路基典型病害及特殊路基的防護-軟土地基

特殊路基——軟土路基本單元主要內(nèi)容第一節(jié)路基日常養(yǎng)護第二節(jié)路基典型病害防治第三節(jié)特殊路基養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護一、高填方路基特殊路基包括特殊土(巖)路基、不良地質(zhì)路基和特殊條件下路基。高填方路堤就是指邊坡高度超過20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1:2.5的路堤，以及不良地質(zhì)、特殊地段的路堤。廈漳高速公路高填方路基工程（一）高填方路基主要病害第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護整體下沉或局部沉降；01路基滑動或邊坡坍塌。03路基不均勻沉降引起的縱橫向開裂；02（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護1、前期設(shè)計原因（1）前期設(shè)計時未詳細對高填方路段地質(zhì)進行布探，對其地質(zhì)構(gòu)造、各種軟弱面的分布狀況不明，從技術(shù)上無法合理設(shè)計，高填方邊坡設(shè)計沒有結(jié)合相應(yīng)填料的種類，也未進行穩(wěn)定性驗算，按一般路基進行設(shè)計，填料、施工工藝等未作特殊的要求。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護1、前期設(shè)計原因（2）對擴改建工程，新舊路連接處未按要求作特別處理，留下隱患，可能出現(xiàn)整體下沉或局部沉陷，影響公路的正常使用。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護2、施工原因（1）原地面未徹底處理：高填方路堤基底承載能力應(yīng)高于一般路基基底，若按一般路基要求，當路基填料不斷增加時，原地基的壓縮變形將導(dǎo)致路堤下沉。（2）路基排水方面的原因：高填方地段地面線多位于低洼處，常常積水，尤其是下雨天，使土基常時間浸泡，土基含水量大，排水不良，施工過程中未對路基排水進行處理，若遇水浸泡，會引起土質(zhì)松軟，而導(dǎo)致承載能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護3、施工工藝原因（1）在高填方路堤施工中未嚴格按分層填筑，在同量工作時控制層厚的不均勻，分層碾壓或整平碾壓時未嚴格控制含水量，對同一路段的不同填料沒有嚴格控制，由于壓實度不足或不均勻且達不到規(guī)定要求，易導(dǎo)致局部較大的沉降變形。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護3、施工工藝原因（2）施工組織安排不當，先施工低填方路堤，后施工高填方路堤，往往高填方路堤施工完成后就立即鋪路面，路基沒有足夠的時間沉降固結(jié)，而使路面使用不久就沉陷。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護4、工程質(zhì)量管理原因（1）施工過程中，質(zhì)量與技術(shù)方面的管理力度不夠，工地現(xiàn)場人員的責(zé)任心不強。（2）技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督力度不夠，施工單位感覺工作量偏大，部分人員憑經(jīng)驗減少壓實度的抽檢頻率，甚至偽造試驗資料應(yīng)付檢查。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護（3）施工現(xiàn)場混亂使工程質(zhì)量降低，造成施工過程中的隱患，甚至造成大的質(zhì)量事故，危及了路基的穩(wěn)定性。4、工程質(zhì)量管理原因（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護5、施工技術(shù)處理原因（1）高填方路堤施工中的縱橫向搭接未按規(guī)范處理，搭接不正確會導(dǎo)致路基的不均勻沉降而出現(xiàn)裂縫。（2）路基兩側(cè)超寬填筑不夠，路基虧坡，整修時采用“貼補法”，補填土不易與原邊坡土結(jié)合緊密而且難以壓實，整體性差。（二）高填方路基病害產(chǎn)生原因第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護（3）路基填料選擇不當，也是影響路基質(zhì)量的重要因素。5、施工技術(shù)處理原因（三）高填方路基病害處治措施粉噴樁施工該照片來源于網(wǎng)絡(luò)灌漿法施工該照片來源于網(wǎng)絡(luò)注漿施工該照片來源于網(wǎng)絡(luò)二、軟土地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護二、軟土地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護軟土：泛指淤泥及淤泥質(zhì)土，主要是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積的以細顆粒為主的第四紀沉積物,粒徑0.075≥d(mm)>0.005。