特殊土地區(qū)路基設計與處理講義

特殊土地區(qū)路基設計與處理

路基是道路結(jié)構的基礎，承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d和它們的自重。路基的強度、穩(wěn)定性和耐久性直接影響道路結(jié)構的使用性能和壽命。因此路基設計是保證道路結(jié)構工程質(zhì)量的關鍵之一!路基本體是指路基斷面中的填挖部分；路基設施是指確保路基本體穩(wěn)定性而設置的附屬工程設施,如排水設施和防護支擋加固設施。因此設計路基時不能把它當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)構工程。路基設計是由路基本體和路基設施設計組成的。一、路基設計的原則1、足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性2、保護環(huán)境，避免引發(fā)地質(zhì)災害，減少對環(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)條件取得巖土物理力學參數(shù)4、避免高填、深挖5、綜合設計（從地基處理、填料、強度、穩(wěn)定性、防護工程、排水系統(tǒng)和施工技術等方面綜合考慮）6、動態(tài)設計（根據(jù)實際情況校核、修改和補充設計）7、采用新技術、新結(jié)構、新材料和新工藝二、對路基的基本要求1、路床填料、最小強度和壓實度的要求見表12、路堤填料最小強度要求見表23、路堤壓實要求見表34、路堤邊坡坡率見表45、高填土路堤（邊坡高度超過20m）填土要求的強度指標見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路床最小強度與壓實度要求表2路堤填料最小強度要求表3路堤壓實度表4路堤邊坡坡率表5路堤填土采用的強度指標表6路堤穩(wěn)定安全系數(shù)表7路塹邊坡穩(wěn)定定安全系數(shù)三、特殊路基基1、特殊路基：：特殊土（巖巖）路基，不不良地質(zhì)路基基和特殊條件下的路基2、特殊路基設設計應考慮地地質(zhì)和環(huán)境等等因素對路基基的影響，以及這些因素素的發(fā)展變化化規(guī)律。路基基病害整治應應遵循以防為主、防治治結(jié)合、力求求根治的原則則，通過綜合合技術經(jīng)濟比較，因地地制宜，采用用合理的政治治方案和有效效的工程措施施3、特殊路基主主要有：滑坡坡地段路基、、泥石流地區(qū)區(qū)路基、巖溶溶地區(qū)路基、軟軟土地基、膨膨脹土路基、、紅粘土和高高液限土路基、黃土路基基、鹽漬土路路基、多年凍凍土路基、風風沙地區(qū)路基、采空區(qū)路路基、濱海路路基、水庫地地區(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地基鹽漬土地基主要內(nèi)容一、軟土地基基天然含水量高高，天然孔隙隙比大，抗剪剪強度低，壓縮系數(shù)高，，滲透系數(shù)小小,具有靈敏結(jié)構構性(觸變性與流變變性)，軟土中還常常含有機質(zhì)。。工程特性在其上修建公公路時，容易易使路堤失穩(wěn)穩(wěn)或沉降過大引起路基基、路面破壞壞等問題。常見破壞類型型軟土地基處理措施軟土地基處理理方法可按沉降計算處處治與按穩(wěn)定性處治治來區(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、反壓護道法等沉降處治的有效方法加載預壓法（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））、復合地地基法(碎石樁、鋼渣渣樁)、加固土樁法（（水泥粉噴樁樁）等軟土地基排水固結(jié)法是是對天然地基基或先在地基基中設置砂井井等豎向排水水體，然后利利用建筑物（（路堤）本身身的重量逐漸漸分級加載，，或在建造建建筑物之前對對場地進行加加載預壓，使使土體中的孔孔隙水排出、、地基土體得得到固結(jié)，進進而使土體強強度增強，地地基承載力提提高，并可有有效地減少工工后沉降。一般孔隙水的的排出有三個個途徑：一是地面上預加一一個壓力，從從而在土體內(nèi)內(nèi)造成一個壓壓力差，迫使使孔隙水向砂砂層或預先設設置的濾層排排出；二是在土體內(nèi)固定定的部位施加加一個負壓，，誘使孔隙水水向負壓區(qū)集集中排水，三是利用電能在土土體內(nèi)造成一一個電勢差，，驅(qū)使孔隙水水排出。排水固結(jié)法設設計理論比較較成熟，但是是，這類方法法的加固時間間較長，堆載載和超載預壓壓所需荷重物物較多，造價價較貴，正在在逐漸失去其其優(yōu)勢。1排水固結(jié)法

