關(guān)于路基設(shè)計(jì).ppt

1、特殊土地區(qū)路基設(shè)計(jì)與處理 路基是道路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d和它們的自重。路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性直接影響道路結(jié)構(gòu)的使用性能和壽命。因此路基設(shè)計(jì)是保證道路結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵之一!路基本體是指路基斷面中的填挖部分；路基設(shè)施是指確保路基本體穩(wěn)定性而設(shè)置的附屬工程設(shè)施,如排水設(shè)施和防護(hù)支擋加固設(shè)施。因此設(shè)計(jì)路基時(shí)不能把它當(dāng)作一般的土石方工程來看待，而要把路基工程與橋隧工程等看作同等重要的結(jié)構(gòu)工程。路基設(shè)計(jì)是由路基本體和路基設(shè)施設(shè)計(jì)組成的。 一、路基設(shè)計(jì)的原則1、足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性2、保護(hù)環(huán)境，避免引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，減少對(duì)環(huán)境的影響3、做好工程地質(zhì)勘察工作，按水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條 件

2、取得巖土物理力學(xué)參數(shù)4、避免高填、深挖5、綜合設(shè)計(jì)（從地基處理、填料、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、防 護(hù)工程、排水系統(tǒng)和施工技術(shù)等方面綜合考慮）6、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)（根據(jù)實(shí)際情況校核、修改和補(bǔ)充設(shè)計(jì)）7、采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝二、對(duì)路基的基本要求1、路床填料、最小強(qiáng)度和壓實(shí)度的要求見表12、路堤填料最小強(qiáng)度要求見表23、路堤壓實(shí)要求見表34、路堤邊坡坡率見表45、高填土路堤（邊坡高度超過20m）填土要求的 強(qiáng)度指標(biāo)見56、路堤穩(wěn)定安全系數(shù)見表67、路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)見表7 表1 路床最小強(qiáng)度與壓實(shí)度要求表2 路堤填料最小強(qiáng)度要求表3 路堤壓實(shí)度表4 路堤邊坡坡率表5 路堤填土采用的強(qiáng)度指標(biāo)表6 路堤穩(wěn)

3、定安全系數(shù) 表7 路塹邊坡穩(wěn)定安全系數(shù) 三、特殊路基1、特殊路基：特殊土（巖）路基，不良地質(zhì)路基和特殊條 件下的路基2、特殊路基設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地質(zhì)和環(huán)境等因素對(duì)路基的影響， 以及這些因素的發(fā)展變化規(guī)律。路基病害整治應(yīng)遵循以 防為主、防治結(jié)合、力求根治的原則，通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì) 比 較，因地制宜，采用合理的政治方案和有效的工程措施3、特殊路基主要有：滑坡地段路基、泥石流地區(qū)路基、巖溶 地區(qū)路基、軟土地基、膨脹土路基、紅粘土和高液限土路 基、黃土路基、鹽漬土路基、多年凍土路基、風(fēng)沙地區(qū)路 基、采空區(qū)路基、濱海路基、水庫地區(qū)路基等軟土地基32124567膨脹土地基凍土地基紅粘土地基巖溶地基濕陷性黃土地基鹽

4、漬土地基主要內(nèi)容一、軟土地基 天然含水量高，天然孔隙比大，抗剪強(qiáng)度低， 壓縮系數(shù)高，滲透系數(shù)小,具有靈敏結(jié)構(gòu)性 (觸變性與流變性)，軟土中還常含有機(jī)質(zhì)。工程特性在其上修建公路時(shí)，容易使路堤失穩(wěn)或沉降過大引起路基、路面破壞等問題。 常見破壞類型軟土地基處理措施 軟土地基處理方法可按沉降計(jì)算處治與 按穩(wěn)定性處治來區(qū)分。穩(wěn)定處治的有效方法墊層處理法（表層排水、砂墊層，土工聚合物、加固土） 開挖置換法、 反壓護(hù)道法等沉降處治的有效方法加載預(yù)壓法（等載或超載）和排水固結(jié)法（砂井、袋裝砂井、塑料排水板）等穩(wěn)定與沉降處治均有效的方法擠密砂樁法 （石灰樁）、 復(fù)合地基法(碎石樁、鋼渣樁)、加固土樁法（水泥粉噴

5、樁）等軟土地基 排水固結(jié)法是對(duì)天然地基或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物（路堤）本身的重量逐漸分級(jí)加載，或在建造建筑物之前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出、地基土體得到固結(jié)，進(jìn)而使土體強(qiáng)度增強(qiáng)，地基承載力提高，并可有效地減少工后沉降。 一般孔隙水的排出有三個(gè)途徑：一是地面上預(yù)加一個(gè)壓力，從而在土體內(nèi)造成一個(gè)壓力差，迫使孔隙水向砂層或預(yù)先設(shè)置的濾層排出；二是在土體內(nèi)固定的部位施加一個(gè)負(fù)壓，誘使孔隙水向負(fù)壓區(qū)集中排水，三是利用電能在土體內(nèi)造成一個(gè)電勢(shì)差，驅(qū)使孔隙水排出。 排水固結(jié)法設(shè)計(jì)理論比較成熟，但是，這類方法的加固時(shí)間較長(zhǎng)，堆載和超載預(yù)壓所需荷重物較多，造價(jià)較貴，正在逐漸

