特殊土地區(qū)的路基設(shè)計與處理措施

特殊土地區(qū)的路基設(shè)計與處理措施張起森長沙理工大學(xué)

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)計路基時不能把它當(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)計是由路基本體和路基設(shè)施設(shè)計組成的。一、路基設(shè)計的原則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(xué)參數(shù)4、避免高填、深挖5、綜合設(shè)計（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、動態(tài)設(shè)計（根據(jù)實際情況校核、修改和補(bǔ)充設(shè)計）7、采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝二、對路基的基本要求1、路床填料、最小強(qiáng)度和壓實度的要求見表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)度與壓實度要求表2路堤填料最小強(qiáng)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(qiáng)度指標(biāo)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(shè)設(shè)計應(yīng)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(yīng)應(yīng)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(shù)經(jīng)濟(jì)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(fēng)風(fēng)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(qiáng)度低，壓縮系數(shù)高，，滲透系數(shù)小小,具有靈敏結(jié)構(gòu)構(gòu)性(觸變性與流變變性)，軟土中還常常含有機(jī)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(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(shè)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(jìn)行加加載預(yù)壓，使使土體中的孔孔隙水排出、、地基土體得得到固結(jié)，進(jìn)進(jìn)而使土體強(qiáng)強(qiáng)度增強(qiáng)，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(yù)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(yù)先設(shè)設(shè)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(fù)壓，，誘使孔隙水水向負(fù)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(shè)設(shè)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(yù)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(dāng)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(dāng)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(xì)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(jī)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(shè)設(shè)計首先應(yīng)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(guān)系。通常砂井直徑徑、間距和長長度的選擇，，應(yīng)滿足在預(yù)預(yù)壓過程中，，在不太長的的時間內(nèi)，地地基能達(dá)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(shè)備備輕型的特點(diǎn)點(diǎn)，更適合在在軟土地基上上施工。