軟土地基當軟土層較厚厚、路堤較高高時，常采用用砂井排水法法，加速固結(jié)結(jié)沉降。特別別是當天然土土層的水平排排水性能較垂垂直向好，或或軟土層中有有薄層粉細砂砂夾層時，采采用砂井的效效果更好。一般軟土適合合采用砂井排排水法，但次次固結(jié)占很大大比例的土類類，如泥炭類類土、有機質(zhì)質(zhì)黏土和高塑塑性黏土等，，則不宜采用用。適用范圍1）砂井排水固固結(jié)法軟土地基砂井地基的設設計首先應考慮砂砂井的直徑、、間距、布置置形式和固結(jié)結(jié)速率之間間的關系。通常砂井直徑徑、間距和長長度的選擇，，應滿足在預預壓過程中，，在不太長的的時間內(nèi)，地地基能達80%以上的固結(jié)度度。軟土地基2）袋裝砂井排排水法袋裝砂井既具具有大直徑砂砂井的作用，，又可以保證證砂井的連續(xù)續(xù)性，避免縮縮頸的現(xiàn)象。。此外，由于于袋裝砂井具具有直徑小，，材料消耗小小，工程造價價低，施工速速度快，設備備輕型的特點點，更適合在在軟土地基上上施工。適用范圍：與普通砂井相相同，但當?shù)氐鼗轿灰埔戚^大時，袋袋裝砂井更具具優(yōu)越性。軟土地基袋裝砂井直徑徑根據(jù)所承擔擔的排水量和和施工工藝要要求確定，一一般采用7~12cm的直徑，井距距1~2cm，相當于井徑徑比15~30。袋裝砂井的編編織袋應具有有良好地透水水性，袋內(nèi)砂砂料不易漏失失，袋子材料料應有足夠的的抗拉強度，，能承受袋內(nèi)內(nèi)砂的自重以以及彎曲時產(chǎn)產(chǎn)生的拉力，，要有一定的的抗老化性能能和耐腐蝕性性，要便于加加工，價格低低廉。一般采采用合成纖維維、黃麻、塑塑料等材料編編織物，目前前我國多采用用聚丙烯編織織物。軟土地基3）塑料板排水水法塑料板排水是是指在紙板排排水法基礎上上發(fā)展而來的的一種排水固固結(jié)法。此方方法把用濾膜膜包裹的塑料料芯板用機械械打入軟土地地基內(nèi)，利用用濾膜的透水水性和芯板溝溝槽構造把水水匯集起來并并排到地面砂砂墊層內(nèi)的軟軟基加固方法法。具有單孔過水水斷面大、排排水暢通、質(zhì)質(zhì)量輕、強度度高和耐久性性好的特點。。作用、適用范范圍和設計方方法與砂井排排水法相同。。軟土地基以路堤荷載增增加作用于地地基上的總應應力，加速固固結(jié)沉降，同同時提高地基基強度的軟基基處理方法。。這種方法采采用路堤自重重加壓，為使使其達到排水水固結(jié)的加固固效果，常與與垂直排水法法并用。適用范圍在壓縮性大、、透水性好的的泥炭地基上上，最適宜使使用4）路堤荷載壓壓重法軟土地基5）降低水位壓壓重法又叫降水預壓壓法，這種方方法通過降低低地下水位，，使地基中的的軟弱土層承承受一個相當當于水位下降降高度水柱的的重量，起到到預壓的效果果，改善土的的性質(zhì)，加速速地基的沉降降。效果與路堤荷荷載壓重法相相同，但不會會招致地基破破壞。缺點是是使用范圍有有限，工程費費用一般較大大。這種方法的選選用與土層的的滲透性有關關，為提高其其加固效果常常與砂井法、、路堤荷載壓壓重法聯(lián)合使使用。軟土地基6）真空壓重法法又叫真空預壓壓法，這種方方法是現(xiàn)在需需要加固的軟軟土地基內(nèi)設設置砂井或塑塑料排水板等等豎向排水通通道，在地面面鋪設排水砂砂層，其上覆覆蓋不透氣的的密封膜與大大氣隔絕，通通過埋設于砂砂墊層中的吸吸水管道，用用真空裝置進進行抽氣，因因而在膜的內(nèi)內(nèi)外產(chǎn)生一個個氣壓差，這這部分氣壓差差即為作用于于地基的預壓壓荷載。它與堆載預壓壓不同的是真真空負壓是一一均勻等向應應力，不會產(chǎn)產(chǎn)生剪應力，，因而不會造造成地基的失失穩(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，不會招致地基破壞缺點是使用范圍有限，工程費用一般較大適用于一般軟軟粘土地基。。但當粘土層層與具有充足足水源補給的的透水層相間間，有大量地地下水流入時時，或地質(zhì)條條件比較復雜雜時，不宜采采用。