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高液限土的工程性质与其母岩成份、含水量、密实度、外荷载大小及作用方式、其他物理化学作用等都有关系。根据大量工程实践可知:高液限土透水性较差;干硬时强度高,坚硬不易挖掘, 不易压实;毛细现象明显,吸水后能长时间保持水分,故吸水后承载力小、稳定性差;具有较大的可塑性、弱膨胀性和粘性。
高液限土通常含有大量的蒙脱石、伊利石、高岭石等黏土成分。其中蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物,其晶格单元由两层硅氧四面体层夹一层氧化铝八面体层构成,层间联接依靠范得华力,较弱,水分子容易进入晶胞之间,增大晶胞距离,脱水后,又产生相应的收缩,其液限变化范围可达到140~710%,塑限范围为50~100%[1];在晶格之间,由于同晶置换作用,使蒙脱石具有很强的吸附能力,大量的Na 、Ca2 填充进来,产生双电层效应,导致粒间的膨胀。相似的,伊利石也具有2:1的三层晶体结构,但其吸附的阳离子主要为Na 、K ,晶格间连接力较强,水分子不容易进入,所以伊利石亲水性、胀缩性不如蒙脱石,其液限变化范围为80~120%,塑限为45~60%.伊利石属于较不稳定的中间产物,性质介于蒙脱石和高岭石之间,并随着层间K 含量的逐渐减少,而接近于蒙脱石。高岭石的结构单元是由一层铝氢氧晶片和一层硅氧晶片组成的晶胞。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键,联结力较强,晶胞之间的距离不易改变,水分子不能进入,亲水性及膨胀性较前两种矿物成分小。
粘土的塑液限统称界限含水率,我们假定一种粘土的塑限是30%,液限是42%,那么当土样的含水率小于30%是土体处于半固体状态,当其值在30%-42%之间时,土体处于塑性状态,像橡皮泥一样,当然其值越大,...
通俗来讲,液限就是土将要达到流动状态,超过了液限土中含水量过大,土就可以流动了。塑限就是土又坚硬到可以捏动的状态,没超过就是坚硬的,超过了就可以任意变形了,但是也是相对的。含水量高低:可流动状态>...
高液限黏土在路基施工中的应用
在公路建设中,常遇到高液限黏土,其遇水膨胀、脱水干缩的特性不能直接填筑路基,因此必须进行改良。本文结合湖南省安化(梅城)至邵阳高速公路工程路基工程项目,对高液限黏土进行实验成果和经济分析,提出了具体的处理方案,确保了路基施工的质量和进度。
高液限黏土在路基施工中的改良方法
高液限黏土在施工沿线普遍存在,在施工中,此类土属于不良土质。该土具有明显的塑性,但对水的敏感性特别强,使之固结性和渗透性受到影响,达到固结稳定的时间一般需要几年或者更长时间,这对于工期造成很大影响。要解决工期紧问题,既保证备料运输,又节约各项成本,施工运行效果良好。
一、膨胀士的工程特性
具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土。膨胀土黏性含量很高,其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%,黏粒成分主要由水矿物组成。土的液限WL>40%,塑性指数Ip>17,多数在22~35之间。自由膨胀率一般超过40%.按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
二、膨胀土的主要特征
1.土的黏土矿物成分主要由亲水性矿物组成,如蒙脱石、伊利石等;
2.有较强的胀缩性;
3.有多裂隙性结构;
4.有显著的强度衰减期;
5.多含有钙质或铁锤质结构;
6.一般呈棕、黄、褐及灰白色;
7.自然坡度平缓,无直立陡坡;
8.对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
三、膨胀土地区路基的破坏
1.路堤会出现路基沉陷、边坡溜塌、路肩明塌和滑坡等变形破坏;
2.路堤会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
具有吸水膨胀性或失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土,该类土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。
膨胀土路基应主要解决的问题是减轻和消除路基胀缩性对路基的危害,可采取的措施包括用灰土桩、水泥桩或用其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良;也可用开挖换填、堆载预压对路基进行加固。同时应采取措施做好路基的防水和保湿,如设置排水沟,采用不透水的面层结构,在路基中设不透水层,在路基裸露的边坡等部位植草、植树等措施;可调节路基内干湿循环,减少坡面径流,并增强坡面的防冲刷、防变形、防溜塌和滑坡能力。
具有吸水膨胀性或失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土,该类土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。
膨胀土路基应主要解决的问题是减轻和消除路基胀缩性对路基的危害,可采取的措施包括用灰土桩、水泥桩或用其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良。也可用开挖换填、堆载预压对路基进行加固。同时应采取措施做好路基的防水和保湿,如设置排水沟,采用不透水的面层结构,在路基中设不透水层,在路基裸露的边坡等部位植草、植树等措施。可调节路基内干湿循环,减少坡面径流,并增强坡面的防冲刷、防变形、防溜塌和滑坡能力。