適用范圍：與普通砂井相同同，但當(dāng)?shù)鼗轿灰戚^大時時，袋裝砂井更更具優(yōu)越性。軟土地基袋裝砂井直徑根根據(jù)所承擔(dān)的排排水量和施工工工藝要求確定，，一般采用7~12cm的直徑，井距1~2cm，相當(dāng)于井徑比比15~30。袋裝砂井的編織織袋應(yīng)具有良好好地透水性，袋袋內(nèi)砂料不易漏漏失，袋子材料料應(yīng)有足夠的抗抗拉強(qiáng)度，能承承受袋內(nèi)砂的自自重以及彎曲時時產(chǎn)生的拉力，，要有一定的抗抗老化性能和耐耐腐蝕性，要便便于加工，價格格低廉。一般采采用合成纖維、、黃麻、塑料等等材料編織物，，目前我國多采采用聚丙烯編織織物。軟土地基3）塑料板排水法法塑料板排水是指指在紙板排水法法基礎(chǔ)上發(fā)展而而來的一種排水水固結(jié)法。此方方法把用濾膜包包裹的塑料芯板板用機(jī)械打入軟軟土地基內(nèi)，利利用濾膜的透水水性和芯板溝槽槽構(gòu)造把水匯集集起來并排到地地面砂墊層內(nèi)的的軟基加固方法法。具有單孔過水?dāng)鄶嗝娲?、排水暢暢通、質(zhì)量輕、、強(qiáng)度高和耐久久性好的特點(diǎn)。。作用、適用范圍圍和設(shè)計方法與與砂井排水法相相同。軟土地基以路堤荷載增加加作用于地基上上的總應(yīng)力，加加速固結(jié)沉降，，同時提高地基基強(qiáng)度的軟基處處理方法。這種種方法采用路堤堤自重加壓，為為使其達(dá)到排水水固結(jié)的加固效效果，常與垂直直排水法并用。。適用范圍在壓縮性大、透透水性好的泥炭炭地基上，最適適宜使用4）路堤荷載壓重重法軟土地基5）降低水位壓重重法又叫降水預(yù)壓法法，這種方法通通過降低地下水水位，使地基中中的軟弱土層承承受一個相當(dāng)于于水位下降高度度水柱的重量，，起到預(yù)壓的效效果，改善土的的性質(zhì)，加速地地基的沉降。效果與路堤荷載載壓重法相同，，但不會招致地地基破壞。缺點(diǎn)點(diǎn)是使用范圍有有限，工程費(fèi)用用一般較大。這種方法的選用用與土層的滲透透性有關(guān)，為提提高其加固效果果常與砂井法、、路堤荷載壓重重法聯(lián)合使用。。軟土地基6）真空壓重法又叫真空預(yù)壓法法，這種方法是是現(xiàn)在需要加固固的軟土地基內(nèi)內(nèi)設(shè)置砂井或塑塑料排水板等豎豎向排水通道，，在地面鋪設(shè)排排水砂層，其上上覆蓋不透氣的的密封膜與大氣氣隔絕，通過埋埋設(shè)于砂墊層中中的吸水管道，，用真空裝置進(jìn)進(jìn)行抽氣，因而而在膜的內(nèi)外產(chǎn)產(chǎn)生一個氣壓差差，這部分氣壓壓差即為作用于于地基的預(yù)壓荷荷載。它與堆載預(yù)壓不不同的是真空負(fù)負(fù)壓是一均勻等等向應(yīng)力，不會會產(chǎn)生剪應(yīng)力，，因而不會造成成地基的失穩(wěn)破破壞。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(diǎn)是使用范圍有限，工程費(fèi)用一般較大適用于一般軟粘粘土地基。但當(dāng)當(dāng)粘土層與具有有充足水源補(bǔ)給給的透水層相間間，有大量地下下水流入時，或或地質(zhì)條件比較較復(fù)雜時，不宜宜采用。軟土地基亦稱注漿法，它它是利用液壓、、氣壓或電化學(xué)學(xué)原理，通過注注漿管把漿液均均勻地注入地層層中，漿液以填填充、滲透和擠擠密等方式，擠擠走土顆粒間或或巖石裂隙中的的水分和空氣后后占據(jù)其位置，，并把遠(yuǎn)離松散散的土粒或裂隙隙膠結(jié)成一個整整體，形成一個個結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度度大、防水性能能高和化學(xué)穩(wěn)定定性良好的“結(jié)結(jié)石體”的地基基加固方法。2灌漿法加固軟土地基1）提高軟土地基承承載力，減少地地基的沉降和不均勻沉降2）處治路基塌方、、滑坡等路基病病害3）減少山區(qū)公路高高填方路基的沉沉降和由不均勻沉降引起的的路基和路面變變形破壞4）防止橋墩邊坡護(hù)護(hù)岸的沖刷5）增加地基土的不不透水性，防止止流砂、鋼板樁滲水、壩基基漏水和隧道開開挖時涌水，以及改善地地下工程的開挖挖條件6）加固古建筑的地地基應(yīng)用方面軟土地基3強(qiáng)夯法加固將一定質(zhì)量的夯夯錘從適當(dāng)高度度自由下落，對對地基土施加強(qiáng)強(qiáng)大的沖擊能，，在地基土中產(chǎn)產(chǎn)生沖擊波和動動應(yīng)力，從而提提高地基土的強(qiáng)強(qiáng)度，改善土的的物理力學(xué)性能能。