軟土地基亦稱注漿法，，它是利用液液壓、氣壓或或電化學原理理，通過注漿漿管把漿液均均勻地注入地地層中，漿液液以填充、滲滲透和擠密等等方式，擠走走土顆粒間或或巖石裂隙中中的水分和空空氣后占據(jù)其其位置，并把把遠離松散的的土?；蛄严断赌z結(jié)成一個個整體，形成成一個結(jié)構新新、強度大、、防水性能高高和化學穩(wěn)定定性良好的““結(jié)石體”的的地基加固方方法。2灌漿法加固軟土地基1）提高軟土地基基承載力，減減少地基的沉沉降和不均勻沉降降2）處治路基塌方方、滑坡等路路基病害3）減少山區(qū)公路路高填方路基基的沉降和由由不均勻沉降引起起的路基和路路面變形破壞壞4）防止橋墩邊坡坡護岸的沖刷刷5）增加地基土的的不透水性，，防止流砂、、鋼板樁滲水、壩壩基漏水和隧隧道開挖時涌涌水，以及改善善地下工程的的開挖條件6）加固古建筑的的地基應用方面軟土地基3強夯法加固將一定質(zhì)量的的夯錘從適當當高度自由下下落，對地基基土施加強大大的沖擊能，，在地基土中中產(chǎn)生沖擊波波和動應力，，從而提高地地基土的強度度，改善土的的物理力學性性能。工程實踐證明明，強夯法具具有施工簡單單，加固效果果好，使用經(jīng)經(jīng)濟等優(yōu)點。。適用于非飽和和粘性土。軟土地基4換填法全部或部分挖挖除軟土或泥泥炭類土，用用砂、礫、卵卵石、片石等等滲水性材料料或強度較高高的粘性土換換填的軟基處處理方法。適用范圍1）當軟土或泥泥巖層厚度小小于3m時，一般可采采取全部挖除除換填的方法法。2）對厚度大于于3m的情況，通常常采用部分挖挖除換填的方方法。軟土地基5拋石擠淤法在路基底部拋拋投一定數(shù)量量的片石，將將淤泥擠出基基底范圍，以以提高地基強強度的軟基處處理方法。這這種方法施工工簡單，迅速速，方便。適用范圍1）常年積水的的洼地，排水水困難，泥炭炭成流動狀態(tài)，厚度較較薄，表層較較薄，表層無無硬殼，片石石能沉達底部的的泥沼或厚度度為3-4m的軟土。2）石料豐富，，運距較近。。軟土地基適用于軟土、、泥沼的地基基，當淤泥層層較厚，稠度度大，路堤較較高和施工工工期緊迫的工工程。根據(jù)爆破與填填土的關系，，爆破排淤法法可分為兩種種：一是先填后爆爆，即先在原地面面上填筑低于于極限高度的的路堤，再在在基底下爆破破。這種方法適用用于稠度較大大的軟土或泥泥沼，先填的的路堤隨爆隨隨沉，避免了了回淤。但應應嚴格控制炸炸藥，使既能能炸開淤泥或或泥炭。另一種是先先爆后填，，適用于稠稠度較小、、回淤較慢慢的軟土。。采用這種種方法時，，應事先準準備好充足足的回填材材料，在爆爆破后立即即回填，做做到隨爆隨隨填，填滿滿再爆，爆爆后即填，，以免回淤淤，造成浪浪費。6爆破排淤法軟土地基在路堤的兩兩側(cè)（一側(cè)側(cè)）填筑適適當高度與與寬度的護護道，路堤堤填土在護護道荷重的的作用下所所形成的反反向力矩平平衡其滑動動力矩，因因而保證路路堤的穩(wěn)定定。適用范圍1）非耕作區(qū)區(qū)和取土不不困難的地地區(qū)2）路堤高度度不大于5/3~2倍極限高度度3）主要用于于處理軟土土，對泥沼沼有時也可可以采用7反壓護道法軟土地基石灰樁是通通過生石灰灰消解和水水化物的生生成，以降降低土中含含水量，提提高地基強強度，減少少沉降量。。優(yōu)點是不需需要上置荷荷載，能在在較短時間間內(nèi)發(fā)揮作作用。適用范圍主要適用于于含砂量低低、沒有滯滯水砂層的的軟土地基基。8石灰樁法軟土地基亦稱噴粉樁樁、粉體深深層攪拌法法等，是石石灰樁的發(fā)發(fā)展。該法在鉆進進時利用壓壓縮空氣噴噴射生石灰灰和水泥干干粉，與軟軟土強制攪攪拌，使粉粉料與軟土土產(chǎn)生物理理、化學作作用，形成成樁土復合合地基。適用范圍水泥適用于于含砂量較較大的軟土土，石灰適適用于含砂砂量較低的的軟土。9攪拌樁法軟土地基在地基中鋪鋪設加筋材材料（如土土工織物、、土工格柵柵、金屬板條等等）形成加加筋土墊層層，以增大大壓力擴散散角，提高高地基穩(wěn)定定性。適用范圍筋條間用無無黏性土，，加筋土墊墊層可適用用各種軟弱弱地基。10加筋土墊層法軟土地基工程實例某國道干線線一級公路路一段，路路基寬24.5m，路基填土土平均高度度4.5m，位于沖積積平原，其其地層由上上而下可分分為：1）粘土（硬硬殼層）：：灰黃色，，含少量粉粉砂粒，可可塑狀，厚厚度0.6~1.2m；2）淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土：：灰色，含含較多粉砂砂粒，并夾夾較多薄層層粗、中砂砂（厚5~10mm），薄層內(nèi)內(nèi)見較多貝貝殼碎塊，，偶見炭化化木屑，飽飽和軟塑狀狀，厚度10~13m；3）粉質(zhì)粘土土：灰色，，具較清晰晰層理，層層面見粉砂砂，飽和可可塑狀，厚厚度3.5m；4）粘土：灰灰黃色，含含少量粉砂砂粒，濕、、可塑至硬硬塑狀，厚厚度2~6m。