6、失去其優(yōu)勢(shì)。 1 排水固結(jié)法 軟土地基 當(dāng)軟土層較厚、路堤較高時(shí)，常采用砂井排水法，加速固結(jié)沉降。特別是當(dāng)天然土層的水平排水性能較垂直向好，或軟土層中有薄層粉細(xì)砂夾層時(shí)，采用砂井的效果更好。 一般軟土適合采用砂井排水法，但次固結(jié)占很大比例的土類，如泥炭類土、有機(jī)質(zhì)黏土和高塑性黏土等，則不宜采用。 適用范圍1）砂井排水固結(jié)法軟土地基 砂井地基的設(shè)計(jì) 首先應(yīng)考慮砂井的直徑、間距、布置形式和固結(jié) 速率之間的關(guān)系。 通常砂井直徑、間距和長(zhǎng)度的選擇，應(yīng)滿足在預(yù)壓過程中，在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，地基能達(dá)80%以上的固結(jié)度 。軟土地基2）袋裝砂井排水法 袋裝砂井既具有大直徑砂井的作用，又可以保證砂井的連續(xù)性，避免

7、縮頸的現(xiàn)象。此外，由于袋裝砂井具有直徑小，材料消耗小，工程造價(jià)低，施工速度快，設(shè)備輕型的特點(diǎn)，更適合在軟土地基上施工。適用范圍：與普通砂井相同，但當(dāng)?shù)鼗轿灰戚^大時(shí)，袋裝砂井更具優(yōu)越性。軟土地基 袋裝砂井直徑根據(jù)所承擔(dān)的排水量和施工工藝要求確定，一般采用712cm的直徑，井距12cm，相當(dāng)于井徑比1530。 袋裝砂井的編織袋應(yīng)具有良好地透水性，袋內(nèi)砂料不易漏失，袋子材料應(yīng)有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受袋內(nèi)砂的自重以及彎曲時(shí)產(chǎn)生的拉力，要有一定的抗老化性能和耐腐蝕性，要便于加工，價(jià)格低廉。一般采用合成纖維、黃麻、塑料等材料編織物，目前我國多采用聚丙烯編織物。 軟土地基3）塑料板排水法 塑料板排水是指

8、在紙板排水法基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種排水固結(jié)法。此方法把用濾膜包裹的塑料芯板用機(jī)械打入軟土地基內(nèi)，利用濾膜的透水性和芯板溝槽構(gòu)造把水匯集起來并排到地面砂墊層內(nèi)的軟基加固方法。 具有單孔過水?dāng)嗝娲?、排水暢通、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高和耐久性好的特點(diǎn)。 作用、適用范圍和設(shè)計(jì)方法與砂井排水法相同。軟土地基 以路堤荷載增加作用于地基上的總應(yīng)力，加速固結(jié)沉降，同時(shí)提高地基強(qiáng)度的軟基處理方法。這種方法采用路堤自重加壓，為使其達(dá)到排水固結(jié)的加固效果，常與垂直排水法并用。適用范圍在壓縮性大、透水性好的泥炭地基上，最適宜使用4）路堤荷載壓重法軟土地基5）降低水位壓重法 又叫降水預(yù)壓法，這種方法通過降低地下水位，使地基中的軟弱

9、土層承受一個(gè)相當(dāng)于水位下降高度水柱的重量，起到預(yù)壓的效果，改善土的性質(zhì)，加速地基的沉降。 效果與路堤荷載壓重法相同，但不會(huì)招致地基破壞。缺點(diǎn)是使用范圍有限，工程費(fèi)用一般較大。 這種方法的選用與土層的滲透性有關(guān)，為提高其加固效果常與砂井法、路堤荷載壓重法聯(lián)合使用。軟土地基6）真空壓重法 又叫真空預(yù)壓法，這種方法是現(xiàn)在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排水板等豎向排水通道，在地面鋪設(shè)排水砂層，其上覆蓋不透氣的密封膜與大氣隔絕，通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，因而在膜的內(nèi)外產(chǎn)生一個(gè)氣壓差，這部分氣壓差即為作用于地基的預(yù)壓荷載。它與堆載預(yù)壓不同的是真空負(fù)壓是一均勻等向應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生剪

10、應(yīng)力，因而不會(huì)造成地基的失穩(wěn)破壞。軟土地基效果與路堤荷載壓重法、降低水位壓重法相同，不會(huì)招致地基破壞缺點(diǎn)是使用范圍有限，工程費(fèi)用一般較大適用于一般軟粘土地基。但當(dāng)粘土層與具有充足水源補(bǔ)給的透水層相間，有大量地下水流入時(shí)，或地質(zhì)條件比較復(fù)雜時(shí)，不宜采用。軟土地基 亦稱注漿法，它是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，擠走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，并把遠(yuǎn)離松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”的地基加固方法。2 灌漿法加固軟土地基 1）提高軟土地基承載力，減少地基的沉降