工程實踐證明，，強(qiáng)夯法具有施施工簡單，加固固效果好，使用用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。。適用于非飽和粘粘性土。軟土地基4換填法全部或部分挖除除軟土或泥炭類類土，用砂、礫礫、卵石、片石石等滲水性材料料或強(qiáng)度較高的的粘性土換填的的軟基處理方法法。適用范圍1）當(dāng)軟土或泥巖巖層厚度小于3m時，一般可采取取全部挖除換填填的方法。2）對厚度大于3m的情況，通常采采用部分挖除換換填的方法。軟土地基5拋石擠淤法在路基底部拋投投一定數(shù)量的片片石，將淤泥擠擠出基底范圍，，以提高地基強(qiáng)強(qiáng)度的軟基處理理方法。這種方方法施工簡單，，迅速，方便。。適用范圍1）常年積水的洼洼地，排水困難難，泥炭成流動動狀態(tài)，厚度較薄薄，表層較薄，，表層無硬殼，，片石能沉達(dá)底部的泥泥沼或厚度為3-4m的軟土。2）石料豐富，運(yùn)運(yùn)距較近。軟土地基適用于軟土、泥泥沼的地基，當(dāng)當(dāng)淤泥層較厚，，稠度大，路堤堤較高和施工工工期緊迫的工程程。根據(jù)爆破與填土土的關(guān)系，爆破破排淤法可分為為兩種：一是先填后爆，，即先在原地面上上填筑低于極限限高度的路堤，，再在基底下爆爆破。這種方法適用于于稠度較大的軟軟土或泥沼，先先填的路堤隨爆爆隨沉，避免了了回淤。但應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格控制炸藥，，使既能炸開淤淤泥或泥炭。另一種是先爆后后填，適用于稠稠度較小、回淤淤較慢的軟土。。采用這種方法法時，應(yīng)事先準(zhǔn)準(zhǔn)備好充足的回回填材料，在爆爆破后立即回填填，做到隨爆隨隨填，填滿再爆爆，爆后即填，，以免回淤，造造成浪費(fèi)。6爆破排淤法軟土地基在路堤的兩側(cè)（（一側(cè)）填筑適適當(dāng)高度與寬度度的護(hù)道，路堤堤填土在護(hù)道荷荷重的作用下所所形成的反向力力矩平衡其滑動動力矩，因而保保證路堤的穩(wěn)定定。適用范圍1）非耕作區(qū)和取取土不困難的地地區(qū)2）路堤高度不大大于5/3~2倍極限高度3）主要用于處理理軟土，對泥沼沼有時也可以采采用7反壓護(hù)道法軟土地基石灰樁是通過生生石灰消解和水水化物的生成，，以降低土中含含水量，提高地地基強(qiáng)度，減少少沉降量。優(yōu)點(diǎn)是不需要上上置荷載，能在在較短時間內(nèi)發(fā)發(fā)揮作用。適用范圍主要適用于含砂砂量低、沒有滯滯水砂層的軟土土地基。8石灰樁法軟土地基亦稱噴粉樁、粉粉體深層攪拌法法等，是石灰樁樁的發(fā)展。該法在鉆進(jìn)時利利用壓縮空氣噴噴射生石灰和水水泥干粉，與軟軟土強(qiáng)制攪拌，，使粉料與軟土土產(chǎn)生物理、化化學(xué)作用，形成成樁土復(fù)合地基基。適用范圍水泥適用于含砂砂量較大的軟土土，石灰適用于于含砂量較低的的軟土。9攪拌樁法軟土地基在地基中鋪設(shè)加加筋材料（如土土工織物、土工工格柵、金屬板條等）形形成加筋土墊層層，以增大壓力力擴(kuò)散角，提高高地基穩(wěn)定性。。適用范圍筋條間用無黏性性土，加筋土墊墊層可適用各種種軟弱地基。10加筋土墊層法軟土地基工程實例某國道干線一級級公路一段，路路基寬24.5m，路基填土平均均高度4.5m，位于沖積平原原，其地層由上上而下可分為：：1）粘土（硬殼層層）：灰黃色，，含少量粉砂粒粒，可塑狀，厚厚度0.6~1.2m；2）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘粘土：灰色，含含較多粉砂粒，，并夾較多薄層層粗、中砂（厚厚5~10mm），薄層內(nèi)見較較多貝殼碎塊，，偶見炭化木屑屑，飽和軟塑狀狀，厚度10~13m；3）粉質(zhì)粘土：灰灰色，具較清晰晰層理，層面見見粉砂，飽和可可塑狀，厚度3.5m；4）粘土：灰黃色色，含少量粉砂砂粒，濕、可塑塑至硬塑狀，厚厚度2~6m。處理方法：采用用袋裝砂井輔以以砂墊層方法軟土地基設(shè)計：1砂井間距及其布布置井徑及間距經(jīng)過過多次固結(jié)試算算確定為：井徑徑7cm，井距1.2m，三角形排列。2砂井的長度本段軟土層較厚，，底層沒有透水層層，砂井的長度由由地基穩(wěn)定和工后后容許沉降計算決決定。砂井平均長長度為10.0m。3砂墊層的設(shè)置砂墊層厚度采用60cm，以保證高出地表表水20cm?？紤]到沉降量較較大，設(shè)置了40~60cm的預(yù)拱度，以保證證砂墊層的使用質(zhì)質(zhì)量。計算得本路段的沉沉降量為74cm，經(jīng)過袋裝砂井處處理后，固結(jié)度達(dá)達(dá)到80%時，工后剩余沉降降量為22cm。