處理方法：：采用袋裝裝砂井輔以以砂墊層方方法軟土地基設計：1砂井間距及及其布置井徑及間距距經(jīng)過多次次固結(jié)試算算確定為：：井徑7cm，井距1.2m，三角形排排列。2砂井的長度度本段軟土層層較厚，底底層沒有透透水層，砂砂井的長度度由地基穩(wěn)穩(wěn)定和工后后容許沉降降計算決定定。砂井平平均長度為為10.0m。3砂墊層的設設置砂墊層厚度度采用60cm，以保證高高出地表水水20cm?？紤]到沉沉降量較大大，設置了了40~60cm的預拱度，，以保證砂砂墊層的使使用質(zhì)量。。計算得本路路段的沉降降量為74cm，經(jīng)過袋裝裝砂井處理理后，固結(jié)結(jié)度達到80%時，工后剩剩余沉降量量為22cm。打砂井前前滑動破壞壞最小安全全系數(shù)為1.06，打砂井后后為1.38。軟土地基二、膨脹土土地基膨脹土的是是在地質(zhì)作作用下形成成的一種主主要由親水水性強的粘粘土礦物組組成的多裂裂隙并具有有顯著膨脹脹性的地質(zhì)質(zhì)體。具有較大的的吸水膨脹脹、失水收收縮特性的的高液限粘粘土。其粘性成分分含量很高高，其中0.002mm的膠體顆粒粒一般超過過20%，液限WL＞40%，塑性指數(shù)數(shù)Ip＞17，多數(shù)在22~35之間。自由由膨脹率一一般超過40%。根據(jù)脹縮強強弱與工程程性質(zhì)，將將膨脹土劃劃分為強膨膨脹土、中中等膨脹土土、弱膨脹脹土三類膨脹土地基基類別野外地質(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（%）強膨脹土灰白色、灰綠色、粘土細膩，滑感特強，網(wǎng)狀裂隙極發(fā)育，易風化呈細粒狀，鱗片狀蒙脫石為主＞50＞90＞4中等膨脹土以棕、紅、灰色為主，粘土中含少量粉砂，滑感較強，裂隙較發(fā)育，易風化呈碎粒狀，含鈣質(zhì)結(jié)核蒙脫石、伊利石35~5065~902~4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＜3540~650.7~2膨脹土地基基1）脹縮性2）崩解性3）多裂隙性性4）超固結(jié)性性5）風化特性性6）強度衰減減性7)滯水性膨脹土地基基工程特性常見的公路路病害1）路面病害害：波浪變變形，濺漿漿冒泥2）路塹病害害：剝落、、沖蝕、泥泥流、溜塌塌、坍滑、、滑坡3）路堤病害害：沉陷、、縱向開裂裂、坍肩、、溜塌、坍坍滑、滑坡處理措施1淺層換填與與摻灰改性性法適用于公路路的所有平平面地基，，既適用于于填方路堤堤基底的處處理，也適適于挖方路路面下的地地基處理。。2石灰樁或灰灰土樁法。適用于公公路路堤的的膨脹土基基底加固或或膨脹土塹塹坡的穩(wěn)定定性加固。。3有機大分子子溶液改良良法。適用于膨脹脹土塹坡穩(wěn)穩(wěn)定處理，，也可用于于膨脹土路路基基底的的改性處理理。4隔水封閉與與滲溝排水水法。一般與其其他地基處處理方法一一起使用，，單獨使用用時，一般般僅限于弱弱膨脹土。。5土工合成材材料加固。防止路堤堤滑塌。膨脹土地基基工程實例某路段路堤堤最大填筑筑高度17.55m，填料采用用弱、中膨膨脹土，其其自由膨脹脹率為40%-70%。為保證高高填膨脹土土路堤的穩(wěn)穩(wěn)定，設計計采用ss20型土工格柵柵加固路堤堤的措施，，路堤邊坡坡采用三維維植被網(wǎng)，，基床加固固中粗砂夾夾一層防水水土工布，，工程填筑筑土方為4.4萬m3，土工格柵柵24950.2m2，三維植被被網(wǎng)5297.3m2。工程加固固措施見下下圖。膨脹土地基基膨脹土地基基土工格柵鋪鋪設的質(zhì)量量保證措施施1）鋪設面要要碾壓平整整，否則將將影響土工工格柵充分分發(fā)揮其作作用。鋪設設土工格柵柵之前，先先進行平整整度測量，，保證大面面平整。2）嚴格控制制填土厚度度，保證兩兩層土工格格柵之間厚厚度為（60±5）cm。3）有接頭或或滿鋪時需需搭接，縱縱向0.3m，橫向0.1m，并用低壓壓聚乙烯單單線按三角角形每隔0.2m布一個結(jié)扎扎點，進行行捆扎，連連接強度不不低于本體體強度。