11、 和不均勻沉降 2）處治路基塌方、滑坡等路基病害 3）減少山區(qū)公路高填方路基的沉降和由不 均勻沉降引起的路基和路面變形破壞 4）防止橋墩邊坡護(hù)岸的沖刷 5）增加地基土的不透水性，防止流砂、鋼 板樁滲水、壩基漏水和隧道開挖時(shí)涌 水，以及改善地下工程的開挖條件 6）加固古建筑的地基應(yīng)用方面軟土地基3 強(qiáng)夯法加固將一定質(zhì)量的夯錘從適當(dāng)高度自由下落，對(duì)地基土施加強(qiáng)大的沖擊能，在地基土中產(chǎn)生沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，從而提高地基土的強(qiáng)度，改善土的物理力學(xué)性能。工程實(shí)踐證明，強(qiáng)夯法具有施工簡(jiǎn)單，加固效果好，使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。適用于非飽和粘性土。軟土地基4 換填法 全部或部分挖除軟土或泥炭類土，用砂、礫、卵石、片石等滲

12、水性材料或強(qiáng)度較高的粘性土換填的軟基處理方法。適用范圍 1）當(dāng)軟土或泥巖層厚度小于3m時(shí)，一般可采取全部挖除換填的方法。 2）對(duì)厚度大于3m的情況，通常采用部分挖除換填的方法。軟土地基5 拋石擠淤法 在路基底部拋投一定數(shù)量的片石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基強(qiáng)度的軟基處理方法。這種方法施工簡(jiǎn)單，迅速，方便。適用范圍 1）常年積水的洼地，排水困難，泥炭成流動(dòng) 狀態(tài)，厚度較薄，表層較薄，表層無硬殼，片石 能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3-4m的軟土。 2）石料豐富，運(yùn)距較近。 軟土地基 適用于軟土、泥沼的地基，當(dāng)淤泥層較厚，稠度大，路堤較高和施工工期緊迫的工程。 根據(jù)爆破與填土的關(guān)系，爆破排淤法可分為

13、兩種： 一是先填后爆，即先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破。這種方法適用于稠度較大的軟土或泥沼，先填的路堤隨爆隨沉，避免了回淤。但應(yīng)嚴(yán)格控制炸藥，使既能炸開淤泥或泥炭。 另一種是先爆后填，適用于稠度較小、回淤較慢的軟土。采用這種方法時(shí)，應(yīng)事先準(zhǔn)備好充足的回填材料，在爆破后立即回填，做到隨爆隨填，填滿再爆，爆后即填，以免回淤，造成浪費(fèi)。6 爆破排淤法軟土地基 在路堤的兩側(cè)（一側(cè)）填筑適當(dāng)高度與寬度的護(hù)道，路堤填土在護(hù)道荷重的作用下所形成的反向力矩平衡其滑動(dòng)力矩，因而保證路堤的穩(wěn)定。適用范圍 1）非耕作區(qū)和取土不困難的地區(qū) 2）路堤高度不大于5/32倍極限高度 3）主要用于處理軟土

14、，對(duì)泥沼有時(shí)也可以采用7 反壓護(hù)道法軟土地基 石灰樁是通過生石灰消解和水化物的生成，以降低土中含水量，提高地基強(qiáng)度，減少沉降量。 優(yōu)點(diǎn)是不需要上置荷載，能在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用。適用范圍主要適用于含砂量低、沒有滯水砂層的軟土地基。8 石灰樁法軟土地基 亦稱噴粉樁、粉體深層攪拌法等，是石灰樁的發(fā)展。 該法在鉆進(jìn)時(shí)利用壓縮空氣噴射生石灰和水泥干粉，與軟土強(qiáng)制攪拌，使粉料與軟土產(chǎn)生物理、化學(xué)作用，形成樁土復(fù)合地基。適用范圍 水泥適用于含砂量較大的軟土，石灰適用于含砂量較低的軟土。9 攪拌樁法軟土地基 在地基中鋪設(shè)加筋材料（如土工織物、土工格柵、 金屬板條等）形成加筋土墊層，以增大壓力擴(kuò)散角，提高地基穩(wěn)

15、定性。適用范圍筋條間用無黏性土，加筋土墊層可適用各種軟弱地基。10 加筋土墊層法軟土地基工程實(shí)例 某國道干線一級(jí)公路一段，路基寬24.5m，路基填土平均高度4.5m，位于沖積平原，其地層由上而下可分為：1）粘土（硬殼層）：灰黃色，含少量粉砂粒，可塑狀，厚度0.61.2m；2）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，含較多粉砂粒，并夾較多薄層粗、中砂（厚510mm），薄層內(nèi)見較多貝殼碎塊，偶見炭化木屑，飽和軟塑狀，厚度1013m；3）粉質(zhì)粘土：灰色，具較清晰層理，層面見粉砂，飽和可塑狀，厚度3.5m；4）粘土：灰黃色，含少量粉砂粒，濕、可塑至硬塑狀，厚度26m。處理方法：采用袋裝砂井輔以砂墊層方法軟土地基設(shè)計(jì)：1

16、 砂井間距及其布置 井徑及間距經(jīng)過多次固結(jié)試算確定為：井徑7cm，井距1.2m，三角形排列。2 砂井的長(zhǎng)度 本段軟土層較厚，底層沒有透水層，砂井的長(zhǎng)度由地基穩(wěn)定和工后容許沉降計(jì)算決定。砂井平均長(zhǎng)度為10.0m。3 砂墊層的設(shè)置 砂墊層厚度采用60cm，以保證高出地表水20cm?？紤]到沉降量較大，設(shè)置了4060cm的預(yù)拱度，以保證砂墊層的使用質(zhì)量。 計(jì)算得本路段的沉降量為74cm，經(jīng)過袋裝砂井處理后，固結(jié)度達(dá)到80%時(shí)，工后剩余沉降量為22cm。打砂井前滑動(dòng)破壞最小安全系數(shù)為1.06，打砂井后為1.38。軟土地基二、膨脹土地基 膨脹土的是在地質(zhì)作用下形成的一種主要由親水性強(qiáng)的粘土礦物組成的多裂隙