打砂井前滑動破破壞最小安全系數(shù)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)質(zhì)作用下形成的一一種主要由親水性性強(qiáng)的粘土礦物組組成的多裂隙并具具有顯著膨脹性的的地質(zhì)體。具有較大的吸水膨膨脹、失水收縮特特性的高液限粘土土。其粘性成分含量很很高，其中0.002mm的膠體顆粒一般超超過20%，液限WL＞40%，塑性指數(shù)Ip＞17，多數(shù)在22~35之間。自由膨脹率率一般超過40%。根據(jù)脹縮強(qiáng)弱與工工程性質(zhì)，將膨脹脹土劃分為強(qiáng)膨脹脹土、中等膨脹土土、弱膨脹土三類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＞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(qiáng)，裂隙較發(fā)育，易風(fēng)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(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＜3540~650.7~2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：波浪浪變形，濺漿冒泥泥2）路塹病害：剝落落、沖蝕、泥流、、溜塌、坍滑、滑滑坡3）路堤病害：沉陷陷、縱向開裂、坍坍肩、溜塌、坍滑滑、滑坡處理措施1淺層換填與摻灰改改性法適用于公路的所有有平面地基，既適適用于填方路堤基基底的處理，也適適于挖方路面下的的地基處理。2石灰樁或灰土樁法法。適用于公路路堤堤的膨脹土基底加加固或膨脹土塹坡坡的穩(wěn)定性加固。。3有機(jī)大分子溶液改改良法。適用于膨脹土塹坡坡穩(wěn)定處理，也可可用于膨脹土路基基基底的改性處理理。4隔水封閉與滲溝排排水法。一般與其他地基基處理方法一起使使用，單獨(dú)使用時時，一般僅限于弱弱膨脹土。5土工合成材料加固固。防止路堤滑塌。。膨脹土地基工程實例某路段路堤最大填填筑高度17.55m，填料采用弱、中中膨脹土，其自由由膨脹率為40%-70%。為保證高填膨脹脹土路堤的穩(wěn)定，，設(shè)計采用ss20型土工格柵加固路路堤的措施，路堤堤邊坡采用三維植植被網(wǎng)，基床加固固中粗砂夾一層防防水土工布，工程程填筑土方為4.4萬m3，土工格柵24950.2m2，三維植被網(wǎng)5297.3m2。工程加固措施見見下圖。膨脹土地基膨脹土地基土工格柵鋪設(shè)的質(zhì)質(zhì)量保證措施1）鋪設(shè)面要碾壓平平整，否則將影響響土工格柵充分發(fā)發(fā)揮其作用。鋪設(shè)設(shè)土工格柵之前，，先進(jìn)行平整度測測量，保證大面平平整。2）嚴(yán)格控制填土厚厚度，保證兩層土土工格柵之間厚度度為（60±5）cm。3）有接頭或滿鋪時時需搭接，縱向0.3m，橫向0.1m，并用低壓聚乙烯烯單線按三角形每每隔0.2m布一個結(jié)扎點(diǎn)，進(jìn)進(jìn)行捆扎，連接強(qiáng)強(qiáng)度不低于本體強(qiáng)強(qiáng)度。4）路堤邊緣常為曲曲線，整卷(50m)鋪設(shè)時，土工格柵柵內(nèi)沿會鼓起，影影響其效用，應(yīng)適適當(dāng)間斷，按要求求搭接。5)土工格柵鋪設(shè)完成成后，由質(zhì)檢工程程師檢查并記錄，，合格后才填土。。膨脹土地基6）滿鋪后，由于汽汽車倒土在碾壓面面跑動，很容易拉拉起和推擠土工格格柵，使其遭受破破壞。而隨著填土土進(jìn)度逐步鋪設(shè)土土工格柵，實施難難度大，又影響工工效。為此，采用用了固定釘固定法法，用“”形鋼筋釘間距4.0m固定滿鋪的土工格格柵，汽車注意行行駛速度，可以取取得較好的效果。。3.三維植被網(wǎng)鋪設(shè)三維植被網(wǎng)與路堤堤連接在一起，可可以幫助固土，防防止水土流失，高高效地完成固坡、、綠化，提高路堤堤抗自然水土流失失能力。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。經(jīng)5個觀測點(diǎn)152d的水準(zhǔn)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、凍土地基抗壓強(qiáng)度：凍土的抗壓強(qiáng)度度取決于凍土溫度度，溫度愈低，抗抗壓強(qiáng)度愈高。加加荷試件長短，對對凍土強(qiáng)度影響也也很大，加荷試件件愈短，抗壓強(qiáng)度度愈高；反之，加加荷時間愈長則抗抗壓強(qiáng)度愈低。