4）路堤邊緣緣常為曲線線，整卷(50m)鋪設時，土土工格柵內(nèi)內(nèi)沿會鼓起起，影響其其效用，應應適當間斷斷，按要求求搭接。5)土工格柵鋪鋪設完成后后，由質(zhì)檢檢工程師檢檢查并記錄錄，合格后后才填土。。膨脹土地基基6）滿鋪后，，由于汽車車倒土在碾碾壓面跑動動，很容易易拉起和推推擠土工格格柵，使其其遭受破壞壞。而隨著著填土進度度逐步鋪設設土工格柵柵，實施難難度大，又又影響工效效。為此，，采用了固固定釘固定定法，用“”形鋼筋釘間間距4.0m固定滿鋪的的土工格柵柵，汽車注注意行駛速速度，可以以取得較好好的效果。。3.三維植被網(wǎng)網(wǎng)鋪設三維植被網(wǎng)網(wǎng)與路堤連連接在一起起，可以幫幫助固土，，防止水土土流失，高高效地完成成固坡、綠綠化，提高高路堤抗自自然水土流流失能力。。膨脹土地基基膨脹土地基基處理后效果果路堤填筑預留沉降量按最大填高17.55m的2.5%取值，即439mm。填筑完成以后，進行了變形觀測。經(jīng)5個觀測點152d的水準觀測結(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不定期的沉降觀測，沉降量變化很小，總沉降量為114mm，再經(jīng)過近一年的時間和一個雨季的考驗，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、凍土地地基抗壓強度：凍土的抗壓強強度取決于凍土土溫度，溫度愈愈低，抗壓強度度愈高。加荷試試件長短，對凍凍土強度影響也也很大，加荷試試件愈短，抗壓壓強度愈高；反反之，加荷時間間愈長則抗壓強強度愈低。如瞬瞬間加荷，抗壓壓強度可高達30~40MPa，若長期加荷，，其抗壓強度要要減少到1/10~1/15?？辜魪姸龋涸陂L期荷載下下，凍土的抗剪剪強度低于瞬時時荷載的強度。。融化后土的粘粘聚力僅為凍結(jié)結(jié)時的1/10，由此可能造成成事故。凍結(jié)力：土中水凍結(jié)時時，產(chǎn)生膠結(jié)力力，將土與建筑筑物基礎膠結(jié)在在一起，這種膠膠結(jié)力稱為凍結(jié)結(jié)力，也稱凍結(jié)結(jié)強度。凍脹力：土中水凍結(jié)時時，體積膨脹。。凍土地基工程特性融沉；凍脹與翻漿；熱融沉陷和滑塌塌；冰錐、沼澤化濕濕地凍土地基常見的病害類型型多年凍土處理

1）砂礫石換填法：適用于砂礫較豐富、單價較低、運輸距離較近的地方。

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）,當路堤基底生成塔頭草時,應利用搭頭草鋪滿做成隔溫層

4）片石通風路基

5）熱樁（棒），在地-氣溫差、晝夜氣溫差、年氣溫差和風速都比較大的地方，效果更好

6）保溫護道

7）路塹邊坡保溫層

8）基土強夯

9）物理化學方法

10）防滲隔水與排水處理措施凍土地基季節(jié)性凍土1）做好路基排水水：適用于平原原區(qū)、丘陵區(qū)、、山區(qū)2）提高路基填土土高度。適用于于平原、洼地、、盆地3）設置隔離層4）換土5）加強路槽排水水6）加設防凍層7）鋪設隔溫層凍土地基牙林線路基冰錐錐病害整治牙林線K282+800~K282+850路基冰錐病害，，從20世紀70年代開始，每年年在12月到翌年3月該段線路鼓起起80m，嚴重時一晝夜夜線路鼓起20mm左右，嚴重危急急行車安全。在在12月份下降到-35℃~-40℃時，冰錐上面出出水口被凍結(jié)封封死，地表凍結(jié)結(jié)厚度0.5~0.9m左右，這時地下下層間水全部在在凍結(jié)層下面靠靠重力勢能下流流到路基附近，，成為病害的主主要補給水源。。每年進入冬季季經(jīng)常以25km/h限速行車，嚴重重時靠打眼放炮炮泄水以維持線線路穩(wěn)定。凍土地基工程實例對該處病害進行行了全面徹底整整治，采用疏導導排除地下水的的處理措施，以以消除地下水的的補給，削弱地地下水受上覆土土層凍結(jié)承壓而而上升的趨勢，，并利用聚丙乙乙烯硬質(zhì)泡沫板板對出水口進行行了保溫改造，，使出水口溫度度從原來的-3℃提高到3℃，保證水流暢通通，未發(fā)生出水水口凍死現(xiàn)象。。該工程從1988年竣工至今，使使用效果良好。。凍土地基處理方法四、紅粘土地地基工程特性1）高塑性、高液液限、高孔隙比比2）物性指標變化化幅度大（含水水量、液塑性、、孔隙比變化大））。