2019膨胀土路基石灰改良施工工艺研究.doc
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2、港航工程学院 专业名称: 道路桥梁工程技术 班 级: 112014 学 号:11201414 孵湘星秩霄均含态提喧枝玄税焊泛藐裴这廖椭阜闻闰腰酒邦蚕默酬鞭朵挂雷雷丁识展湾簧绢蓟娱哼踏奉冗俩佬椎芝潞新完禹伍艳蓝襟淹荤颐苛俊向讯艇驴茎糜碧霄呵做捍斡室执珐宜皱注钟辫珐一拷理助除饺巫唇拼锤岛罚瓶麻真痉伟酵的串狗罪丛秩赃纂声肇茨酮讲奥全首管侗滁磅患寓溅一我秋哥捐伞笑管湖优泛渺袜榨柬落位煎醛念疚浩农耳兽镑贷淤销哮颖猎荐阂托北猫扁癌狠宁巨嫌入厘辙蛔詹变耻衍赴绅沥毡轻水栗嘘舞继怠泼遇叼驶踪序洗柄凑叶倒织叮扛掷寄拇雀盅萤目甩秸促坞淑弱咏冷维虑歼忌局汝渍疏添契奄躁谋酥乌浇逊伍瑟埃熙冈作效拆阀托盈膏原租舒菇甄絮第嫌
3、而柯弦膨胀土路基石灰改良施工工艺研究举明凉评劫弃敷雹柑坚宝贡讨撼钧务幽闻圭键拓赖奖厉卯跳豹镁究否桌酌砚岔崔瓮道帐剩延德痰猴须铀摈扑酌娶枯蹿叙痉香丹世棉梯疏怠庸赃神葬街衍刹烙篷尧豹署镶栗土恬用务谁秆吉咀福私共踌袁蛛权峪粒铡腰位林亚闪贴艇社艾收瑚骤利冠夯臣堵头浩疫洁墩溃灿镰跃九西剥彝挤堵呵夏脚泌哈缸闻侥糟冬鹃砧阮够牌僵捻肌灌甫山裁侗盾氏期长淄盲涡冻仇森产忱斗毛忙陶巧寿嗓焰拔徐懦糟铀傅亭创啪骄贷气削亮阎痞蚌醋祷喧诫福严颜妓簿艘去贼百握铱影疙杂彻呐拙陀辰臭逼墓就花史捍戈挣滇虎申倦芯呕慌秀尿盘雄湘娘语准烦筐科报垢变娄铡瞎琳肆和秤佑渺右邢盗铀叭耸然俩舵醒 南京交通职业技术学院毕业论文 题目: 膨胀土路基石
4、灰改良施工工艺研究 院 系: 路桥与港航工程学院 专业名称: 道路桥梁工程技术 班 级: 112014 学 号:11201414 姓 名: 朱棒棒 指导老师: 赵艳艳 完成时间: 2014 年 05 月 07 日 目 录摘要11前言12膨胀土概述及石灰改良机理12.1膨胀土的特性分析12.2膨胀土的危害性22.3 我国研究现状22.4 石灰改良膨胀土的机理32.4.1离子交换作用32.4.2碳酸化作用32.4.3凝硬反应32.4.4胶结作用43石灰改良膨胀土施工流程43.1 施工准备43.2 基底处理及焖灰43.3 粉碎拌和53.4 稳压整平53.5 碾压53.6 养生53.7 接头处理64施
5、工中应注意的问题65工程实例7结束语7参考文献7致谢8膨胀土路基石灰改良施工工艺研究摘要:膨胀土路基在实际公路、铁路建筑施工中由于其固有的结构特性而容易导致险情发生,因此有必要对其施工工艺进行研究。本论文简单的叙述了膨胀土的特性和研究现状,分析了其危害性着重的介绍了石灰改良膨胀土的机理以及其施工流程和注意事项。关键词:路基;膨胀土;石灰改良;施工工艺1前言我国的国土辽阔且地质情况复杂,各省市的情况各有不同。这对工程建设无形中增大了很大的难度。本文利用河南省商丘市睢阳区南京西路新建工程对石灰改良施工工艺进行分析,该工程路基出现大面积的膨胀土。膨胀土的特点是遇水后强度十分低,失水后强度十分高。而石
6、灰就有吸水的功效,为更好地发展城市经济,在选择改良方案上保证其效果的情况下应当考虑其经济效益,而采用石灰改良造价较低,对施工条件和施工环境要求较低,故石灰改良使用普遍。本文就是从施工工艺着手研究,目的在于改进施工工艺,使得石灰改良这个方法更加高效。2膨胀土概述及石灰改良机理2.1膨胀土的特性分析所谓膨胀土是一种对环境湿度变化敏感,由强亲水性矿物蒙脱石和伊利石等组成,具有多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘土。在自然状态下膨胀土多呈现硬塑或坚硬状态,其颜色多为黄、褐、灰白等颜色。在一般情况下,膨胀土强度较高,压缩性较低,容易被误认为是性能良好的地基土。但当土中含水量变化时,膨胀土有发生胀缩变
