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1K411023 岩土分类与不良土质处理方法

▼金字塔土体

▼恐龙化石土体

▼工程使用土体

一、工程用土分类

(一)按土的工程分类标准分类

(1)依据《土的工程分类标准》GB/T50145—2007，工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤填料和地基处理等所涉及的土类，有机土是指土料中大部分成分为有机物质的土。

(2)工程用土的类别根据下列土的指标确定：

1)土颗粒组成及其特征；土的分类和土颗粒粒径关系如图1K411023所示。

▼粒组划分表

2)土的塑性指标：液限(ω1)、塑限(ωp)和塑性指数(Ip)。

3)土中有机质含量。

▼土体勘察

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(二)按照土的坚实系数分类

▼土的分类体系

1.一类土，松软土

主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松种植土、淤泥(泥炭)等，坚实系数为0.5~0.6。

▼软土

2.二类土，普通土

主要包括粉质黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，粉土混卵(碎)石；种植土、填土等，坚实系数为 0.6~0.8。(为什么叫普通土呢，因为它是在我工程里面最常用最普遍的土，一定要把这个坚实系数记好)

▼普通土

3.三类土，坚土

主要包括软及中等密实黏土，重粉质黏土，砾石土，干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土；压实的填土等；坚实系数为0.8〜1.0。

▼坚土

4.四类土，砂砾坚土

主要包括坚硬密实的黏性土或黄土，含有碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土，粗卵石；天然级配砂石，软泥灰岩等；坚实系数为1.0〜1.5。

▼砂砾坚土

5.五类土，软石

主要包括硬质黏土，中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不紧的砾岩，软石灰及贝壳石灰石等；坚实系数为1.5~4.0。

▼软石(贝壳石灰石)

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二、土的性能参数

(一)土的工程性质

1.土的强度性质

土的工程性质除表现为坚实系数外，还表现在土的强度性质。土的强度性质除与其颗粒粒径级配有关外，还与土的三相(固相、水相和气相)组成部分之间的比例有关。固相是以颗粒形式的散体状态存在。固、液、气三相间相互作用对土的工程性质有很大的影响。

2.土体应力应变

土体应力应变关系的复杂性从根本上讲都与土颗粒相互作用有关，土的密实状态决定其力学性质。通过土中固、液、气相的相互作用研究还有助于促进非饱和土力学理论的发展，有助于进一步了解各类非饱和土的工程性质。

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(二)路用工程(土)主要性能参数

含水量ω：土中水的质量与干土粒质量之比，即ω=Ww/Ws，(%)；

天然密度ρ：土的质量与其体积之比，即W/V,(g/cm3,t/m3)；

孔隙比e:土的孔隙体积与土粒体积之比，即e=Vv/Vs；(注意区别孔隙率)

孔隙率n: 土的孔隙体积与土的体积(三相)之比，即n = Vv/V,(％)。

土的压缩性指标Es: Es=l+ec/a，ec为土的天然孔隙比，a为从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数。

塑限ωp: 土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水量为塑性下限，称为塑性界限，简称塑限；

塑性指数IP: 土的液限与塑限之差值，Ip=ωL-ωp，即土处于塑性状态的含水量变化范围，表征土的塑性大小；

液性指数IL：土的天然含水量与塑限之差值对塑性指数之比值，IL=(ω-ωp)/IP，IL可用以判别土的软硬程度；IL<0坚硬、半坚硬状态，01.0流塑状态。

▼土体状态与含水量的关系表达图

■(2009 年一级单选 5)

路基土液性指数 IL=0.5，则该土属于( ) 状态。

A.流塑

B.软塑

C.硬塑

D.半坚硬

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答案：B

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(三)土体的抗剪强度

土的强度性质通常是指土体的抗剪强度，即土体抵抗剪切破坏的能力。

土体会因受拉而开裂，也可因受剪而破坏。土体中各点的力学性质会因其物理状态的不均而不同，因此土体的剪切破坏可能是局部的，也可能是整体的。(所以路基的土体的性能指标，是定变)

(土体的剪切破坏，就如同一整块土体被剪掉一样，滑坡下来，破化性极强)

▼土体剪切

▼土体剪切裂缝

▼土体剪切原理

道路工程中不良土质路基需解决的主要问题是提高地基承载力、土坡稳定性等，处理方法选择应经技术经济比较，因地制宜确定。

■(2018年一级单选2)

土的强度性质通常是指土体的( )。

A.压实度

B.天然密度

C.抗剪强度

D.抗压强度

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答案：C

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三、不良土质路基的处理方法

(1)软土

淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土统称为软土。由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土在我国南方有广泛分布，这些土都具有天然含水量较高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低等特点。

▼软土

软土地区路基的主要破坏形式是沉降过大引起路基开裂。在较大荷载作用下，地基易发生①整体剪切、②局部剪切、③刺入破坏，造成路面沉降和路基失稳；孔隙水压力过载(来不及消散)、剪切变形过大，会造成路基边坡失稳。

软土基处理施工方法有数十种，常用的处理方法有

①表层处理法、②换填法、③重压法、④垂直排水固结法等；

★墨师兄口诀：表换重锤(“表”，就是“不要”，叫你你“不要换重锤”)