3）天然紅粘土的的飽和度多在90%以上4）滲透性差、可可視為不透水層層5）脹縮性（僅次次于膨脹土）6）抗剪強度與承承載力較高（雖雖然內(nèi)摩擦角小，但粘聚力大大，其強度主要要由游離氧化鐵形成的鐵質(zhì)質(zhì)膠結(jié)作用產(chǎn)生生）紅粘土地基處理措施紅粘土雖然強度度較高，壓縮性性較小，但因與與巖溶伴生，且且含水量、液限限均較一般粘土土高，具有脹縮縮性等，因此常常被稱為“有問題的土”或特殊土。當其其含水量高于塑塑限時，無論是是作為路堤填料料，還是作為路路塹段地基都需需要進行必要的的處理，其處理理方法主要有以以下幾種：1、墊層置換法：當施工期間的的氣候條件不利利時，可采用此此方法。美國的坎頓曾用用3%的熟石灰和2%~5%粉煤灰作了一個個厚1.6m的墊層，用常規(guī)規(guī)筑路設備對土土樣和拌和料拌拌和壓實，在38℃下養(yǎng)護4d后，無側(cè)限抗壓壓強度達到1000~1400KPa。國內(nèi)某公路采采用石灰和粉煤煤灰，按2:8重量比配制，經(jīng)經(jīng)攪拌碾壓形成成二灰墊層，作作為紅粘土路基基，其效果甚佳佳。紅粘土地基2、土性改良法：降低液限、減減少塑性達到土土性改良的目的的。石灰改良法：對對不適合做路堤堤填料的紅粘土土可摻加3%~5%石灰進行土性的的改良。對路塹路段的路路基，也可將基基底翻松，然后后灑石灰水或消消石灰，并隨即即壓實來消除紅紅粘土的膨脹性性。京珠高速湖南耒耒（陽）宜（章章）段紅粘土的的改良試驗表明明，對含水量高高達40%的紅粘土摻加6%（重量比）的生生石灰，12h后含水量降低6%，接近于塑限值值（32%），壓實度則達達到90%。除石灰外，還可可采用水泥、砂砂石、粉煤灰等等。紅粘土地基3、降低壓實度標標準填筑于下路床及及上、下路堤的的紅粘土填料，，當進行處理或或采用重型壓實實標準有困難時時，可采用輕型型壓實標準。研究表明：紅粘粘土的結(jié)構強度度較大，對于稠稠度大于1.0的紅粘土，原有有的結(jié)構連結(jié)被被破壞后的擾動動土，較原狀土土具有更大的膨膨脹和脹縮變形形。密實度越高，其其膨脹量和膨脹脹力越大；在同同一密度條件下下，初始含水量量較低，其膨脹脹量和膨脹力越越大。國外對脹縮性較較高的粘土地基基，通常采用較較高含水、較低低密實的原則，，即按輕型壓實實標準在最佳含含水量或略高的的含水量下壓實實到較低的干密密度。紅粘土地基4、路基開裂及其其控制措施1）連續(xù)施工，避避免已壓實路基基表面因暴露時時間較長，風干干失水出現(xiàn)龜裂裂。2）對已開裂的填填筑層，翻松、、灑水、重新壓壓實，然后及時時覆蓋。3）對已壓實的紅紅粘土路基，如如因故不能及時時進行上路床、、路面等上部結(jié)結(jié)構層施工時，，可在壓實路基基頂面采用封層層覆蓋處理，如如在路面下用兩兩布一膜復合土土工布覆蓋，而而后在其上及時時鋪設一層10cm厚的中細砂保護護層，平整碾壓壓，并形成4%的排水橫坡再填填筑上部基床材材料，達到保溫溫隔離和防止表表面開裂的目的的。4）在紅粘土路基基頂面采用脹縮縮性很小的粘土土或碎石、砂礫礫及粉煤灰等無無機顆粒材料填填筑。5）對紅粘土路堤堤邊坡，采用非非脹縮性的粘土土作為包邊土，，包邊土厚1.5m左右，夯實后防防止坡面開裂及及地表水的滲入入。對高路堤也可采采用土工格柵加加固邊坡，約束束紅粘土的側(cè)向向膨脹。紅粘土地基工程實例湖南某高速公路路的紅粘土，呈呈褐紅色，節(jié)理理裂隙發(fā)育，粘粘土礦物含量約約70%。其最佳含水量量為23.2%，液限為56.8%，塑限為29.0%，自由膨脹率為為50%。屬具弱膨脹性性的高液限粘土土。經(jīng)過研究，摻加加3%的石灰，最佳含含水量19.1%。用18t壓路機靜壓一遍遍，振動三遍，，再靜壓一遍即即可達到96區(qū)的壓實標準。紅粘土地基五、巖溶地基主要有地下與地地表兩種巖溶形形態(tài)地表巖溶主要包包括：溶溝、石芽、、漏斗、豎井、、落水洞、溶蝕蝕洼地、干谷、、盲谷、孤峰和和峰林等。地下巖溶主要包包括：溶隙、溶溝、、溶槽、天生橋橋、溶洞和暗河河等。主要破壞類型1）路基與橋梁樁樁基承載力不足足2）地表或路橋基基礎塌陷3）路基不均勻沉沉降4）路基與橋梁樁樁基滑動5）巖溶地下水的的影響6）巖溶對施工的的影響巖溶地基處理措施高等級公路巖溶溶區(qū)地基處置的的基本程序是：：巖溶地基穩(wěn)定性性分析與評價——地基處理方案及及其設計——地基處治設計工工程實施——地基處治的質(zhì)量量監(jiān)控。