17、并具有顯著膨脹性的地質(zhì)體。 具有較大的吸水膨脹、失水收縮特性的高液限粘土。 其粘性成分含量很高，其中0.002mm 的膠體顆粒一般超過20%，液限WL40%，塑性指數(shù)Ip 17，多數(shù)在2235之間。自由膨脹率一般超過40%。 根據(jù)脹縮強(qiáng)弱與工程性質(zhì)，將膨脹土劃分為強(qiáng)膨脹土、中等膨脹土、弱膨脹土三類 膨脹土地基類別野外地質(zhì)特征主要粘土礦物成分小于0.005mm粘粒含量（%）自由膨脹率（%）線總脹縮率（%）強(qiáng)膨脹土灰白色、灰綠色、粘土細(xì)膩，滑感特強(qiáng)，網(wǎng)狀裂隙極發(fā)育，易風(fēng)化呈細(xì)粒狀，鱗片狀蒙脫石為主50904中等膨脹土以棕、紅、灰色為主，粘土中含少量粉砂，滑感較強(qiáng)，裂隙較發(fā)育，易風(fēng)化呈碎粒狀，含鈣質(zhì)

18、結(jié)核蒙脫石、伊利石3550659024弱膨脹土黃、褐色為主，粘土中含較多粉砂，有滑感，裂隙發(fā)育，易風(fēng)化呈碎粒狀，含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核伊利石、蒙脫石、高嶺石3540650.72膨脹土地基 1）脹縮性2）崩解性3）多裂隙性4）超固結(jié)性 5）風(fēng)化特性6）強(qiáng)度衰減性7)滯水性膨脹土地基工程特性常見的公路病害1）路面病害：波浪變形，濺漿冒泥2）路塹病害：剝落、沖蝕、泥流、溜塌、坍滑、滑坡3）路堤病害：沉陷、縱向開裂、坍肩、溜塌、坍滑、 滑坡處理措施 1 淺層換填與摻灰改性法 適用于公路的所有平面地基，既適用于填方路堤基底的處理，也適于挖方路面下的地基處理。 2 石灰樁或灰土樁法。適用于公路路堤的膨脹土基

19、底加固或膨脹土塹坡的穩(wěn)定性加固。 3 有機(jī)大分子溶液改良法。適用于膨脹土塹坡穩(wěn)定處理，也可用于膨脹土路基基底的改性處理。 4 隔水封閉與滲溝排水法。一般與其他地基處理方法一起使用，單獨(dú)使用時(shí)，一般僅限于弱膨脹土。 5 土工合成材料加固。防止路堤滑塌。膨脹土地基工程實(shí)例 某路段路堤最大填筑高度17.55m，填料采用弱、中膨脹土，其自由膨脹率為40%-70%。為保證高填膨脹土路堤的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)采用ss20型土工格柵加固路堤的措施，路堤邊坡采用三維植被網(wǎng)，基床加固中粗砂夾一層防水土工布，工程填筑土方為4.4萬m3，土工格柵24950.2m2，三維植被網(wǎng)5297.3m2。工程加固措施見下圖。膨脹土地基膨

20、脹土地基土工格柵鋪設(shè)的質(zhì)量保證措施1）鋪設(shè)面要碾壓平整，否則將影響土工格柵充分發(fā)揮其作用。鋪設(shè)土工格柵之前，先進(jìn)行平整度測(cè)量，保證大面平整。2）嚴(yán)格控制填土厚度，保證兩層土工格柵之間厚度為（605）cm。3）有接頭或滿鋪時(shí)需搭接，縱向0.3m，橫向0.1m，并用低壓聚乙烯單線按三角形每隔0.2m布一個(gè)結(jié)扎點(diǎn)，進(jìn)行捆扎，連接強(qiáng)度不低于本體強(qiáng)度。4）路堤邊緣常為曲線，整卷(50m)鋪設(shè)時(shí)，土工格柵內(nèi)沿會(huì)鼓起，影響其效用，應(yīng)適當(dāng)間斷，按要求搭接。5)土工格柵鋪設(shè)完成后，由質(zhì)檢工程師檢查并記錄，合格后才填土。膨脹土地基6）滿鋪后，由于汽車倒土在碾壓面跑動(dòng)，很容易拉起和推擠土工格柵，使其遭受破壞。而隨著

21、填土進(jìn)度逐步鋪設(shè)土工格柵，實(shí)施難度大，又影響工效。為此，采用了固定釘固定法，用“ ”形鋼筋釘間距4.0m固定滿鋪的土工格柵，汽車注意行駛速度，可以取得較好的效果。3.三維植被網(wǎng)鋪設(shè) 三維植被網(wǎng)與路堤連接在一起，可以幫助固土，防止水土流失，高效地完成固坡、綠化，提高路堤抗自然水土流失能力。膨脹土地基膨脹土地基處理后效果路堤填筑預(yù)留沉降量按最大填高17.55m的2.5%取值，即439mm。填筑完成以后，進(jìn)行了變形觀測(cè)。經(jīng)5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)152d的水準(zhǔn)觀測(cè)結(jié)果，最后4次的沉降量小于2.01mm，沉降速率為0.06-0.25mm/d，最大總沉降量為106.5mm，表明沉降已基本結(jié)束。隨后又經(jīng)過91d不定期的