二、軟土地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護1、軟土的顏色多為灰綠、灰黑色，手摸有滑膩感，能染指，有機質(zhì)含量高時，有腥臭味。（一）軟土特征2、軟土的粒度成分主要為粘粒及粉粒，粘粒含量高達60%~70%。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護3、軟土的礦物成分，除粉粒中的石英、長石、云母外，黏粒中的黏土礦物主要是伊利石，高嶺石次之。此外軟土中常有一定量的有機質(zhì)，有的高達60%以上。（一）軟土特征第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護4、軟土具有典型的海綿狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這是造成軟土孔隙比大、含水量高、透水性小、壓縮性大、強度低的主要原因之一。（一）軟土特征第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護5、軟土常具有層理構(gòu)造，軟土和薄層的粉砂、泥炭層等相互交替沉積，或呈透鏡體相間沉積，形成性質(zhì)復(fù)雜的土體。（一）軟土特征第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護1、低透水性：軟土孔隙細小、黏粒親水性強、土中有機質(zhì)多，分解出的氣體封閉在孔隙中，使土的透水性能很差，垂直層面幾乎是不透水的，對排水固結(jié)不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時間長。（二）軟土的工程性質(zhì)第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護2、高壓縮性，沉降量大且具有不均勻性：軟土由于孔隙比大于1，含水量大，且土中含大量微生物、腐植質(zhì)和可燃氣體，故壓縮性高。軟土在建筑物荷載作用下容易發(fā)生大量沉降，且長期不易達到穩(wěn)定。同時，因沉積環(huán)境變化，常夾有厚薄不均的黏土層，使地層在垂直和水平分布上不均勻，易產(chǎn)生不均勻沉降。（二）軟土的工程性質(zhì)第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護3、低強度性：軟土地基承載力很低，無側(cè)限抗壓強度低，抗剪強度也很低，長期強度更低，這與排水固結(jié)程度有密切的關(guān)系。（二）軟土的工程性質(zhì)第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護軟土是絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉積物，當原狀土未受破壞時常具一定的結(jié)構(gòu)強度，但一經(jīng)擾動，結(jié)構(gòu)破壞，強度迅速降低或很快變成稀釋狀態(tài)。軟土的這一性質(zhì)稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載后，易產(chǎn)生側(cè)向滑動、沉降及其底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象。（二）軟土的工程性質(zhì)4、觸變性第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護是指在一定的荷載持續(xù)作用下，土的變形隨時間而增長的特性。使其長期強度遠小于瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩(wěn)定性很不利。因此，用一般剪切試驗求得抗剪強度值，應(yīng)加適當?shù)陌踩禂?shù)六、不均勻性：軟土層中因夾粉細砂透鏡體，在平面及垂直方向上呈明顯差異性，易產(chǎn)生建筑物地基的不均勻沉降。（二）軟土的工程性質(zhì)5、流變性第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護（三）軟土地基存在的問題1、地基承載力和穩(wěn)定性問題在道路荷載（靜力和動力荷載）作用下，地基承載力不能滿足要求時，地基會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，影響道路的正常使用，引起道路破壞或邊坡失穩(wěn)。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護（三）軟土地基存在的問題

2、沉降、水平位移及不均勻沉降問題在荷載作用下（靜力和動力荷載），地基產(chǎn)生變形。當?shù)缆烦两祷蛩轿灰?，或不均勻沉降超過相應(yīng)的允許值時，將會影響道路的正常使用，甚至可能引起破壞。軟土地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足建筑物地基設(shè)計要求，故需進行處理?。。〉谌?jié)特殊路基的養(yǎng)護（四）軟土的加固和處理方法1、樁基法當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁辦法進行加固處理。（1）鋼筋混凝土預(yù)制樁（鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁）。目前由于具有較強承載力。