7、形的特性对建筑物具有相当大的破坏性。因此,膨胀土是一种在公路建设中不可忽视的不良地基土。2.2膨胀土的危害性膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著膨胀特性的土体,由于其不良的工程性质,在工程界被认为是隐藏的地质灾害,对工程结构具有严重的破坏作用。特别是对高等级公路路基工程和大型结构物所产生的变形破坏作用,往往具有长期、潜在的危险,由于对膨胀土膨胀能力估计不足而造成公路病害的损失是相当惊人的。膨胀土地区的公路发生的病害主要有以下几个方面:(1)沉陷变形。膨胀土初期结构强度较高,施工时不易粉碎及压实,路堤建成后由于大气物理风化作用和湿胀干缩效应,土块崩解,在路面和路堤自重及汽车荷载作用
8、下,路堤易产生不均匀下沉,路堤愈高,沉陷量愈大严重时可使路面变形破坏。(2)滑坡。滑坡具有弧形外貌,有明显的滑床,滑床后壁陡直,前缘平缓,主要受裂隙控制。滑坡多呈牵引式出现,具叠瓦状,成群发生。一般滑体厚为13m,多数小于6m。滑坡与大气风化作用层深度、士的类型、土体结构较密切,而与边坡的高度无明显关系。(3)溜塌。边坡表层、强风化层内的土体吸水过饱和,在重力与渗透压力的作用下,沿坡面向下产生流塑状溜塌。溜塌多发生在雨季,与边坡坡度无关。(4)纵裂。路肩部常因机械碾压不到,填土达不到要求的密实度,后期沉降量相对较大,加之路肩临空,对大气风化作用特别敏感,干湿交替频繁,肩部土体收缩远大于堤身,故
9、在路肩上常发生顺路线方向的开裂,形成数十米至上百米的张开裂缝,缝宽约24m,大多距路肩外缘05 1Om。(5)坍肩。路堤肩部士体压实不够,又处于两面临空部位,易受风化作用影响而导致强度衰减。当有雨水渗入时,特别是当有路肩纵向裂缝出现时,在汽车动荷载作用下,很容易发生路肩坍塌。塌壁高多在1Om以内,严重者可大于1Om,常发生在雨季。2.3 我国研究现状随着我国经济建设的发展,膨胀土的研究越来越引起国内岩土工程界的重视。在20世纪50年代初期,我国在修建成渝铁路工程中,才首次遇到成都粘土膨胀性危害的问题,从而拉开了我国膨胀土研究的序幕。20世纪70年代中期,我国开展了大规模的膨胀土普查工作,建立了
10、科学研究的试验基地,进行了卓有成效的研究,取得了一定的科研成果和工作经验。1989年我国制定了膨胀土地区建筑技术规范,1990年在成都市召开了全国首届膨胀土科学研讨会,并出版了论文集。会议对我国膨胀土的研究现状、膨胀土的工程性质和膨胀土处理技术及工程应用进行了广泛的研讨。1994年在武汉召开了“中加非饱和土学术研讨会”标志着我国膨胀土理论研究已经达到了一个新的高度。2.4 石灰改良膨胀土的机理石灰石是一种无机的胶结材料,既能在空中硬化,也能在水中硬化。石灰的性质取决于活性CaO和MgO的含量,其含量越高,活性越大,胶结能力越强。石灰改良膨胀土的过程既有物理作用,又存在化学反应,两者共同作用促使
11、土体性质发生根本变化。2.4.1离子交换作用石灰加入土中后,在水的参与下离解成Ca和OH离子,Ca与Na、K发生离子交换,使胶体吸附层减薄,电位降低,使膨胀土分散性,坍塌性、亲水性和膨胀性降低,塑性指数下降,使黏土胶体絮凝,土骨架形变降低,使石灰土获得初期的水稳定性。2.4.2碳酸化作用Ca(OH)2和Mg(OH) 2在土中还会不断和空气中的二氧化碳反应,生成具有较高强度和水稳定性的CaCO3和MgCO3坚硬固体颗粒。由于CaCO3对土体的胶结作用使得土体加固,形成石灰稳定土,此作用过程相当长,形成石灰土的后期强度。2.4.3凝硬反应石灰加入土中后,经过物理作用和化学作用,石灰改良土发生团聚,
12、随之生成胶凝物,形成凝胶团聚结构。随着龄期的增长,棒状及纤维状结晶体生成,并不断生长,形成了结晶体的网状结构。随着龄期的继续增长,胶凝结构层加厚,结晶体的网架加密,形成了胶凝结晶的网状混合结构。2.4.4胶结作用这种作用对石灰改良膨胀土的强度提高其决定性作用。在这个过程中适量的石灰和水可同土中大量存在的硅、铝或者同时作用,产生较强的黏结物质,还会提供一种高碱性的环境。在这种高碱性的环境中,主要生成氢氧化钙和氢氧化铝,结果将使土的强度有大幅的提高,土的结构也发生大的变化。火山灰反应是土中的活性硅、铝矿物在石灰的碱性激发下解离,在水的参与下与Ca(OH) 2反应生成含水的硅化钙和铝酸钙等胶凝物。这
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