22、沉降觀測(cè)，沉降量變化很小，總沉降量為114mm，再經(jīng)過近一年的時(shí)間和一個(gè)雨季的考驗(yàn)，該段路堤沒有出現(xiàn)滑坡、溜塌、開裂等病害，說明該段膨脹土高路堤的加固處理十分有效。三、凍土地基抗壓強(qiáng)度：凍土的抗壓強(qiáng)度取決于凍土溫度，溫度愈低，抗壓強(qiáng)度愈高。加荷試件長(zhǎng)短，對(duì)凍土強(qiáng)度影響也很大，加荷試件愈短，抗壓強(qiáng)度愈高；反之，加荷時(shí)間愈長(zhǎng)則抗壓強(qiáng)度愈低。如瞬間加荷，抗壓強(qiáng)度可高達(dá)3040MPa，若長(zhǎng)期加荷，其抗壓強(qiáng)度要減少到1/101/15?？辜魪?qiáng)度：在長(zhǎng)期荷載下，凍土的抗剪強(qiáng)度低于瞬時(shí)荷載的強(qiáng)度。融化后土的粘聚力僅為凍結(jié)時(shí)的1/10，由此可能造成事故。凍結(jié)力：土中水凍結(jié)時(shí)，產(chǎn)生膠結(jié)力，將土與建筑物基礎(chǔ)膠結(jié)在一

23、起，這種膠結(jié)力稱為凍結(jié)力，也稱凍結(jié)強(qiáng)度。凍脹力：土中水凍結(jié)時(shí)，體積膨脹。凍土地基工程特性 融沉； 凍脹與翻漿； 熱融沉陷和滑塌； 冰錐、沼澤化濕地凍土地基常見的病害類型多年凍土處理 1）砂礫石換填法：適用于砂礫較豐富、單價(jià)較低、運(yùn) 輸距離較近的地方。 2）聚苯乙烯泡沫塑料保溫板（EPS） 3)塔頭草（青藏高原常見的一種植物）,當(dāng)路堤基底生成 塔頭草時(shí),應(yīng)利用搭頭草鋪滿做成隔溫層 4）片石通風(fēng)路基 5）熱樁（棒），在地-氣溫差、晝夜氣溫差、年氣溫差 和風(fēng)速都比較大的地方，效果更好 6）保溫護(hù)道 7）路塹邊坡保溫層 8）基土強(qiáng)夯 9）物理化學(xué)方法 10）防滲隔水與排水處理措施凍土地基季節(jié)性凍土 1

24、）做好路基排水：適用于平原區(qū)、丘陵區(qū)、山區(qū) 2）提高路基填土高度。適用于平原、洼地、盆地 3）設(shè)置隔離層 4）換土 5）加強(qiáng)路槽排水 6）加設(shè)防凍層 7）鋪設(shè)隔溫層凍土地基 牙林線路基冰錐病害整治 牙林線K282+800K282+850路基冰錐病害，從20世紀(jì)70年代開始，每年在12月到翌年3月該段線路鼓起80m，嚴(yán)重時(shí)一晝夜線路鼓起20mm左右，嚴(yán)重危急行車安全。在12月份下降到-35 -40時(shí)，冰錐上面出水口被凍結(jié)封死，地表凍結(jié)厚度0.50.9m左右，這時(shí)地下層間水全部在凍結(jié)層下面靠重力勢(shì)能下流到路基附近，成為病害的主要補(bǔ)給水源。每年進(jìn)入冬季經(jīng)常以25km/h限速行車，嚴(yán)重時(shí)靠打眼放炮泄水

25、以維持線路穩(wěn)定。凍土地基工程實(shí)例對(duì)該處病害進(jìn)行了全面徹底整治，采用疏導(dǎo)排除地下水的處理措施，以消除地下水的補(bǔ)給，削弱地下水受上覆土層凍結(jié)承壓而上升的趨勢(shì)，并利用聚丙乙烯硬質(zhì)泡沫板對(duì)出水口進(jìn)行了保溫改造，使出水口溫度從原來的-3提高到3，保證水流暢通，未發(fā)生出水口凍死現(xiàn)象。該工程從1988年竣工至今，使用效果良好。凍土地基處理方法四、 紅粘土地基工程特性1）高塑性、高液限、高孔隙比2）物性指標(biāo)變化幅度大（含水量、液塑性、 孔隙比變化大）。3）天然紅粘土的飽和度多在90%以上4）滲透性差、可視為不透水層5）脹縮性（僅次于膨脹土）6）抗剪強(qiáng)度與承載力較高（雖然內(nèi)摩擦角 小，但粘聚力大，其強(qiáng)度主要由游