預(yù)制樁打入軟土層擠密淤土層并靠摩擦承載，鋼筋混凝土預(yù)制樁還具有抗水閘水壓力產(chǎn)生水平荷載，達到水平穩(wěn)定作用。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護（四）軟土的加固和處理方法1、樁基法當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁辦法進行加固處理。（2）灌注樁。打灌注樁至硬土層，作承載臺，灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁，目前兩種方法灌注樁在技術(shù)上尚待進一步完善。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護當淤土層厚度較簿時（2~3m），可將路基（地基）面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖出，換填強度較高的粘性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料，再進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力，施工時應(yīng)注意坑邊穩(wěn)定，保證填料質(zhì)量，填料應(yīng)分層夯實。2、換土法第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護換填法又稱換土法。所謂換土法是指將路基范圍內(nèi)的軟土清除，用穩(wěn)定性好的土、右回填并壓實或夯實。在公路施工中，一般采用的是開挖換填天然砂礫，即在一定范圍丙，把影響路基穩(wěn)定性的淤泥軟王角挖掘杭挖除，用關(guān)然動諒進行換置，開挖換填深度在2m以內(nèi)，采用分層、填筑、分層壓實、分層檢測壓實度的方法施工。圖8—3換土法加固地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護從而改變地基的承載力特性，提篙抗變形和穩(wěn)定能力。在換填過程中，對子換填的天然沙礫中右買的粒徑、含量和級配也應(yīng)充分考慮，最好做試驗檢測，避免無法壓實命引起沉降。圖8—3換土法加固地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護3.灌漿法利用氣壓、液壓或化學(xué)原理將能夠固化的某些液體注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液利用水泥漿、水泥砂漿、黏土水泥漿、黏土漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、硅酸鹽等加固淤泥軟土，到底提高地基承載力，控制沉降量的目的。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護4.排水固結(jié)法排水固結(jié)法是解決淤泥軟黏土地基沉降和穩(wěn)定問題的有效措施，由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組合而成。排水系統(tǒng)是在地基中設(shè)置排水體，利用地層本身的透水性由排水體集中排水的結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)排水體的不同可分為砂井排水和塑料排水帶兩種。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護5.加筋法加筋土是將抗拉能力很強土工合成材料埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生摩擦力，使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強整體穩(wěn)定。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護對于砂土地基及含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱粘性土地基，可采用重錘夯實或強夯。它的基本原理是：土層在巨大的沖擊能作用下，土中產(chǎn)生很大的壓力和沖擊波，致使土體局部壓縮，夯擊點周圍一定深度內(nèi)產(chǎn)生裂隙良好的排水通道，使土中的孔隙水(氣)順利排出，土體迅速固結(jié)。強夯后地基承載力可提高3～4倍，壓縮性可降低200%～1000%。缺點：質(zhì)量不可控，易形成“彈簧土”。6.強夯法第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護6.強夯法第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護7.拋石填筑在有軟土或彈簧土以及有積水的路基/地基填石頭，填石的高度以露出要處理的路基/地基原有土層(或積水)高度為宜。在填石的過程中注意一定要用推土機把石塊壓實，不能出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。然后再填筑土方。第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護三、黃土地區(qū)路基特性：疏松、濕陷、遇水崩解、膨脹等特性。常見的病害如下：（1）路堤沉陷（2）路緣石周圍滲水（3）裂縫及沖溝

