《路基路面工程设计》课件 2.1路基土的工程特性分析及选用

路基土的特性分析及参数确定路基土的工程特性分析及选用目录content路基土的分类路基土的工程特性分析0203引

言01路基填料的选择与处理041引言我国不同地区的自然环境不同，公路沿线的土质情况也有较大差异。为了保证路基的强度与稳定性，必须根据土的工程特性选择合适的路基填料。本节我们将聚焦路基土的工程特性，从路基土的分类、工程特性分析以及路基填料的选择与处理三个方面展开详细阐述。2路基土的分类根据《公路土工试验规程》（JTG3430-2020），我国公路用土依据土的颗粒组成特征、土的塑性指标、土中有机质含量，将一般土分为巨粒土、粗粒土、细粒土，特殊土。特殊土分为黄土、膨胀土、红黏土、盐渍土、冻土、软土。土分类总体系2路基土的分类土的颗粒组成特征用不同粒径粒组在土中的百分含量表示。不同粒组的划分界限及范围如下。粒组划分图其中：以60mm作为粗粒组与巨粒组的分界；

以0.075mm作为细粒组与粗粒组的分界；

2mm是粗粒组中的砾与砂粒的区分界限；

0.002mm是黏粒与粉粒的区分界限。2路基土的分类土的基本代号表名称代号名称代号名称代号漂石B粉土质砾GM含砂低液限粉土MLS块石Ba黏土质砾GC高液限黏土CH卵石Cb级配良好砂SW低液限黏土CL小块石Cba级配不良砂SP含砾高液限黏土CHG漂石夹土BS1粉土质砂SM含砾低液限黏土CLG卵石夹土CbS1黏土质砂SC含砂高液限黏土CHS漂石质土S1B高液限粉土MH含砂低液限黏土CLS卵石质土S1Cb低液限粉土ML有机质高液限黏土CHO级配良好砾GW含砾高液限粉土MHG有机质低液限黏土CLO级配不良砾GP含砾低液限粉土MLG有机质高液限粉土MHO含细粒土砾GF含砂高液限粉土MHS有机质低液限粉土MLO2路基土的分类土颗粒组成特征应以土的级配指标的不均匀系数（Cu）和曲率系数（Cc）表示。