26、離氧 化鐵形成的鐵質(zhì)膠結(jié)作用產(chǎn)生）紅粘土地基處理措施紅粘土雖然強(qiáng)度較高，壓縮性較小，但因與巖溶伴生，且含水量、液限均較一般粘土高，具有脹縮性等，因此常被稱為“有問題的土”或特殊土。當(dāng)其含水量高于塑限時(shí)，無論是作為路堤填料，還是作為路塹段地基都需要進(jìn)行必要的處理，其處理方法主要有以下幾種：1、墊層置換法：當(dāng)施工期間的氣候條件不利時(shí)，可采用此方法。美國的坎頓曾用3%的熟石灰和2%5%粉煤灰作了一個(gè)厚1.6m的墊層，用常規(guī)筑路設(shè)備對(duì)土樣和拌和料拌和壓實(shí)，在38下養(yǎng)護(hù)4d后，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到10001400KPa。國內(nèi)某公路采用石灰和粉煤灰，按2:8重量比配制，經(jīng)攪拌碾壓形成二灰墊層，作為紅粘土路基

27、，其效果甚佳。紅粘土地基2、土性改良法：降低液限、減少塑性達(dá)到土性改良的目的。 石灰改良法：對(duì)不適合做路堤填料的紅粘土可摻加3%5%石灰進(jìn)行土性的改良。 對(duì)路塹路段的路基，也可將基底翻松，然后灑石灰水或消石灰，并隨即壓實(shí)來消除紅粘土的膨脹性。京珠高速湖南耒（陽）宜（章）段紅粘土的改良試驗(yàn)表明，對(duì)含水量高達(dá)40%的紅粘土摻加6%（重量比）的生石灰，12h后含水量降低6%，接近于塑限值（32%），壓實(shí)度則達(dá)到90%。 除石灰外，還可采用水泥、砂石、粉煤灰等。紅粘土地基3、降低壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn) 填筑于下路床及上、下路堤的紅粘土填料，當(dāng)進(jìn)行處理或采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)有困難時(shí)，可采用輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 研究表明：紅粘

28、土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大，對(duì)于稠度大于1.0的紅粘土，原有的結(jié)構(gòu)連結(jié)被破壞后的擾動(dòng)土，較原狀土具有更大的膨脹和脹縮變形。密實(shí)度越高，其膨脹量和膨脹力越大；在同一密度條件下，初始含水量較低，其膨脹量和膨脹力越大。 國外對(duì)脹縮性較高的粘土地基，通常采用較高含水、較低密實(shí)的原則，即按輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)在最佳含水量或略高的含水量下壓實(shí)到較低的干密度。紅粘土地基4、路基開裂及其控制措施1）連續(xù)施工，避免已壓實(shí)路基表面因暴露時(shí)間較長(zhǎng)，風(fēng)干失水出現(xiàn)龜裂。2）對(duì)已開裂的填筑層，翻松、灑水、重新壓實(shí)，然后及時(shí)覆蓋。3）對(duì)已壓實(shí)的紅粘土路基，如因故不能及時(shí)進(jìn)行上路床、路面等上部結(jié)構(gòu)層施工時(shí)，可在壓實(shí)路基頂面采用封層覆蓋處理，如

29、在路面下用兩布一膜復(fù)合土工布覆蓋，而后在其上及時(shí)鋪設(shè)一層10cm厚的中細(xì)砂保護(hù)層，平整碾壓，并形成4%的排水橫坡再填筑上部基床材料，達(dá)到保溫隔離和防止表面開裂的目的。4）在紅粘土路基頂面采用脹縮性很小的粘土或碎石、砂礫及粉煤灰等無機(jī)顆粒材料填筑。5）對(duì)紅粘土路堤邊坡，采用非脹縮性的粘土作為包邊土，包邊土厚1.5m左右，夯實(shí)后防止坡面開裂及地表水的滲入。 對(duì)高路堤也可采用土工格柵加固邊坡，約束紅粘土的側(cè)向膨脹。紅粘土地基工程實(shí)例 湖南某高速公路的紅粘土，呈褐紅色，節(jié)理裂隙發(fā)育，粘土礦物含量約70%。其最佳含水量為23.2%，液限為56.8%，塑限為29.0%，自由膨脹率為50%。屬具弱膨脹性的高

30、液限粘土。 經(jīng)過研究，摻加3%的石灰，最佳含水量19.1%。用18t壓路機(jī)靜壓一遍，振動(dòng)三遍，再靜壓一遍即可達(dá)到96區(qū)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 紅粘土地基五、巖溶地基主要有地下與地表兩種巖溶形態(tài) 地表巖溶主要包括：溶溝、石芽、漏斗、豎井、落水洞、溶蝕洼地、干谷、盲谷、孤峰和峰林等。 地下巖溶主要包括：溶隙、溶溝、溶槽、天生橋、溶洞和暗河等。主要破壞類型 1）路基與橋梁樁基承載力不足 2）地表或路橋基礎(chǔ)塌陷 3）路基不均勻沉降 4）路基與橋梁樁基滑動(dòng) 5）巖溶地下水的影響 6）巖溶對(duì)施工的影響巖溶地基處理措施 高等級(jí)公路巖溶區(qū)地基處置的基本程序是： 巖溶地基穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)地基處理方案及其設(shè)計(jì)地基處治設(shè)計(jì)工