如如瞬間加荷，抗壓壓強(qiáng)度可高達(dá)30~40MPa，若長期加荷，其其抗壓強(qiáng)度要減少少到1/10~1/15?？辜魪?qiáng)度：在長期荷載下，，凍土的抗剪強(qiáng)度度低于瞬時荷載的的強(qiáng)度。融化后土土的粘聚力僅為凍凍結(jié)時的1/10，由此可能造成事事故。凍結(jié)力：土中水凍結(jié)時，，產(chǎn)生膠結(jié)力，將將土與建筑物基礎(chǔ)礎(chǔ)膠結(jié)在一起，這這種膠結(jié)力稱為凍凍結(jié)力，也稱凍結(jié)結(jié)強(qiáng)度。凍脹力：土中水凍結(jié)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；；冰錐、沼澤化濕地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,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）做好路基排水：：適用于平原區(qū)、、丘陵區(qū)、山區(qū)2）提高路基填土高高度。適用于平原原、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病害整治牙林線K282+800~K282+850路基冰錐病害，從從20世紀(jì)70年代開始，每年在在12月到翌年3月該段線路鼓起80m，嚴(yán)重時一晝夜線線路鼓起20mm左右，嚴(yán)重危急行行車安全。在12月份下降到-35℃~-40℃時，冰錐上面出水水口被凍結(jié)封死，，地表凍結(jié)厚度0.5~0.9m左右，這時地下層層間水全部在凍結(jié)結(jié)層下面靠重力勢勢能下流到路基附附近，成為病害的的主要補(bǔ)給水源。。每年進(jìn)入冬季經(jīng)經(jīng)常以25km/h限速行車，嚴(yán)重時時靠打眼放炮泄水水以維持線路穩(wěn)定定。凍土地基工程實例對該處病害進(jìn)行了了全面徹底整治，，采用疏導(dǎo)排除地地下水的處理措施施，以消除地下水水的補(bǔ)給，削弱地地下水受上覆土層層凍結(jié)承壓而上升升的趨勢，并利用用聚丙乙烯硬質(zhì)泡泡沫板對出水口進(jìn)進(jìn)行了保溫改造，，使出水口溫度從從原來的-3℃提高到3℃，保證水流暢通，，未發(fā)生出水口凍凍死現(xiàn)象。該工程從1988年竣工至今，使用用效果良好。凍土地基處理方法四、紅粘土地基基工程特性1）高塑性、高液限限、高孔隙比2）物性指標(biāo)變化幅幅度大（含水量、、液塑性、孔隙比變化大）。。3）天然紅粘土的飽飽和度多在90%以上4）滲透性差、可視視為不透水層5）脹縮性（僅次于于膨脹土）6）抗剪強(qiáng)度與承載載力較高（雖然內(nèi)內(nèi)摩擦角小，但粘聚力大，，其強(qiáng)度主要由游游離氧化鐵形成的鐵質(zhì)膠膠結(jié)作用產(chǎn)生）紅粘土地基處理措施紅粘土雖然強(qiáng)度較較高，壓縮性較小小，但因與巖溶伴伴生，且含水量、、液限均較一般粘粘土高，具有脹縮縮性等，因此常被被稱為“有問題的土”或特殊土。當(dāng)其含含水量高于塑限時時，無論是作為路路堤填料，還是作作為路塹段地基都都需要進(jìn)行必要的的處理，其處理方方法主要有以下幾幾種：1、墊層置換法：當(dāng)施工期間的氣氣候條件不利時，，可采用此方法。。美國的坎頓曾用3%的熟石灰和2%~5%粉煤灰作了一個厚厚1.6m的墊層，用常規(guī)筑筑路設(shè)備對土樣和和拌和料拌和壓實實，在38℃下養(yǎng)護(hù)4d后，無側(cè)限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到1000~1400KPa。國內(nèi)某公路采用用石灰和粉煤灰，，按2:8重量比配制，經(jīng)攪攪拌碾壓形成二灰灰墊層，作為紅粘粘土路基，其效果果甚佳。紅粘土地基2、土性改良法：降低液限、減少少塑性達(dá)到土性改改良的目的。石灰改良法：對不不適合做路堤填料料的紅粘土可摻加加3%~5%石灰進(jìn)行土性的改改良。對路塹路段的路基基，也可將基底翻翻松，然后灑石灰灰水或消石灰，并并隨即壓實來消除除紅粘土的膨脹性性。京珠高速湖南耒（（陽）宜（章）段段紅粘土的改良試試驗表明，對含水水量高達(dá)40%的紅粘土摻加6%（重量比）的生石石灰，12h后含水量降低6%，接近于塑限值（（32%），壓實度則達(dá)到到90%。除石灰外，還可采采用水泥、砂石、、粉煤灰等。紅粘土地基3、降低壓實度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)填筑于下路床及上上、下路堤的紅粘粘土填料，當(dāng)進(jìn)行行處理或采用重型型壓實標(biāo)準(zhǔn)有困難難時，可采用輕型型壓實標(biāo)準(zhǔn)。