第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護三、黃土地區(qū)路基病害的處治黃土地區(qū)路基遇水容易發(fā)生沉陷、坍塌、邊溝沖深和蝕寬、邊坡松散等病害，應(yīng)根據(jù)各種病害特征采取相應(yīng)的處治措施。

(1)公路通過溝壑①挖臺階清除表土②拍打密實＋植物防護③抹面——粘土＋鍘草（雨量?。苣妗贤粱蛩暮屯粒ㄓ炅看螅莞呗返踢吰路雷o加固：植物護坡(2)

陷穴查清水源、水量、發(fā)展情況，導(dǎo)水或排水設(shè)施第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護三、黃土地區(qū)路基(3)路肩上坑凹①用砂、土混合料改善表層②路肩硬化③設(shè)置路肩盲溝(4)在高路堤(大于12m)地段，墊層下鋪設(shè)塑料薄膜防水層＋設(shè)置盲溝(5)通過溝壑時鋪設(shè)塑料薄膜或其他隔水材料＋鋪砌漿砌片石坡腳(6)設(shè)置攔水埂及急流槽第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護三、黃土地區(qū)路基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護三、黃土地區(qū)路基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護陜北的窯洞第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護陜北的窯洞第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護陜北的窯洞第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護隨著國家交通建設(shè)的需要，穿越沙漠的高速公路會越來越多。風(fēng)積沙是沙漠地區(qū)特有的地質(zhì)特征，風(fēng)積沙顆粒組成很細且顆粒單一均勻，粉粘粒含量很少，滲透系數(shù)較大，比表面積很大，粘聚力很少，松散性很強，保水性較差，水穩(wěn)性很好，易溶鹽含量很小，呈微堿性，本身無腐蝕性，壓縮變形小，完成時間短，壓縮量與荷載呈指數(shù)關(guān)系，回彈模量值較大，保水狀態(tài)下最易壓實。沙漠地帶地廣人稀，交通運輸極為不便，高溫、沙塵天氣對機械車輛的損害大，機械維修保養(yǎng)等極為不便。四、沙漠地區(qū)地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護四、沙漠地區(qū)地基第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護沙漠地區(qū)由于氣候比較干燥，風(fēng)沙大，地表植被均較稀疏、低矮，容易發(fā)生邊坡或路肩被風(fēng)蝕，或整個路基被積沙掩埋等沙害。風(fēng)沙對公路的主要危害是沙埋和風(fēng)蝕。四、沙漠地區(qū)地基（一）風(fēng)沙對公路路基的危害第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護風(fēng)沙流運動，對公路的危害極大，防護困難沙埋路面浮沙第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護風(fēng)沙流運動，對公路的危害極大，防護困難風(fēng)蝕能見度低第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護四、沙漠地區(qū)地基（二）沙漠地區(qū)路基病害的防治沙漠地區(qū)路基養(yǎng)護應(yīng)采取“固、阻、疏、導(dǎo)”等措施進行在綜合治理。公路兩側(cè)的固沙植物應(yīng)加強管護。原有防護措施，如：沙障、石籠、風(fēng)力加速堤、植被、防沙柵欄、砌石護坡等如有掩埋、傾倒、或失效的及時拔高、扶正或修理補充。01維護生長植物，并有計劃的補植和做防護林。02第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護四、沙漠地區(qū)地基（二）沙漠地區(qū)路基病害的防治沙漠地區(qū)路基養(yǎng)護應(yīng)采取“固、阻、疏、導(dǎo)”等措施進行在綜合治理。公路兩側(cè)的固沙植物應(yīng)加強管護。對風(fēng)蝕、空洞、坍塌等病害填充并做護坡。03路基上禁堆雜物、及時清除路基上及路基下風(fēng)側(cè)20m以外開闊處凹凸不平物。04第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護土工方格風(fēng)洞模型沙障布置第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護沙袋沙障土工網(wǎng)格沙障沙埂沙障第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護第三節(jié)特殊路基的養(yǎng)護五、多年凍土地區(qū)地基在年平均氣溫低于0℃的條件下，地下形成一層能長期保持凍結(jié)狀態(tài)的土，這種土叫多年凍土。多年凍土主要分布在東北大、小興安嶺，青藏高原以及西部高山區(qū)（天山、阿樂泰山、祁連