湖南省红粘土工程特性及红粘土路基施工.ppt

3 红粘土路基填筑 红粘土填料适用的压实功根据填料的稠度有所差别，稠度越大，可承受的压实功越大。红粘土路堤的碾压遍数一般不超过8~10遍，具体碾压遍数通过试验段确定，现场压实以不产生“软弹”现象为控制原则。 质量检测以检查施工过程记录及压实度指标进行控制。压实度的抽检频率按《公路路基施工技术规范》的相关规定执行，即每1000m2检验2点，不足1000m2时检验2点。 4 零填、挖方路段红粘土路基 高液限土不适用于零填、挖方路堑的路床（距路床顶面0~80cm范围）填筑，路床部位必须采用水稳性好的材料进行换填。 作为路基填料的土方，应分类开挖分类使用。开挖至零填、路堑路床部分后，应尽快进行路床施工；如不能及时进行，宜在路床设计标高以上预留30cm厚的保护层。 4 零填、挖方路段红粘土路基 零填、挖方路段红粘土路基的换填厚度应综合考虑地基土的力学性能和自然降水对路基土的影响深度。具体换填深度根据地基原状土的CBR强度试验及天然稠度确定。 4 零填、挖方路段红粘土路基 零填、挖方路段防排水措施： （1）采用综合排水体系，使危害路基性能及稳定的地面水、地下水能顺畅排走，防止积水浸泡路基、地下水侵入路基。 （2）红粘土路堑边沟较一般路段应适当加深，边沟深度不小于80cm，边沟采用浆砌片石固化。为增加行车安全性，边沟顶部可用盖板覆盖。 （3）路堑顶部设置截水沟，防止水流冲蚀坡面、渗入坡体。 （4）台阶式高边坡，应在每一级平台内侧设截水沟，以截取上部坡面水。 * * * 大浏高速 * 湖南省红粘土工程特性 及红粘土路基施工 长沙理工大学 张军辉 博士 副教授 zjhseu@163.com 主要内容 一、红粘土工程特性 二、高液限红粘土处治与质量要求 三、高液限红粘土填方路基处治方法 四、高液限红粘土挖方路堑处治方法 （1）成因。红粘土液限(WL)大于50，主要为残积、坡积或坡～残积成因。形成的红粘土经再搬运堆积，仍保留其基本特征且液限大于45的称次生红粘土，一般为冲积、冲洪积成因，其工程性质保留了红粘土的基本特征。 1.1 成因与分布特征 1 红粘土工程特性 （2）分布特征 湖南红粘土主要发育于地形舒缓、波状起伏的剥蚀夷平台地、岩溶断陷盆地及岩溶谷地两侧丘陵坡脚。发育于坡脚的红粘土主要为残积、坡残积成因的原生红粘土，而分布于盆地、谷地中心的红粘土主要为冲积、冲洪积成因的次生红粘土。 1.1 成因与分布特征 1 红粘土工程特性 其基本特征是： ①由地表向下，上部呈坚硬至硬塑状，厚度一般为l0～20m，最厚超过30m，占红土层的大部分。 ②可塑～软塑、流塑状态只占小部分，主要发育于近下伏基岩面的溶蚀沟、槽底部，多呈透镜体状小范围产出。 ③裂隙较发育，常发育网状裂隙，一般可延伸到地下2～3 m，在雨水作用下，易形成滑坍。 ④盆地、谷地、洼地的次生红粘土土层多为软土区。 1.1 成因与分布特征 1 红粘土工程特性 （1）湖南红粘土矿物组成以石英和高岭石为主，石英+高岭石的含量大于80％ ，大部分矿物为酸性环境中形成，母矿成分对其物理力学性质影响较大；（2）红粘土化学成分SiO2+Al2O3 值一般介于70％～76％ ，石英的化学性质稳定，具有较强的抗水性和抗风化能力，亲水性弱；（3）典型的高岭石可塑性，压缩性低，亲水性差，水稳性较好。这种化学特性是造成红粘土具有高液限、高塑指、难失水的重要原因。 1.2 物质组成及结构特征 1 红粘土工程特性 湖南红粘土裂隙属于不发育或者不太发育状况，按照《公路路基设计规范》划分，其土体结构绝大部分应归属于致密块状，少数为巨块状。 1.2 物质组成及结构特征 1 红粘土工程特性 1.3 物理性质 1 红粘土工程特性 根据室内试验，红粘土主要物理性质指标见表2。从表2数据可知：① 湖南红粘土具有土质均匀、细腻、粘性强的特征，其粘粒含量相当高，平均达88.8％ ；② 天然含水率一般接近于塑限含水率，随地表深度的增大而增大；③ 孔隙比为1左右，这是湖南红粘土的重要特征；④ 饱和度较大，平均为89.3％ ；⑤ 最大干密度则越接近于灰岩时越小，干密度变化较大，0.88～1.80g/cm ；⑥ 液限、塑限、塑性指数均较高，具有高塑性、高含水性和低密度的特性，渗透系数较小，一般为典型的不透水层。 同种状态的红粘土的各项物理性质指标分布范围较广，离散性大，说明红粘土的土质均一性较差。与所位地理位置、埋深关系密切。 1.3 物理性质 1 红粘土工程特性 1.4 力学性质 从上表可知，湖南红粘土具有下列力学特性：压缩性不高，其压缩系数平均为0.32MPa-1，压缩模量平均为7.5MPa，