研究表明：紅粘土土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大大，對于稠度大于于1.0的紅粘土，原有的的結(jié)構(gòu)連結(jié)被破壞壞后的擾動土，較較原狀土具有更大大的膨脹和脹縮變變形。密實度越高，其膨膨脹量和膨脹力越越大；在同一密度度條件下，初始含含水量較低，其膨膨脹量和膨脹力越越大。國外對脹縮性較高高的粘土地基，通通常采用較高含水水、較低密實的原原則，即按輕型壓壓實標(biāo)準(zhǔn)在最佳含含水量或略高的含含水量下壓實到較較低的干密度。紅粘土地基4、路基開裂及其控控制措施1）連續(xù)施工，避免免已壓實路基表面面因暴露時間較長長，風(fēng)干失水出現(xiàn)現(xiàn)龜裂。2）對已開裂的填筑筑層，翻松、灑水水、重新壓實，然然后及時覆蓋。3）對已壓實的紅粘粘土路基，如因故故不能及時進(jìn)行上上路床、路面等上上部結(jié)構(gòu)層施工時時，可在壓實路基基頂面采用封層覆覆蓋處理，如在路路面下用兩布一膜膜復(fù)合土工布覆蓋蓋，而后在其上及及時鋪設(shè)一層10cm厚的中細(xì)砂保護(hù)層層，平整碾壓，并并形成4%的排水橫坡再填筑筑上部基床材料，，達(dá)到保溫隔離和和防止表面開裂的的目的。4）在紅粘土路基頂頂面采用脹縮性很很小的粘土或碎石石、砂礫及粉煤灰灰等無機(jī)顆粒材料料填筑。5）對紅粘土路堤邊邊坡，采用非脹縮縮性的粘土作為包包邊土，包邊土厚厚1.5m左右，夯實后防止止坡面開裂及地表表水的滲入。對高路堤也可采用用土工格柵加固邊邊坡，約束紅粘土土的側(cè)向膨脹。紅粘土地基工程實例湖南某高速公路的的紅粘土，呈褐紅紅色，節(jié)理裂隙發(fā)發(fā)育，粘土礦物含含量約70%。其最佳含水量為為23.2%，液限為56.8%，塑限為29.0%，自由膨脹率為50%。屬具弱膨脹性的的高液限粘土。經(jīng)過研究，摻加3%的石灰，最佳含水水量19.1%。用18t壓路機(jī)靜壓一遍，，振動三遍，再靜靜壓一遍即可達(dá)到到96區(qū)的壓實標(biāo)準(zhǔn)。紅粘土地基五、巖溶地基主要有地下與地表表兩種巖溶形態(tài)地表巖溶主要包括括：溶溝、石芽、漏漏斗、豎井、落水水洞、溶蝕洼地、、干谷、盲谷、孤孤峰和峰林等。地下巖溶主要包括括：溶隙、溶溝、溶溶槽、天生橋、溶溶洞和暗河等。主要破壞類型1）路基與橋橋梁樁基承承載力不足足2）地表或路路橋基礎(chǔ)塌塌陷3）路基不均均勻沉降4）路基與橋橋梁樁基滑滑動5）巖溶地下下水的影響響6）巖溶對施施工的影響響巖溶地基處理措施高等級公路路巖溶區(qū)地地基處置的的基本程序序是：巖溶地基穩(wěn)穩(wěn)定性分析析與評價——地基處理方方案及其設(shè)設(shè)計——地基處治設(shè)設(shè)計工程實實施——地基處治的的質(zhì)量監(jiān)控控。對巖溶水及及溶洞的處處理可歸納納為“疏導(dǎo)、跨越越、加固、、填塞、灌灌注”十個字。疏導(dǎo)：巖溶水宜疏疏不宜堵，，因地制宜宜，因勢利利導(dǎo)，一般般以明溝、、盲溝、涵涵洞、泄水水洞等加以以疏導(dǎo)。跨越：如跨越和施施工條件較較好，可采采用跨越方方法。橋跨跨適用于流流量較大的的暗河、冒冒水洞或消消水洞等。。涵跨適用用于一般巖巖溶泉。巖溶地基加固：為防止基底底溶洞的坍坍塌及巖溶溶水的滲漏漏，經(jīng)常采采用加固的的方法。1）洞徑大，，洞內(nèi)施工工條件好時時，可采用用漿砌片石支墻、支支柱及碼砌砌片石垛等等加固，如如需保持洞內(nèi)水流的的暢通，可可在支撐工工程間設(shè)置置涵管排水水。2）深而小的的溶洞不便便用洞內(nèi)加加固方法時時，可采用石蓋板或或鋼筋混凝凝土蓋板加加固。巖溶地基填塞：1）對洞徑小小，頂板或或巖層破碎碎的溶洞，，可采用炸炸破頂板，，挖出洞內(nèi)內(nèi)淤泥，用用片石回填填的方法處處理。2）對出露與與路基面或或構(gòu)造物基基底的溶洞洞，可部分分或全部以以碎石、片片石換填。。3）對基本停停止發(fā)育的的干涸溶洞洞，一般以以堵塞為宜宜，即用漿漿砌或干砌砌片石、塊塊石等漿砌砌填塞、封封閉。4）對路塹邊邊坡上的溶溶洞，如影影響邊坡穩(wěn)穩(wěn)定時，洞洞內(nèi)可用片片石堵塞，，洞外用干干砌片石鋪鋪砌，砂漿漿勾縫，或或漿砌片石石封閉。如如溶洞靠近近邊溝時，，淺的溶洞洞可按上述述方法堵塞塞封閉，深深的溶洞填填砌不易，，可用鋼筋筋混凝土板板封閉，同同時應(yīng)防止止邊溝水的的滲漏。巖溶地基灌注：對路基下埋埋深較大的的溶洞，若若非暗河通通道，采用用灌注法是是一種經(jīng)常常采用且效效果較好的的處理方法法。土洞及地面面塌陷的處處理：1）挖填處理理。