潮湿、软土及冻土特殊路基施工技术

1、潮湿、软土及冻土特殊路基施工技术潮湿地段路基施工多雨潮湿地区进行路基施工时,应特别注意排水。机具停放地、库房、生活区域,都必须选在地势较高不易被水淹的地点,并有可靠的排水防洪设施,预防洪水造成危害。开工前场地准备工作应特别注意排除地面水。低洼地带沿用地两边应加大断面的纵向排水沟并引向出水口。在纵向排水沟之间应挖掘横向排水沟并互相贯通疏于地表,以达到地面不积水。多雨潮湿地区,原地面含水量过大的潮湿土深度在2m以内时,可挖去湿土,换填适用的干土或挖方石渣、天然砂砾等,并分层压实达到标准。挖去淤泥后将上层湿土翻松耙碎掺5%10%的生石灰粉压实,其层厚以能达到规定压实度为准,使之成为稳定土加固层。当有

2、非风化大块岩石可利用时,在挖去软湿土后铺筑厚500mm左右石块层,嵌填石渣后,用重型压路机碾压成型,再于其上填筑路堤。二级以下公路可采用抛填片石挤淤,整理碾压成型后填筑路堤。当天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘质土用作高速公路、一级公路和二级公路上路床的填料时,应采用各种措施达到表1-3-2中规定的压实度；上述土用作下路床及上、下路堤的填料时,当进行处治或采用重型压实度确有困难时,可采用轻型压实标准。填料经翻拌晾晒分层压实后,压实度应符合表1-3-2所列标准。填料的天然稠度为0.91.0时,宜将土摊开翻拌晾晒,当含水量接近最佳含水量时即可碾压密实。填料的天然稠度在0.50.

3、9时,宜在土中掺入生石灰等外掺剂拌和均匀后,分层填筑压实。软土路基换填施工抛石挤淤砂（砾）垫层土工合成材料袋装砂井塑料排水板砂桩碎石桩加固土桩水泥粉煤灰碎石桩薄壁筒型沉管灌注桩静压管桩强夯浅层处治1 换填施工应符合下列规定 1）换填料应选用水稳性或透水性好的材料。 2）回填应分层填筑、压实。 2 抛石挤淤施工应符合下列规定 1）应选用不易风化的片石，片石厚度或直径不宜小于300mm。 2）软土地层平坦、软土成流动状时，填筑应沿路基中线向前成三角形方式投放片石，再渐次向两侧全宽范围扩展。当软土地层横坡陡于 1:10 时，应自高侧向低侧填筑，并在低侧坡脚外一定宽度内同时抛填形成片石平台。 3）片石

4、抛填出软土面后，应用较小石块填塞垫平，并碾压密实。砂（砾）垫层1 垫层材料宜采用无杂物的中、 粗砂， 含泥量应小于5%； 也可采用天然级配砂砾料，其最大粒径应小于50mm，砾石强度不低于四级（即洛杉矶法磨耗率小于60%）。 2 垫层宜分层摊铺压实，碾压到规定的压实度。垫层采用砂砾料时，应避免粒料离析。 3 垫层宽度应宽出路基边脚5001000mm， 两侧宜用片石护砌或采用其他方式防护。 土工合成材料1 土工合成材料技术、质量指标应满足设计要求。土工合成材料在存放以及铺设过程中应避免长时间曝晒或暴露。与土工合成材料直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质。 2 土工合成材料施工应符合以下规定 1

5、）下承层应平整，摊铺时应拉直、平顺，紧贴下承层，不得扭曲、折皱。在斜坡上摊铺时，应保持一定松紧度。 2）铺设土工合成材料，应在路堤每边各留一定长度，回折覆裹在已压实的填筑层面上，折回外露部分应用土覆盖。 3）土工合成材料的连接，采用搭接时，搭接长度宜为300600mm；采用缝接时，缝接宽度应不小于50mm，缝接强度应不低于土工合成材料的抗拉强度；采用粘结时，粘合宽度应不小于50mm，粘合强度应不低于土工合成材料的抗拉强度。 4）施工中应采取措施防止土工合成材料受损，出现破损时应及时修补或更换。 5）双层土工合成材料上、下层接缝应错开，错开长度应大于500mm。 袋装砂井1 中、粗砂中大于0.6

