后直接布灰拌和。如果是取土后运到一固定场所,然后再进行布灰拌和,与路拌法的工工艺流程是一样的,但会增加一次倒运。
各工艺流程的控制参数相同。采用相应的机械配置,三种改良膨胀土施工工艺填筑的路基质量都能满足设计要求;厂拌法比路拌法粉碎的颗粒粒度细、掺灰剂量更准确、均匀,质量易控制,但厂拌法施工强度相对比路拌法高。路拌法与集中场地路拌法掺灰量的准确性及均匀性较难控制,且人工摊铺石灰工效不高。
在道路路基的设计过程中,针对膨胀土物理化学性质和当前实际情况采用综合处理方法。路堤基底是填料与原地面接触部分,应有足够的承载力,以防止路堤沉陷,并要求基底比较干燥、粗糙,使得路堤填筑面与原来地面紧密的结合,不但避免了路堤基地面的滑动,更达到美化的效果。
因此,用膨胀土填筑路堤前,其基底同其他路堤基底一样要进行处理,如视填土高度清除草皮、排水疏干、松土耕地夯实、抛填片石以及视地面横坡情况挖台阶等措施。
防止膨胀流坍的措施,膨胀土的急剧影响。防止膨胀土产生病害或整治路堤病害的防护加固措施一般有以下几种形式。