▼联想《水浒传》霹雳火秦明的狼牙锤

具体可采取

①置换土、

②抛石挤淤、

▼抛石

③砂垫层置换、

④反压护道、

▼反压护道

⑤砂桩、

▼砂桩

⑥粉喷桩、

▼粉喷桩

⑦塑料排水板

▼塑料排水板

⑧土工织物等处理措施。

▼土工织物处理

★墨师兄VIP学员口诀：砂石换护道，两桩塑料土

除选择就地处理方法时应满足安全可靠的要求外，还应综合考虑工程造价、施工技术和工期等因素，选择一种或数种方法综合应用。

■(2016 年二级单选 1)

在地基或土体中埋设强度较大的土 工聚合物，从而提高地基承载力、改善变形特性的加固处理方法属于( )

A．置换法

B．土的补强

C．土质改良

D．挤密法

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答案：B

(2)湿陷性黄土

▼湿陷性黄土

湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。但在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。由于存在大量节理和裂隙，故黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。

▼湿陷性黄土

可能产生的主要病害有路基变形、凹陷、开裂，道路边坡崩塌、剥落，道路结构内部易被水冲蚀成土洞和暗河。为保证路基稳定，在湿陷性黄土地区施工应注意采取特殊的加固措施，减轻或消除其湿陷性。

湿陷性黄土路基处理施工除采用防止地表水下渗的措施外，可根据工程具体情况采取

①换土法、②强夯法、③挤密法、④预浸法、⑤化学加固法等

★墨师兄口诀：预强挤，换化学(预强挤双峰，换化学电动硅胶)

▼强夯法与预浸法

因地制宜进行处理，并采取防冲、截排、防渗等防护措施。

加筋土挡土墙是湿陷性黄土地区得到迅速推广的有效防护措施。

▼加筋土挡土墙

■(2006年一级单选 3)

为保证湿陷性黄土路基的稳定，宜采取的加固措施是( )。

A.强夯法

B.换填法

C.排水固结法

D.堆载预压法

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答案：A

■(2010年一级多选 1)

深厚的湿陷性黄土路基，可采用( ) 处理。

A.堆载预压法

B.灰土垫层法

C.强夯法

D.排水固结法

E.灰土挤密法

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答案：BCE

■(2017年一级单选 4)

湿陷性黄土路基的处理方法不包括( )

A.换土法

B.强夯法

C.砂桩法

D.挤密法

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答案：C

(3)膨胀土

▼膨胀土

具有吸水膨胀或失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土。

该类土具有较大的塑性指数，在坚硬状态下工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重破坏。

膨胀土路基主要应解决的问题是减轻和消除胀缩性对路基的危害。可采取的措施包括：

①用灰土粧、水泥桩或用其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良；

②换填或堆载预压对路基进行加固；

③同时应对路基的采取防水和保湿措施，如设置排水沟，设置不透水面层结构，路基中设不透水层，在路基裸露的边坡等部位植草、植树等；

④调节路基内干湿循环，减少坡面径流，并增强坡面的防冲刷、防变形、防溜塌和滑坡能力。

★墨师兄总结：加灰加固，防水减水，调节干湿。

■(2013年一级单选 3)

下列膨胀土路基的处理方法中，错误的是( )

A.采用灰土桩对路基进行加固；

B.用堆载预压对路基进行加固；

C.在路基中设透水层；

D.采用不透水的面层结构；

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答案：C

(4)冻土

▼冻土

▼冻土钻芯

冻土分为季节性冻土和多年性冻土两大类。

▼季节性冻土

冻土在冻结状态强度较高、压缩性较低。融化后承载力急剧下降，压缩性提高，地基容易产生融沉。冻胀也对地基产生不利影响。一般土颗粒愈细，含水量愈大，土的冻胀和融沉性愈大，反之愈小。在城市道路中，土基冻胀性与冻土层厚度成正比。土质及压实度的不均匀也容易发生不均匀融沉。

▼水下渗以后的冻土路块

对于季节性冻土，为了防止路面因路基冻胀而发生变形破坏，在路基施工中应注意以下几点：

1)应尽量减少和防止道路两侧地表水或地下水在冻结前或冻结过程中渗入到路基顶部，可增加路基总高度，使其满足最小填土高度要求。

(减少水进入土层)

2)选用不发生冻胀的路面结构层材料。根据不同路面材料、土基及路面下的冰冻深度与温度之间的关系，控制土基冻层厚度不超过一定限度，以便冻胀量不超过允许值。

(选用不冻胀路面结构层材料)

3)对于不满足防冻胀要求的结构，可采用调整结构层的厚度或釆用隔温性能好的材料等措施以满足防冻胀要求。多孔矿渣是较好的隔温材料。

(多孔矿渣隔温)

▼多孔矿渣隔温

4)为防止不均匀冻胀，防冻层厚度(包括路面结构层)应不低于标准规定。

(增加防冻厚度)

▼抗冻方法

■(墨师兄模拟题·单选题)

对于冻土，可采用调整结构层的厚度或釆用隔温性能好的材料等措施朱满足防冻胀要求。( )是较好的隔温材料。

A.石灰稳定粒料

B.粉煤灰稳定粒料

C.多孔矿渣

D.膨润土；

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答案：C

■(墨师兄模拟题·案例题)

再本项目中，如何对冻土路基进行改良！

答：减少水分进入土层；选用不冻胀路面结构层材料，采用多孔矿渣等材料隔温；增加防冻厚度。

(你别以为这种题不能考你，如果命题专家来一个东北那边的，看看会不会考)

▼好好看下表格吧

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