對巖溶水及溶洞洞的處理可歸納納為“疏導、跨越、加加固、填塞、灌灌注”十個字。疏導：巖溶水宜疏不宜宜堵，因地制宜宜，因勢利導，，一般以明溝、、盲溝、涵洞、、泄水洞等加以以疏導?？缭剑喝缈缭胶褪┕すl件較好，，可采用跨越越方法。橋跨跨適用于流量量較大的暗河河、冒水洞或或消水洞等。。涵跨適用于于一般巖溶泉泉。巖溶地基加固：為防止基底溶溶洞的坍塌及及巖溶水的滲滲漏，經(jīng)常采采用加固的方方法。1）洞徑大，洞洞內(nèi)施工條件件好時，可采采用漿砌片石支墻、支柱柱及碼砌片石石垛等加固，，如需保持洞內(nèi)水流的暢暢通，可在支支撐工程間設設置涵管排水水。2）深而小的溶溶洞不便用洞洞內(nèi)加固方法法時，可采用石蓋板或鋼鋼筋混凝土蓋蓋板加固。巖溶地基填塞：1）對洞徑小，，頂板或巖層層破碎的溶洞洞，可采用炸炸破頂板，挖挖出洞內(nèi)淤泥泥，用片石回回填的方法處處理。2）對出露與路路基面或構造造物基底的溶溶洞，可部分分或全部以碎碎石、片石換換填。3）對基本停止止發(fā)育的干涸涸溶洞，一般般以堵塞為宜宜，即用漿砌砌或干砌片石石、塊石等漿漿砌填塞、封封閉。4）對路塹邊坡坡上的溶洞，，如影響邊坡坡穩(wěn)定時，洞洞內(nèi)可用片石石堵塞，洞外外用干砌片石石鋪砌，砂漿漿勾縫，或漿漿砌片石封閉閉。如溶洞靠靠近邊溝時，，淺的溶洞可可按上述方法法堵塞封閉，，深的溶洞填填砌不易，可可用鋼筋混凝凝土板封閉，，同時應防止止邊溝水的滲滲漏。巖溶地基灌注：對路基下埋深深較大的溶洞洞，若非暗河河通道，采用用灌注法是一一種經(jīng)常采用用且效果較好好的處理方法法。土洞及地面塌塌陷的處理：：1）挖填處理。。2）灌砂處理3）加固4）跨越石芽、溶蝕溝溝、溶蝕槽的的處理：1）清爆換填2）灌漿加固3）梁、板跨蓋蓋4）采用樁柱基基礎巖溶地基工程實例某大橋東引橋橋橋墩為漿砌砌片石基礎，，基底側(cè)面寬寬4.7m，正面長11.76m，基底標高166.02m。地基中有一一寬7.5m左右，深8.85m（基底至溝底底深度）的溶溶溝穿過基底底中部并縱貫貫整個基底，，使整個墩基基坐落在溝中中的可塑-軟塑狀紅粘土土層上。為確確保橋的安全全對橋梁的上上部結(jié)構和下下部基礎采取取了以下措施施：巖溶地基1）將塊石拱橋橋改為鋼筋混混凝土T形梁橋，既大大大減輕了橋橋身自重，又又加強了橋?qū)Φ鼗痪鶆騽虺两档倪m應應性。2）將基礎側(cè)面面的壓力擴散散角由31°加大到45°，使橋墩基底底側(cè)面寬由4.7m加寬到6.3m，加之橋自重重的減少，基基底附加應力力由300kpa降到了200kpa。3）基底下設置置一厚1.0m、側(cè)面寬8.3m的鋼筋混凝土土墊層，墊層層兩端各有1.6m長支承在溶溝溝壁的基巖上上。4）墊層下垂直直溶溝走向密密鋪一層廢鋼鋼軌，其兩端端支承在溝壁壁基巖上，這這樣鋪設的墊墊層和廢鋼軌軌，大大加強強了墩基的整整體剛度和跨跨越溶溝軟土土層的能力。。因采用了上述述處理措施，，該橋自1981年通車以來，，歷經(jīng)20余年，至今仍仍完好如初。。巖溶地基六、濕陷性黃黃土地基黃土在一定壓壓力（自重壓壓力或自重壓壓力與附加壓壓力）下受水水浸濕后結(jié)構構迅速破壞而而發(fā)生顯著附附加下沉的現(xiàn)現(xiàn)象，稱為濕濕陷。浸水后后產(chǎn)生濕陷的的黃土稱為濕濕陷性黃土，，但是，并不不是所有黃土土都具有濕陷陷性。工程特性壓縮性（欠壓壓密土）、滲滲透性（中等等透水性）。。濕陷性黃土地地基1）砂石墊層法法，適用范圍：：處理厚度小小于2m，主要用于地地下水位較高高的軟弱土層層，要求下臥臥土質(zhì)良好，，水位以下施施工時應先降降水，局部或或整片處理。。2）灰土墊層法法，適用范圍：：處理厚度小小于3m，要求下臥土土質(zhì)較好，必必要時下設素素土墊層，局局部或整片處處理，它具有有一定的膠凝凝強度和水穩(wěn)穩(wěn)定性，在基基礎壓力作用用下以一定的的剛性角向外外擴散應力，，因而常用作作剛性基礎的的底腳。用于于高層建筑更更能發(fā)揮其作作用。3）強夯法，適用范圍：：厚度3~6m的濕陷性黃土土，人工填土土或液化砂土土，環(huán)境許可可，局部或整整片處理。是是最經(jīng)濟的一一種方法。處理措施濕陷性黃土地地基4）擠密樁法，適用范圍：：處理厚度5~15m濕陷性黃土或或人工填土，，地下水位以以上，局部或或整片處理。。地基土的含含水量是擠密密樁加固效果果的關鍵。