31、程實(shí)施地基處治的質(zhì)量監(jiān)控。對(duì)巖溶水及溶洞的處理可歸納為 “疏導(dǎo)、跨越、加固、填塞、灌注”十個(gè)字。疏導(dǎo)： 巖溶水宜疏不宜堵，因地制宜，因勢(shì)利導(dǎo)，一般以明溝、盲溝、涵洞、泄水洞等加以疏導(dǎo)?？缭剑?如跨越和施工條件較好，可采用跨越方法。橋跨適用于流量較大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵跨適用于一般巖溶泉。巖溶地基 加固： 為防止基底溶洞的坍塌及巖溶水的滲漏，經(jīng)常采用加固的方法。 1）洞徑大，洞內(nèi)施工條件好時(shí)，可采用漿砌片 石支墻、支柱及碼砌片石垛等加固，如需保持 洞內(nèi)水流的暢通，可在支撐工程間設(shè)置涵管排水。 2）深而小的溶洞不便用洞內(nèi)加固方法時(shí)，可采 用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板加固。巖溶地基填塞：1）對(duì)洞

32、徑小，頂板或巖層破碎的溶洞，可采用炸破頂板，挖出洞內(nèi)淤泥，用片石回填的方法處理。2）對(duì)出露與路基面或構(gòu)造物基底的溶洞，可部分或全部以碎石、片石換填。3）對(duì)基本停止發(fā)育的干涸溶洞，一般以堵塞為宜，即用漿砌或干砌片石、塊石等漿砌填塞、封閉。4）對(duì)路塹邊坡上的溶洞，如影響邊坡穩(wěn)定時(shí)，洞內(nèi)可用片石堵塞，洞外用干砌片石鋪砌，砂漿勾縫，或漿砌片石封閉。如溶洞靠近邊溝時(shí)，淺的溶洞可按上述方法堵塞封閉，深的溶洞填砌不易，可用鋼筋混凝土板封閉，同時(shí)應(yīng)防止邊溝水的滲漏。巖溶地基灌注： 對(duì)路基下埋深較大的溶洞，若非暗河通道，采用灌注法是一種經(jīng)常采用且效果較好的處理方法。 土洞及地面塌陷的處理： 1）挖填處理。2）灌

33、砂處理3）加固4）跨越 石芽、溶蝕溝、溶蝕槽的處理： 1）清爆換填2）灌漿加固3）梁、板跨蓋4）采用樁柱基礎(chǔ) 巖溶地基工程實(shí)例 某大橋東引橋橋墩為漿砌片石基礎(chǔ)，基底側(cè)面寬4.7m，正面長(zhǎng)11.76m，基底標(biāo)高166.02m。地基中有一寬7.5m左右，深8.85m（基底至溝底深度）的溶溝穿過基底中部并縱貫整個(gè)基底，使整個(gè)墩基坐落在溝中的可塑-軟塑狀紅粘土層上。為確保橋的安全對(duì)橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部基礎(chǔ)采取了以下措施：巖溶地基1）將塊石拱橋改為鋼筋混凝土T形梁橋，既大大減輕了橋身自重，又加強(qiáng)了橋?qū)Φ鼗痪鶆虺两档倪m應(yīng)性。2）將基礎(chǔ)側(cè)面的壓力擴(kuò)散角由31加大到45，使橋墩基底側(cè)面寬由4.7m加寬到6.

34、3m，加之橋自重的減少，基底附加應(yīng)力由300kpa降到了200kpa。3）基底下設(shè)置一厚1.0m、側(cè)面寬8.3m的鋼筋混凝土墊層，墊層兩端各有1.6m長(zhǎng)支承在溶溝壁的基巖上。4）墊層下垂直溶溝走向密鋪一層廢鋼軌，其兩端支承在溝壁基巖上，這樣鋪設(shè)的墊層和廢鋼軌，大大加強(qiáng)了墩基的整體剛度和跨越溶溝軟土層的能力。因采用了上述處理措施，該橋自1981年通車以來，歷經(jīng)20余年，至今仍完好如初。 巖溶地基六、濕陷性黃土地基 黃土在一定壓力（自重壓力或自重壓力與附加壓力）下受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的現(xiàn)象，稱為濕陷。浸水后產(chǎn)生濕陷的黃土稱為濕陷性黃土，但是，并不是所有黃土都具有濕陷性。工程特性

35、壓縮性（欠壓密土）、滲透性（中等透水性）。濕陷性黃土地基1）砂石墊層法，適用范圍：處理厚度小于2m，主要用于地下水位較高的軟弱土層，要求下臥土質(zhì)良好，水位以下施工時(shí)應(yīng)先降水，局部或整片處理。2）灰土墊層法，適用范圍：處理厚度小于3m，要求下臥土質(zhì)較好，必要時(shí)下設(shè)素土墊層，局部或整片處理，它具有一定的膠凝強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，在基礎(chǔ)壓力作用下以一定的剛性角向外擴(kuò)散應(yīng)力，因而常用作剛性基礎(chǔ)的底腳。用于高層建筑更能發(fā)揮其作用。3）強(qiáng)夯法，適用范圍：厚度36m的濕陷性黃土，人工填土或液化砂土，環(huán)境許可，局部或整片處理。是最經(jīng)濟(jì)的一種方法。 處理措施濕陷性黃土地基4）擠密樁法，適用范圍：處理厚度515m濕陷性