2）灌砂處理理3）加固4）跨越石芽、溶蝕蝕溝、溶蝕蝕槽的處理理：1）清爆換填填2）灌漿加固固3）梁、板跨跨蓋4）采用樁柱柱基礎(chǔ)巖溶地基工程實例某大橋東引引橋橋墩為為漿砌片石石基礎(chǔ)，基基底側(cè)面寬寬4.7m，正面長11.76m，基底標(biāo)高高166.02m。地基中有有一寬7.5m左右，深8.85m（基底至溝溝底深度））的溶溝穿穿過基底中中部并縱貫貫整個基底底，使整個個墩基坐落落在溝中的的可塑-軟塑狀紅粘粘土層上。。為確保橋橋的安全對對橋梁的上上部結(jié)構(gòu)和和下部基礎(chǔ)礎(chǔ)采取了以以下措施：：巖溶地基1）將塊石拱拱橋改為鋼鋼筋混凝土土T形梁橋，既既大大減輕輕了橋身自自重，又加加強(qiáng)了橋?qū)Φ鼗痪鶆虺两档牡倪m應(yīng)性。。2）將基礎(chǔ)側(cè)側(cè)面的壓力力擴(kuò)散角由由31°加大到45°，使橋墩基基底側(cè)面寬寬由4.7m加寬到6.3m，加之橋自自重的減少少，基底附附加應(yīng)力由由300kpa降到了200kpa。3）基底下設(shè)設(shè)置一厚1.0m、側(cè)面寬8.3m的鋼筋混凝凝土墊層，，墊層兩端端各有1.6m長支承在溶溶溝壁的基基巖上。4）墊層下垂垂直溶溝走走向密鋪一一層廢鋼軌軌，其兩端端支承在溝溝壁基巖上上，這樣鋪鋪設(shè)的墊層層和廢鋼軌軌，大大加加強(qiáng)了墩基基的整體剛剛度和跨越越溶溝軟土土層的能力力。因采用了上上述處理措措施，該橋橋自1981年通車以來來，歷經(jīng)20余年，至今今仍完好如如初。巖溶地基六、濕陷性性黃土地基基黃土在一定定壓力（自自重壓力或或自重壓力力與附加壓壓力）下受受水浸濕后后結(jié)構(gòu)迅速速破壞而發(fā)發(fā)生顯著附附加下沉的的現(xiàn)象，稱稱為濕陷。。浸水后產(chǎn)產(chǎn)生濕陷的的黃土稱為為濕陷性黃黃土，但是是，并不是是所有黃土土都具有濕濕陷性。工程特性壓縮性（欠欠壓密土））、滲透性性（中等透透水性）。。濕陷性黃土土地基1）砂石墊層層法，適用范圍圍：處理厚厚度小于2m，主要用于于地下水位位較高的軟軟弱土層，，要求下臥臥土質(zhì)良好好，水位以以下施工時時應(yīng)先降水水，局部或或整片處理理。2）灰土墊層層法，適用范圍圍：處理厚厚度小于3m，要求下臥臥土質(zhì)較好好，必要時時下設(shè)素土土墊層，局局部或整片片處理，它它具有一定定的膠凝強(qiáng)強(qiáng)度和水穩(wěn)穩(wěn)定性，在在基礎(chǔ)壓力力作用下以以一定的剛剛性角向外外擴(kuò)散應(yīng)力力，因而常常用作剛性性基礎(chǔ)的底底腳。用于于高層建筑筑更能發(fā)揮揮其作用。。3）強(qiáng)夯法，適用范圍圍：厚度3~6m的濕陷性黃黃土，人工工填土或液液化砂土，，環(huán)境許可可，局部或或整片處理理。是最經(jīng)經(jīng)濟(jì)的一種種方法。處理措施濕陷性黃土土地基4）擠密樁法法，適用范圍圍：處理厚厚度5~15m濕陷性黃土土或人工填填土，地下下水位以上上，局部或或整片處理理。地基土土的含水量量是擠密樁樁加固效果果的關(guān)鍵。。5）預(yù)浸水法法，適用范圍圍：濕陷程程度嚴(yán)重的的自重濕陷陷性黃土，，一般適用用于濕陷性性土厚度大大于10m，自重濕陷陷量大于50cm的場地，用用來消除土土的自重濕濕陷性。6）振沖碎石石樁或深層層水泥攪拌拌樁，適用范圍圍：處理厚厚度5~15m的飽和黃土土或人工填填土，排除除泥水有污污染，局部部或整片處處理。濕陷性黃土土地基7）單液硅化化或堿液加加固法，適用范圍圍：一般用用于加固地面下10m范圍內(nèi)地下下水位以上上的已有建建筑地基，，單液硅化法法加固深度度可達(dá)20m，適用于局局部處理。。8）旋噴樁法法，適用范圍圍：一般用用于加固地地面下20m范圍內(nèi)已有建建筑物地基基，適用于于局部處理理。9）樁基礎(chǔ)，處理厚度度5~30m的飽和黃土土或人工填填土，如能保證施施工質(zhì)量，，有較大的的承載力。。濕陷性黃土土地基工程實例某擬建住宅宅樓高六層層，高度23.6m，底層平面面尺寸51.3××10.5m，基底埋深深-2.2m，建筑總荷荷重80154KN。場區(qū)地貌單單元為黃河河Ⅲ級階地，東東西兩端為為Ⅲ級自重濕陷陷性黃土，，最大濕陷陷深度25m，計算自重重濕陷量最最大值11.98cm；中段（20~30m）為雜填土土回填沖溝溝，溝深13~16m，回填材料料主要為非非飽和的建建筑和人工工垃圾，回回填史約15年。地下水水埋深大于于60m。濕陷性黃土土地基處理完后在在黃土擠密密區(qū)（面積積650m2）挖了3個工程探井井，井位均均布設(shè)在相相鄰三樁的的中心位置置，采取擠擠密后樁間間土樣37組，進(jìn)行了了黃土濕陷陷性、壓縮縮性試驗。。結(jié)果表明明：在設(shè)計計擠密深度度范圍內(nèi)，，干容重提提高了14%~20%，孔隙比下下降了25.9%~32.6%，濕陷性和和自重濕陷陷性全部消消除，承載載力也達(dá)到到了設(shè)計要要求，綜合合判定處理理效果符合合要求。