魏麗華,薛海濤
(海林市公路管理站)
路基土的分類(lèi)
魏麗華,薛海濤
(海林市公路管理站)
摘 要:介紹了路基土的分類(lèi)。土作為路基建筑材料,砂性土最優(yōu),黏性土次之,粉性土屬不良材料,最容易引起路基病害。重黏土,特別是蒙脫土也是不良的路基土。此外,還有一些特殊土類(lèi),如有特殊結(jié)構(gòu)的土(黃土)、含有機(jī)質(zhì)的土(腐殖土)以及含易溶鹽的土(鹽額土)等,用以填筑路基時(shí)必須采取相應(yīng)技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:路基土;分類(lèi)
公路用土的分類(lèi)的依據(jù),一般都根據(jù)土顆粒的粒徑組成、土顆粒的礦物成分或其余物質(zhì)的含量、土的塑性指標(biāo)進(jìn)行區(qū)劃。我國(guó)公路用土依據(jù)土的顆粒組成特征,土的塑性指標(biāo)和土中有機(jī)質(zhì)存在的情況,分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土四類(lèi),并進(jìn)一步細(xì)分為11種土。土的顆粒組成特征用不同粒徑粒組在土中的百分含量表示。
土分類(lèi)總體系包括四類(lèi)并且細(xì)分為11種。
巨粒組(大于60 mm的顆粒)質(zhì)量多于總質(zhì)量的50%的土稱(chēng)為巨粒土。粗粒土分礫類(lèi)土和砂類(lèi)土兩種,礫粒組(2~60 mm的顆粒)質(zhì)量多于總質(zhì)量的50%的土稱(chēng)為粗粒土分礫類(lèi)土和砂類(lèi)土兩種,礫粒組(2~60 mm的顆粒)質(zhì)量多于總質(zhì)量的50%的土稱(chēng)為礫類(lèi)土。礫粒組質(zhì)量小于或等于50%的土稱(chēng)為砂類(lèi)土。
細(xì)粒組(小于0.075 mm的顆粒)質(zhì)量多于總質(zhì)量的50%的士總稱(chēng)為細(xì)粒土。細(xì)粒土中粗粒組(2~60 mm顆粒)質(zhì)量小于總質(zhì)量25%的土稱(chēng)為細(xì)粒土,粗粒組質(zhì)量為總質(zhì)量25%~50%的士稱(chēng)為含粗粒的細(xì)粒土,含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土為有機(jī)質(zhì)土。
細(xì)粒土的分類(lèi)及性質(zhì)很大程度與土的塑性指標(biāo)有關(guān)聯(lián)。圖1為土的塑性圖,表明土的塑性指數(shù)(Ip)與液限(WL)的相關(guān)關(guān)系。圖中以A線(xiàn)[Ip=0.73(WL-20)]和B線(xiàn)[WL=50%]將坐標(biāo)空間劃分為四個(gè)區(qū),大致區(qū)分了細(xì)粒土的塑性性質(zhì)。
圖1 塑性圖
特殊土主要包括黃土、膨脹土、紅黏土和鹽漬土。黃土、膨脹土、紅黏土按特殊土塑性圖上的位置定名。黃土屬低液限黏土,分布范圍大部分在A線(xiàn)以上,WL<40%;膨脹土屬高液限黏土,分布范圍大部分在A線(xiàn)以上,WL>50%;紅黏土屬高液限粉土,分布位置大部分在A線(xiàn)以下,WL>55。
鹽漬土按照土層中所含鹽的種類(lèi)和質(zhì)量百分率進(jìn)行分類(lèi)。
凍土可分為多年凍土、隔年凍土和季節(jié)凍土三類(lèi)。
各類(lèi)公路用土具有不同的工程性質(zhì),在選擇路基填筑材料,以及修筑穩(wěn)定土路面結(jié)構(gòu)層對(duì),就根據(jù)不同的土類(lèi)分別采取不同的工程技術(shù)措施。
巨粒土包括漂石(塊石)和卵石(小塊石),有很高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,用以填筑路基是良好為材料,亦可用于砌筑邊坡。
級(jí)配良好的礫石混合料,密實(shí)程度好,強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能滿(mǎn)足要求,除了填筑路基之外,可以用于鋪筑中級(jí)路面,經(jīng)適當(dāng)處理后,可以鋪筑高級(jí)路面的基層、底基層。
砂土無(wú)塑性,透水性強(qiáng),毛細(xì)上升高度小,具有較大的內(nèi)摩擦系數(shù),強(qiáng)度和水穩(wěn)定性均好。但砂土黏結(jié)性差,易于松散,壓實(shí)困難,但是經(jīng)充分壓實(shí)的砂土路基,壓縮變形小,穩(wěn)乏性好。為了加強(qiáng)壓實(shí)和提高穩(wěn)定性,可以采用振動(dòng)法壓實(shí),并可摻加少量黏土,以改善級(jí)配組成。
砂性土含有一定數(shù)量的粗顆粒,又含有一定數(shù)量的細(xì)顆粒,級(jí)配適宜,強(qiáng)度、穩(wěn)定性等都能滿(mǎn)足要求,是理想的路基填筑材料。如細(xì)粒土質(zhì)砂土,其粒徑組成接近最佳級(jí)配,遇水不黏著,不膨脹,雨天不泥濘,晴天不揚(yáng)塵,便于施工。
粉性土含有較多的粉土顆粒,干時(shí)雖有黏性,但易于破碎,浸水時(shí)容易成為流動(dòng)狀態(tài)。粉性土毛細(xì)作用強(qiáng)烈,毛細(xì)上升高度大(可達(dá)1.5 m),在季節(jié)性冰凍地區(qū)容易造成凍脹,翻漿等病害。粉性土屬于不良的公路用土,如必須用粉性土填筑路基,則應(yīng)采取技術(shù)措施改良土質(zhì)并加強(qiáng)排水,采取隔離水等措施。
黏性土中細(xì)顆粒含量多,土的內(nèi)摩擦系數(shù)小而黏聚力大,透水性小而吸水能力強(qiáng),毛細(xì)現(xiàn)象顯著,有較大的可塑性。黏性土干燥時(shí)較堅(jiān)硬,施工時(shí)不易破碎,浸濕后能長(zhǎng)期保持水分,不易揮發(fā),因而承載能力小。對(duì)于黏性土如在適當(dāng)含水率時(shí)加以充分壓實(shí)和設(shè)置良好的排水設(shè)施,筑成的路基也能獲得穩(wěn)定。
重黏土的工程性質(zhì)與黏性土相似,但其含黏土礦物成分不同時(shí),性質(zhì)有很大差別。黏土礦物主要包括蒙脫土、伊利土、高嶺土。蒙脫土主要分布在東北地區(qū),其塑性大,吸濕后膨脹強(qiáng)烈,干燥時(shí)收縮大,透水性極低,壓縮性大,抗剪強(qiáng)度低。高嶺土分布在南方地區(qū),其塑性較低,有較高的抗剪強(qiáng)度和透水性,吸水和膨脹量較小。伊利土分布在華中和華北地區(qū),其性質(zhì)介于上述兩者之間。重黏土不透水,黏聚力特強(qiáng),塑性很大,干燥時(shí)很堅(jiān)硬,施工時(shí)難以挖掘與破碎。
中圖分類(lèi)號(hào):U416.1
C
1008-3383(2011)06-0091-01
收稿日期:2011-03-11