36、黃土或人工填土，地下水位以上，局部或整片處理。地基土的含水量是擠密樁加固效果的關(guān)鍵。5）預(yù)浸水法，適用范圍：濕陷程度嚴(yán)重的自重濕陷性黃土，一般適用于濕陷性土厚度大于10m，自重濕陷量大于50cm的場(chǎng)地，用來消除土的自重濕陷性。6）振沖碎石樁或深層水泥攪拌樁，適用范圍：處理厚度515m的飽和黃土或人工填土，排除泥水有污染，局部或整片處理。濕陷性黃土地基 7）單液硅化或堿液加固法，適用范圍：一般用于加固 地面下10m范圍內(nèi)地下水位以上的已有建筑地基， 單液硅化法加固深度可達(dá)20m，適用于局部處理。 8）旋噴樁法，適用范圍：一般用于加固地面下20m范 圍內(nèi)已有建筑物地基，適用于局部處理。 9）樁基礎(chǔ)

37、，處理厚度530m的飽和黃土或人工填土， 如能保證施工質(zhì)量，有較大的承載力。 濕陷性黃土地基工程實(shí)例 某擬建住宅樓高六層，高度23.6m，底層平面尺寸51.310.5m，基底埋深-2.2m，建筑總荷重80154KN。 場(chǎng)區(qū)地貌單元為黃河級(jí)階地，東西兩端為級(jí)自重濕陷性黃土，最大濕陷深度25m，計(jì)算自重濕陷量最大值11.98cm；中段（2030m）為雜填土回填沖溝，溝深1316m，回填材料主要為非飽和的建筑和人工垃圾，回填史約15年。地下水埋深大于60m。 濕陷性黃土地基 處理完后在黃土擠密區(qū)（面積650m2）挖了3個(gè)工程探井，井位均布設(shè)在相鄰三樁的中心位置，采取擠密后樁間土樣37組，進(jìn)行了黃土濕

38、陷性、壓縮性試驗(yàn)。結(jié)果表明：在設(shè)計(jì)擠密深度范圍內(nèi)，干容重提高了14%20%，孔隙比下降了25.9%32.6%，濕陷性和自重濕陷性全部消除，承載力也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，綜合判定處理效果符合要求。 在考慮場(chǎng)地條件的局限性、差異性和多種處理方案適宜性的基礎(chǔ)上，選定擠密碎石樁和灰土墊層地基綜合處理方式，即首先用干振碎石擠密樁對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行整片處理，其上再墊鋪2.0m厚的3:7灰土。濕陷性黃土地基七、鹽漬土地基工程特性鹽漬土道路主要病害：鹽脹、溶陷、凍脹處理措施 1）控制最小路基高度 2）設(shè)置隔斷層（碎石、砂礫、砂、土工布、瀝青砂） 3) 做好路基排水 4) 地基換填處理（若有過濕路段或池塘、水坑等軟 弱地基，

39、且厚度在3m以內(nèi)時(shí),可作淺層換填處理） 5）礫石樁加固地基 6）強(qiáng)夯法加固鹽漬土地基道路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)與施工 路基的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)是道路改擴(kuò)建整體設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，既要考慮到現(xiàn)有路基的使用狀況和要求，又必須與路線的改（選）線設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)的加寬或加鋪層設(shè)計(jì)、橋涵結(jié)構(gòu)等的協(xié)調(diào)進(jìn)行綜合考慮，以期降低工程造價(jià)和保證道路的使用性能。一般路基改擴(kuò)建的內(nèi)容包括：1)根據(jù)路線改（選）幾何設(shè)計(jì)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?，地質(zhì)條件，選擇及完善現(xiàn)有路基的斷面形式；2)選擇路基填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；3)確定邊坡形狀和相應(yīng)坡率；4)路基排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與排水結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)；5)防護(hù)與加固工程設(shè)計(jì)等。改擴(kuò)建設(shè)計(jì)要求改擴(kuò)建為保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)

40、定，對(duì)一般路基的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)要做到：1）設(shè)計(jì)前，應(yīng)做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象、地震等設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)有道路的歷年路況資料及當(dāng)?shù)芈坊姆瓭{、崩坍、水毀等病害的防治經(jīng)驗(yàn)及對(duì)策。2）山嶺、重丘區(qū)的路基，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，特別是工程地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。在地形陡峻和不良地質(zhì)地段，不宜破壞天然植被和山體平衡；在狹窄的河谷地段不宜侵占河床，可視具體情況設(shè)置其他結(jié)構(gòu)物和防護(hù)工程。3）陡坡上的半填半挖路基，可根據(jù)地形、地質(zhì)條件，采用護(hù)肩、砌石或擋土墻。改擴(kuò)建4）沿河及受水浸淹路段的路基邊緣標(biāo)高，應(yīng)高出路基設(shè)計(jì)洪水頻率的設(shè)計(jì)水位與雍水高、波浪侵襲高之后，再加安全高度0.5m。對(duì)路基棄方應(yīng)妥善處理，以免造成河床堵塞、河流改道或沖毀沿線構(gòu)造物、農(nóng)田、房屋等不良后果。5）新、舊路采用分離式路基斷面時(shí)，應(yīng)處理好整體式路基的相互銜接和邊坡的防護(hù)，設(shè)置完善的排水設(shè)施，并與自然景觀相協(xié)調(diào)。6）季節(jié)性冰凍地區(qū)工程地質(zhì)、水文不良地段，應(yīng)采用水穩(wěn)定性好的填料筑