5）預浸水法，適用范圍：：濕陷程度嚴嚴重的自重濕濕陷性黃土，，一般適用于于濕陷性土厚厚度大于10m，自重濕陷量量大于50cm的場地，用來來消除土的自自重濕陷性。。6）振沖碎石樁樁或深層水泥泥攪拌樁，適用范圍：：處理厚度5~15m的飽和黃土或或人工填土，，排除泥水有有污染，局部部或整片處理理。濕陷性黃土地地基7）單液硅化或或堿液加固法法，適用范圍：：一般用于加加固地面下10m范圍內(nèi)地下水水位以上的已已有建筑地基基，單液硅化法加加固深度可達達20m，適用于局部部處理。8）旋噴樁法，適用范圍：：一般用于加加固地面下20m范圍內(nèi)已有建筑筑物地基，適適用于局部處處理。9）樁基礎，處理厚度5~30m的飽和黃土或或人工填土，，如能保證施工工質(zhì)量，有較較大的承載力力。濕陷性黃土地地基工程實例某擬建住宅樓樓高六層，高高度23.6m，底層平面尺尺寸51.3×10.5m，基底埋深-2.2m，建筑總荷重重80154KN。場區(qū)地貌單元元為黃河Ⅲ級階地，東西西兩端為Ⅲ級自重濕陷性性黃土，最大大濕陷深度25m，計算自重濕濕陷量最大值值11.98cm；中段（20~30m）為雜填土回回填沖溝，溝溝深13~16m，回填材料主主要為非飽和和的建筑和人人工垃圾，回回填史約15年。地下水埋埋深大于60m。濕陷性黃土地地基處理完后在黃黃土擠密區(qū)（（面積650m2）挖了3個工程探井，，井位均布設設在相鄰三樁樁的中心位置置，采取擠密密后樁間土樣樣37組，進行了黃黃土濕陷性、、壓縮性試驗驗。結(jié)果表明明：在設計擠擠密深度范圍圍內(nèi)，干容重重提高了14%~20%，孔隙比下降降了25.9%~32.6%，濕陷性和自自重濕陷性全全部消除，承承載力也達到到了設計要求求，綜合判定定處理效果符符合要求。在考慮場地條條件的局限性性、差異性和和多種處理方方案適宜性的的基礎上，選選定擠密碎石石樁和灰土墊墊層地基綜合合處理方式，，即首先用干干振碎石擠密密樁對場區(qū)進進行整片處理理，其上再墊墊鋪2.0m厚的3:7灰土。濕陷性黃土地地基七、鹽漬土地地基工程特性鹽漬土道路主主要病害：鹽鹽脹、溶陷、、凍脹處理措施1）控制最小路路基高度2）設置隔斷層層（碎石、砂砂礫、砂、土土工布、瀝青青砂）3)做好路基排水水4)地基換填處理理（若有過濕濕路段或池塘塘、水坑等軟軟弱地基，且厚厚度在3m以內(nèi)時,可作淺層換填填處理）5）礫石樁加固固地基6）強夯法加固固鹽漬土地基道路改擴建工工程設計與施施工路基的改擴建建設計是道路路改擴建整體體設計中的一一個重要環(huán)節(jié)節(jié)，既要考慮慮到現(xiàn)有路基基的使用狀況況和要求，又又必須與路線線的改（選））線設計、路路面結(jié)構的加加寬或加鋪層層設計、橋涵涵結(jié)構等的協(xié)協(xié)調(diào)進行綜合合考慮，以期期降低工程造造價和保證道道路的使用性性能。一般路基改擴擴建的內(nèi)容包包括：1)根據(jù)路線改（（選）幾何設設計要求，結(jié)結(jié)合當?shù)氐匦涡?，地質(zhì)條件件，選擇及完完善現(xiàn)有路基基的斷面形式式；2)選擇路基填料料與壓實標準準；3)確定邊坡形狀狀和相應坡率率；4)路基排水系統(tǒng)統(tǒng)設計與排水水結(jié)構物設計計；5)防護與加固工工程設計等。。改擴建設計要要求改擴建為保證路基的的強度和穩(wěn)定定，對一般路路基的改擴建建設計要做到到：1）設計前，應應做好全面調(diào)調(diào)查研究，充充分收集沿線線地質(zhì)、水文文、地形、地地貌、氣象、、地震等設計計資料，現(xiàn)有有道路的歷年年路況資料及及當?shù)芈坊牡姆瓭{、崩坍坍、水毀等病病害的防治經(jīng)經(jīng)驗及對策。。2）山嶺、重丘丘區(qū)的路基，，應根據(jù)當?shù)氐刈匀粭l件，，特別是工程程地質(zhì)條件，，選擇適當?shù)牡穆坊鶛M斷面面形式和邊坡坡坡度。在地地形陡峻和不不良地質(zhì)地段段，不宜破壞壞天然植被和和山體平衡；；在狹窄的河河谷地段不宜宜侵占河床，，可視具體情情況設置其他他結(jié)構物和防防護工程。3）陡坡上的半填半半挖路基，可根據(jù)據(jù)地形、地質(zhì)條件件，采用護肩、砌砌石或擋土墻。改擴建4）沿河及受水浸淹淹路段的路基邊緣緣標高，應高出路路基設計洪水頻率率的設計水位與雍雍水高、波浪侵襲襲高之后，再加安安全高度0.5m。對路基棄方應妥妥善處理，以免造