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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 名师整理优秀资源第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源第三节 膨胀土地区路基 一、膨胀土的基本性质与工程特性 1 颗粒成分 黏粒：（粒径小于 0.005）含量最高 粉粒：（粒径 0.005-0.05）含量次之 砂粒：（粒径大于 0.005）含量最少 各种粒径组颗粒含量不同,膨胀土表现出的工程性质不同；黏 粒含量大者,比表面积大,结合水膜较厚,具有剧烈的胀缩性,为 膨胀土,危害很大；粉粒含量较大者,为中等膨胀土；砂粒含量较 高时为弱膨胀土；2 物理性质 、
2、膨胀土颜色多为灰白、棕黄、棕色、褐色等；、粒度成分以粘粒为主,含量在百 35%到 50%以上,其次 为粉粒,沙粒含量最少；、具有液限高,塑性指数大的特点；我国各地膨胀土液限 一般在 40%至 55%,塑限在 20%至 25%,塑性指数在 20 以上； 具有剧烈的膨胀收缩性质,这与干容重的大小有关,干容 重大孔隙就比较小,膨胀势大；3 抗剪强度 抗剪强度是影响土工建筑物 （特别是路基边坡） 稳固的重要参数（1） 特点 A.表现出一种典型的“ 变动强度“ 特点,即土体的强度随时间推名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整
3、理 优秀资源移而衰减；B.表现出残余强度低于峰值强度的特点；（2）、分类A、土块强度：单元结构体的强度,一般用不含可见裂隙的原状土试样；以室内直接快剪测试强度表示,度要来描述土体原始结构的峰值强B、结构面强度：指土块与土块间的强度（或土层与土层间的强度）包括裂隙面强度,滑动面强度,曾间接触面强度,表示土块间裂隙及 其充填物的抗剪强度, 一般由裂隙面, 坡度,光滑程度,充填物性 质 及含水条件打算；C、土体强度：指包括土块强度与结构面强度在内的综合抗剪强度,一般低于土块强度,高于结构面强度；工程特性：4 超固结性 多裂隙性 : 强膨胀性 二 膨胀土路堤的稳固分析 1 膨胀土的适用范畴及其缘由膨胀
4、土属于铁路路基设计规范中规定的D 组填料（ P210）,不宜用于路堤的填筑； 由于膨胀土地区往往缺乏其他填料,且考虑到膨胀 土路堑的弃土也不易处理, 所以,讨论膨胀土作路堤填料的可能性的 技术条件是必要；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 名师整理优秀资源但经过第一个膨胀土作为铁路路堤受雨季的影响膨胀土填筑的铁路路堤在竣工初期一般状态良好,雨季之后便逐步发生变形和失稳现象,影响的反复胀缩作用而愈演愈烈；并随着时间的延长和各个雨季3 膨胀土路堤填料的抗剪强度及变化规律（1）膨胀性击实土的内摩擦角及变化规律答：试验所得
5、的内摩擦角 与土的塑形指数 I 呈线性关系 =43 0.92Ip 内摩擦角Ip塑形指数,当I18 时, 在 16 26 的范畴内变化在正确含水量条件下击实土样的内摩擦角主要取决于图的矿 物成分和种类,其数值可依据塑形指数或矿物成分做出大致估量；（2）膨胀性击实土的黏聚力变化规律 答：由于毛细管吸力随着含水量的增大而减小,充分浸水 后毛细管吸力消散为零,故黏聚力随着含水量的增大而急 剧降低,在浸水后达到一个很小的数值；膨胀土路堤表层的抗剪强度及变化规律（3）答：表层土的无侧限抗压强度随着含水量的增大而减小,浸水后 q2c,经两次干湿循环后, 无侧限抗压强度就已基 本衰减完成,并有大幅减小；名师归
6、纳总结 4 膨胀土路堤的稳固分析第 4 页,共 7 页（1）膨胀土路堤边坡的破坏形式- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源答：表层溜坍和深层坍滑两种（2）表层溜坍的发生的详细形式 答：表层溜坍有发生在坡顶、坡腰、坡脚和全坡这四种详细 形式（3）深层坍滑的详细形式 答：深层坍滑按其滑动面的始点又从路肩开头、路基面中间 开头等几种详细形式,滑动面一般至坡脚或接近坡脚处 滑出,且近似为圆弧形5 膨胀土路堤整体稳固性检算进行圆答：膨胀土路堤整体稳固性可按下图所示的破坏模式,弧法分析进行分析运算； 强度采纳浸水后的指标, 不计滑弧通过路堤 表层 1
7、.0M 的范畴内的抗剪强度,设计安全系数1.25 6 膨胀土路堤边坡表层稳固性检算 答：膨胀土路堤竣工初期, 表层和内部土的强度基本上是一样 的；但经过风化作用后,由于干缩湿涨反复作用变形,表层土中产生 了许多裂隙,雨水沿着不断发育的裂隙深化,使土块崩解、软化、膨 胀,密度减小,导致大量的边坡浅层溜坍发生；名师归纳总结 7 表层抗滑安全稳固系数运算公式: 2a第 5 页,共 7 页K frD4 c Dsin2aaH2HDsin2sinC黏聚力,约等于无侧限抗压强度的一半（kpa） 土的容重 土的倾角- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源H
8、滑面的高度D滑面的深度,即表层软化深度三 膨胀土路堑的稳固性分析1 工程特性对边坡稳固的影响（1）多裂隙性：影响土体的连续性遭到极大破坏, 强度大幅降低；为地表水浸入供应了条件；可造成应力集中现象,为边坡的连续破坏制造了条件；（2）超固结性： 影响边坡开挖后水平应力在坡面邻近衰减,坡脚处增加,在坡脚邻近形成应力集中和剪切破坏区（塑性区）；超固结土为应力应变软化材料, 残余强度远低于峰值强度, 剪应力大于峰值强度后,邻近区域也越过峰值连续软化,致垫坡发生整体坍落；（3）强膨胀性：影响膨胀变形主要发生在气候影响深度范畴内,最大深度约为 4 到 5 米,一般在 3 米以内,其中 1 到 1.5 米内
9、最为强 烈；2 膨胀土路堑边坡的破坏类型及特点（1）坡面冲蚀：影响深度一般在 0.5m 以内,常见的也就是 20 到 30（2）表层溜坍： 一般发生在堑坡风化层内, 深度一般在 0.5 到 1.0m 之间,很少超过 1.5m ,只能发生在雨季,可以发生在佷缓的边坡上；（3）边坡坍滑：它以旋转滑动方式显现,破坏面外形上陡下缓,近似圆柱形曲面,深度一般在 3-5 米之间；工程滑坡：特点：包括由于边坡坍滑逐步牵引堑顶斜坡滑动,最终以整体形式下滑的变形现象,一般规模较小,厚度不大；多量牵名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师整理 优秀资源引式显现,变形以平移为主；3 膨胀土路堑边坡的稳固性分析坡面冲蚀和表层溜坍是一种浅层破坏现象,一般不作边坡横断面设计依据；大量实践说明, 膨胀土地区的滑坡多由边坡开挖,切断了 下部支撑,在地下水作用下,使斜坡土体失去平稳而产生滑动所致,故在开挖前应探明有无产生滑坡的可能性,设计中考虑防止措施；对膨胀土路堑边坡稳固性分析方法是：析法,其理论基础为圆弧条分法；边坡坍滑的静力学平稳分名师归纳总结 基f本计算表达n式li：第 7 页,共 7 页Kw icosa iu ilitanic iP xdR w isina i- - - - - - -