高液限、高塑性指数土的工程性质及应用-2.doc

高液限、高塑性指数土的工程性质及应用-2高液限、高塑性指数土的工程性质及应用摘要:本文提出高液限、高塑性土施工性能评价和改善方法,研究影响承载比的主要因素和获得最佳强度的压实控制方法,对高液限、高塑性土作为路基填料的应用提出建议。关键词:,区分了高液限和低液限土。高液限土是指液限大于50%的土,包括高液限粘土和高液限粉土。在塑性图上,有两类区域性特殊土:膨胀土,大多数为高液限粘土,液限大于50%,位于A线以上;红粘土,大多数为高液限粉土,液限大于55%,位于A线以下。这里的高液限土,不包括膨胀土,膨胀土的性质比较特殊和复杂,用液限高低还不能说明其性质。在塑性图上,A线区分了塑性指数的相对高低,高塑性指数土的含义不很明确,在公路路基工程中,塑性指数大于26被认为是高塑性的,作为不适用材料需要处理。高液限土主要分布在北纬35度到南纬35度之间,在我国分布于北纬32度以南即长江流域以南地区。我国的西南、中南和华东地区,碳酸盐岩类风化高液限土分布面积为108万km2,其中云贵高原2/3以上地区分布有碳酸盐岩高液限土。我国广东雷州半岛和海南岛北部,分布有约5000km2的玄武岩残积高液限土,云南东部、中部和南方其它地区也零星分布有玄武岩残积高液限土。我国花岗岩广泛分布地区的南方江西、湖南、广西、浙江、福建、广东和海南七省区,约1/6面积分布有花岗岩残积高液限土。此外,在南方一些高温、潮湿地区,还分布有网裂高液限土。西部地区特别是西南地区的公路建设,必然会遇到大量的高液限土的问题,高液限土路基稳定问题更是长期困挠这些地区公路建设的重大问题。现行《公路路基施工技术规范》限制高液限土的使用,规定液限大于50%,塑性指数大于26的高液限土不能直接用于路基,必须采取符合设计要求的措施,检查合格后方可使用。但是,规范没有具体的设计措施,只提出了潮湿多雨地区,土的液限大于40%,塑性指数大于18,,可采用轻型压实控制标准,并规定了使用范围。在工程实践中,一些地区因对高液限土的应用心中无数,将数以百万方的可利用的高液限土弃掉,或全部采用石灰改良,造成巨大的浪费和环境问题;而有些地区因全是高液限土,无法避免,处理又不现实,只得不加任何限制或不采取任何措施地使用于路基,造成了大量的路基工程隐患,这种状况已严重制约了高液限土地区公路建设发展。本文结合贵州高液限土的具体情况,介绍高液限土的性质和贵州公路建设中应用高液限土的经验。,首先要求填料具有良好的施工性能,在摊铺机械作用下能够分散,在压实机械作用下能够有效压实。稠度指标可评价填料的分散性,,土过分潮湿,不能分散。因此,用稠度指标可评价填料的摊铺分散性能。填料的压实施工特性与含水状态有关,在最佳含水量时,压实可达到最佳密度,填土压实后,路基强度较高,稳定性较好。不同压实标准下,最佳含水量范围用稠度表示,~~~~,随着水分蒸发,土的稠度增加,分散性得到改善,可压实性提高。影响水分蒸发率的因素是气温、相对湿度和土样温度,。图中,蒸发率可根据气温、相对湿度、土样温度和风速确定,:蒸发率对高液限、高塑性土稠度的影响稠度变化为24h的变化。大多数气候条件下,,因此,。如果土的含水量较高,天然稠度较低,要晾晒达到要求的分散性和压实性,所需要的时间较长。化学改良可改善土的施工性能。掺入石灰改善施工性能的机理是,石灰吸水,增大土的塑限含水量,而液限变化不大,因而稠度增大。大量试验表明,掺石灰3%~5%后,,即使石灰掺量不大,稠度改善作用还是比较明显的。混合土的塑性指数可按下式进行设计,通过掺入粉煤灰、砂性土等无塑性或低塑性组分后,塑性指数得到改善,从而改善施工性能。()式中,、、——分别为混合土、高液限高塑性土和砂性土的塑性指数;、——分别为高液限土和砂性土的细料含量;、——分别为高液限土和砂性土的比例。由式(),使用掺粉煤灰、掺砂性土等对高液限、高塑性土进行砂化的方法,对改善土的施工性是有效的,例如,粉煤灰的塑性指数为0,掺10%的粉煤灰可降低塑性指数约10%,增大稠度约10%。大多数高液限、高塑性土,其天然稠度为,在公路工程应用中,要达到路基强度和稳定性,需要提高密度,采用重型标准是提高密度的有