Cu为土粒大小的均匀程度，

Cc反映粒径级配连续程度。不均匀系数Cu曲率系数Cc定义为：式中：d10、d30、d60——土的特征粒径（mm），在土的粒径分布（级配）曲线上，分别表示小于某粒径的土粒质量占总土质量的10%、30%、60%所对应的粒径。2路基土的分类细粒土应根据塑性图分类，如下图所示。土的塑性图以土的液限（wL）为横坐标、塑性指数（IP）为纵坐标构成。塑性图3路基土的工程特性分析巨粒土巨粒土有很高的强度及稳定性，是填筑路基的良好材料。对于漂石土，在砌筑边坡时，应正确选用边坡坡度值，以保证路基稳定。对于卵石土，填筑时应保证足够的密实度。3路基土的工程特性分析粗粒土砾类土：粒径较大，内摩擦力也大，强度和稳定性均能满足要求。级配良好的：密实度好。级配不良的：填筑时应保证密实度，防止由于空隙大而造成路基积水、不均匀沉陷或表面松散等病害。砂类土：分为砂、含细粒土砂（或称砂土）和细粒土质砂（或称砂性土）三种。砂和砂土：无塑性，透水性强，毛细水上升高度很小，具有较大的摩擦系数，强度和水稳定性均较好。但由于其黏性小，易松散，压实困难，需要振动法或灌水法才能压实。为克服这一缺点，可添加一些黏质土，以改善其使用质量。砂性土：既含有一定数量的粗颗粒，使路基具有足够的强度和水稳定性，又含有一定数量的细粒土，使其具有一定的黏性，不致过分松散，是修筑路基的良好材料。3路基土的工程特性分析细粒土粉质土：最差的筑路材料。含有较多的粉土粒，稍有黏性，扬尘性大，浸水时很快被湿透，易成稀泥。毛细作用强烈，上升高度大，毛细水上升高度一般可达0.9~l.5m，在季节性冰冻地区，水分积聚现象严重，造成严重的冬季冻胀，春融期间出现翻浆，故又称翻浆土。如遇粉质土，特别是在水文条件不良时，应采取一定的措施，改善其工程性质。黏质土：透水性很差，黏聚力大，因而干时坚硬，不易挖掘。它具有较大的可塑性、黏结性和膨胀性，毛细管现象也很显著，用来填筑路基比粉质土好，但不如砂性土。浸水后黏质土能较长时间保持水分，因而承载能力小。有机质土（如泥炭、腐殖土等）不宜作路基填料，如遇有机质土均应在设计和施工上采取适当的措施。3路基土的工程特性分析特殊土黄土属大孔和多孔结构，具有湿陷性；膨胀土受水浸湿发生膨胀，失水则收缩；红黏土失水后体积收缩量较大；盐渍土潮湿时承载力很低。特殊土也不宜作路基填料。4路基填料的选择与处理路基填料定义：路堤施工中符合要求的填方筑路材料。来源：经检测合格的路线纵向土石方调配土、半填半挖横断面上的挖方土，也可以是取土坑内获取的土。天然土不合适的，改性方法：掺配粗颗粒土改善物理级配；掺入石灰等无机结合料，甚至是专用的改性剂进行化学改性。填料选择要求：应选择强度高、水稳性好、压缩性小，且运输便利、施工方便的天然土源。4路基填料的选择与处理特点：渗水性很强，水稳定性较好，强度高。施工不受季节限制，用于填石路堤时残余下沉量小，荷载作用下塑性变形小，但一般不用于路床的填筑。评定：使用性能评定为优，施工性评定为中。（1）漂石、卵石与粗粒土4路基填料的选择与处理（2）土石混合料：特点：由石块（粒径大于40mm，含量小于70%）与土混合在一起形成的混合料。力学性质与土、石含量有关。石块和砾含量高时，其渗水性、水稳定性和强度好；在土石级配合理的情况下，土石混合料填筑的路堤强度优良稳定性好。评定：使用性能评定为优，施工性评定为良。4路基填料的选择与处理（3）砾类土、砂类土特点：渗水性强、水稳定性好，且施工方便。但其中黏质土含量过多时，水稳定性将下降很多，且细砂土易松散，对流水冲刷、风蚀的抵抗能力差，可能需要掺配黏质土，以加强稳定性。评定：使用性能评定为优，施工性评定为优。4路基填料的选择与处理（4）粉质土特点：粉质土含较多的粉粒，毛细现象严重，干时易被风蚀，漫水后很快湿透，强度急剧下降，是稳定性最差的填料；在季节性冰冻地区用粉质土填筑路基会引起冻胀、翻浆、唧泥，不得已要用时，应掺配其他填料，并加强排水，采取隔离措施。评定：使用性能评定为差，施工性评定为良。4路基填料的选择与处理（5）黏质土特点：黏质土渗水性差，干燥时较硬而不易挖掘，浸水后水稳性差，强度低，变形大。如在适当含水率时充分压实，并有良好排水的条件下，筑成的路堤也较稳定。高液限黏土不宜作路基填料。评定：使用性能评定为良，施工性评定为良。4路基填料的选择与处理（6）生活垃圾及工业废渣特点：生活垃圾中含有较多的有机质成分，在路基填方高度很大时，在填方下部可酌情使用，但应利用特殊设备充分压实。工业废渣特别是矿渣在粒径上属于巨粒土，且级配较好，在保证压实的情况下可以使用，且性能较好。评定：这类土的成分及特性往往不具有一般性，需要特殊问题特殊对待，如果用矿渣填筑路堤，需进行相应试验研究。4路基填料的选择与处理（7）特殊土特殊土如膨胀土、黄土、盐渍土、石膏土、泥炭、腐殖土等应限制使用；有机质含量较高的细粒土也要慎用。泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路堤；季节冻土地区路床及浸水部分的路堤不应直接采用