在考慮場地地條件的局局限性、差差異性和多多種處理方方案適宜性性的基礎(chǔ)上上，選定擠擠密碎石樁樁和灰土墊墊層地基綜綜合處理方方式，即首首先用干振振碎石擠密密樁對場區(qū)區(qū)進(jìn)行整片片處理，其其上再墊鋪鋪2.0m厚的3:7灰土。濕陷性黃土土地基七、鹽漬土土地基工程特性鹽漬土道路路主要病害害：鹽脹、、溶陷、凍凍脹處理措施1）控制最小小路基高度度2）設(shè)置隔斷斷層（碎石石、砂礫、、砂、土工工布、瀝青青砂）3)做好路基排排水4)地基換填處處理（若有有過濕路段段或池塘、、水坑等軟軟弱地基，且且厚度在3m以內(nèi)時,可作淺層換換填處理））5）礫石樁加加固地基6）強(qiáng)夯法加加固鹽漬土地基基道路改擴(kuò)建建工程設(shè)計計與施工路基的改擴(kuò)擴(kuò)建設(shè)計是是道路改擴(kuò)擴(kuò)建整體設(shè)設(shè)計中的一一個重要環(huán)環(huán)節(jié)，既要要考慮到現(xiàn)現(xiàn)有路基的的使用狀況況和要求，，又必須與與路線的改改（選）線線設(shè)計、路路面結(jié)構(gòu)的的加寬或加加鋪層設(shè)計計、橋涵結(jié)結(jié)構(gòu)等的協(xié)協(xié)調(diào)進(jìn)行綜綜合考慮，，以期降低低工程造價價和保證道道路的使用用性能。一般路基改改擴(kuò)建的內(nèi)內(nèi)容包括：：1)根據(jù)路線改改（選）幾幾何設(shè)計要要求，結(jié)合合當(dāng)?shù)氐匦涡?，地質(zhì)條條件，選擇擇及完善現(xiàn)現(xiàn)有路基的的斷面形式式；2)選擇路基填填料與壓實實標(biāo)準(zhǔn)；3)確定邊坡形形狀和相應(yīng)應(yīng)坡率；4)路基排水系系統(tǒng)設(shè)計與與排水結(jié)構(gòu)構(gòu)物設(shè)計；；5)防護(hù)與加固固工程設(shè)計計等。改擴(kuò)建設(shè)計計要求改擴(kuò)建為保證路基基的強(qiáng)度和和穩(wěn)定，對對一般路基基的改擴(kuò)建建設(shè)計要做做到：1）設(shè)計前，，應(yīng)做好全全面調(diào)查研研究，充分分收集沿線線地質(zhì)、水水文、地形形、地貌、、氣象、地地震等設(shè)計計資料，現(xiàn)現(xiàn)有道路的的歷年路況況資料及當(dāng)當(dāng)?shù)芈坊牡姆瓭{、崩崩坍、水毀毀等病害的的防治經(jīng)驗驗及對策。。2）山嶺、重重丘區(qū)的路路基，應(yīng)根根據(jù)當(dāng)?shù)刈宰匀粭l件，，特別是工工程地質(zhì)條條件，選擇擇適當(dāng)?shù)穆仿坊鶛M斷面面形式和邊邊坡坡度。。在地形陡陡峻和不良良地質(zhì)地段段，不宜破破壞天然植植被和山體體平衡；在在狹窄的河河谷地段不不宜侵占河河床，可視視具體情況況設(shè)置其他他結(jié)構(gòu)物和和防護(hù)工程程。3）陡坡上的的半填半挖挖路基，可可根據(jù)地形形、地質(zhì)條條件，采用用護(hù)肩、砌砌石或擋土土墻。改擴(kuò)建4）沿河及受受水浸淹路路段的路基基邊緣標(biāo)高高，應(yīng)高出出路基設(shè)計計洪水頻率率的設(shè)計水水位與雍水水高、波浪浪侵襲高之之后，再加加安全高度度0.5m。對路基棄棄方應(yīng)妥善善處理，以以免造成河河床堵塞、、河流改道道或沖毀沿沿線構(gòu)造物物、農(nóng)田、、房屋等不不良后果。。5）新、舊路路采用分離離式路基斷斷面時，應(yīng)應(yīng)處理好整整體式路基基的相互銜銜接和邊坡坡的防護(hù)，，設(shè)置完善善的排水設(shè)設(shè)施，并與與自然景觀觀相協(xié)調(diào)。。6）季節(jié)性冰冰凍地區(qū)工工程地質(zhì)、、水文不良良地段，應(yīng)應(yīng)采用水穩(wěn)穩(wěn)定性好的的填料筑路路堤或進(jìn)行行換填，并并結(jié)合防治治凍害和翻翻漿的具體體措施，進(jìn)進(jìn)行路基、、路面、排排水等綜合合設(shè)計。改擴(kuò)建改擴(kuò)建施工工技術(shù)要求求道路改擴(kuò)建建工程較新新建工程有有很多的難難點(diǎn)，首先在于新新舊路基的的搭接處理理上，舊路路經(jīng)過多年年的使用產(chǎn)生了了變化，采采用何種措措施防止或或減緩該部部位出現(xiàn)不均勻勻沉降、開開裂、滑移移等病害是是保證工程程質(zhì)量的關(guān)鍵。。為避免出出現(xiàn)不均勻勻沉降的處處理措施是是加強(qiáng)對舊路的的沉降觀測測分析和對對擴(kuò)建部位位的地基處處理，以保證證改擴(kuò)