6、mm颗粒的含量宜占总重的50%以上，含泥量小于3%，渗透系数大于510-2mm/s。砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数。 2 袋装砂井施工应符合以下规定 1）砂袋露天堆放时应有遮盖，不得长时间曝晒。 2）砂袋应垂直下井，不得扭结、缩颈、断裂、磨损。 3）拔钢套管时如将砂袋带出或损坏，应在原孔位边缘重打；连续两次将砂袋带出时，应停止施工，查明原因并处理后方可施工。 4）砂袋在孔口外的长度，应能顺直伸入砂垫层至少300mm。塑料排水板1 塑料排水板技术、质量指标应符合设计要求。露天堆放应有遮盖，不得长时间曝晒。 2 塑料排水板施工应符合以下规定 1）现场堆放的塑料排水板，应采取措施防止损坏滤膜。

7、2）塑料排水板超过孔口的长度应能伸入砂垫层不小于500mm，预留段应及时弯折埋设于砂垫层中，与砂垫层贯通，并采取保护措施。3）塑料排水板不得搭接。 4）施工中防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现应及时清除。 5）打设形成的孔洞应用砂回填，不得用土块堵塞。真空预压、真空堆载联合预压1 垫层材料宜采用中、 粗砂， 泥土杂质含量小于5%， 严禁砂中混有尖石等尖利硬物。 2 密封膜厚度宜为0.120.17mm，密封膜每边长度应大于加固区相应边34m。薄膜加工后不得存在热穿、热合不紧等现象，不宜有交叉热合缝。 3 每个加固区用23层密封膜，具体层数可根据密封膜性能确定。 4 滤管应不透砂。滤管距泥面、砂垫

8、层顶面的距离均应大于50mm。滤管周围必须用砂填实，严禁架空、漏填。 5 密封沟与围堰 1）沿加固边界开挖密封沟，其深度应低于地下水位并切断透水层，内外坡应平滑。沟底宽度应大于400mm，密封膜与沟底粘土之间应进行密封处理。 2）密封沟回填料应为不含杂质的纯粘土，不得损害密封膜。 3）筑堰位置应跨密封沟的外沟沿，堰体应密实牢固。 4）铺膜前，应把出膜弯管与滤管连接好，并培实砂子，同时处理好出口的连接。 6 真空表测头应埋设于砂垫层中间，每块加固区不少于2个真空度测点，真空管出口须防止弯折或断裂。路堤形式的路基强夯法-基底处理软基处理-砂桩、粉喷桩粉喷桩软基处理-碎石桩软基处理-塑料排水板安装

9、盐渍土地区路基施工盐渍土指包括盐土和碱土在内的，以及不同程度盐化、碱化土壤的统称。在公路工程中，按地表全层1m以内容易溶于水中的无机盐类(或称易溶盐类)含量平均达0.5以上的土壤，称为盐渍土。盐渍土影响农作物的生长，地面表层显露盐水的痕迹，或者可见到一层薄薄的白色粉状的盐霜，有的是一层坚硬的盐壳。路堤填料季节对盐渍土的影响盐渍土施工应考虑季节对盐渍土的影响，尽可能安排在不积水的枯水季节。在地下水位较高的地方，对粘质土的盐渍土宜于夏季施工；对砂类土的盐渍土以春末夏初季节为宜。在强盐渍土地区施工，应在表层土含盐量降低的春节施工为宜。在胶碱土地区以潮湿季节的春季或秋季施工较为容易。含水量的控制盐土地

10、区路堤施工前应测定其基底(包括护坡道)表土的含盐量和含水量及地下水位,根据测得的结果,分别按设计规定进行处理。 原基底土的含水量如超过液限的土层厚度在lm以内时,必须全部换填渗水性土；如含水量界于液限和塑限之间时,应铺100300mm的渗水性立后再填粘性土；如含水量在塑限以下时,可直接填筑粘性土。路基压实盐渍土路堤应分层铺填分层压实,每层松铺厚度不大于200mm,砂类土松铺厚度不大于300mm。碾压时应严格控制含水量,不应大于最佳含水量1个百分点。雨天不得施工。碾压方式根据需要与可能合理选择。碾压时应先轻后重，先慢后快，先两侧后中间。排水施工中应及时合理地布置好排水系统,不应使路基及其附近有积

11、水现象；路基一侧或两侧有取土坑时,取土坑底部距离地下水位不应小于150200mm；底部应向路堤外有2%3%排水横坡和不小于0.2%的纵坡；在排水困难地段或取土坑有被水淹没可能时,应在路基一侧或两侧取土坑外设置高0.40.5m、顶宽1m的纵向护堤。盐渍土地区的地下排水管与地面排水沟渠,必须采取防渗措施。盐土地区不宜采用渗沟。多年冻土凡温度为负温或零温并含有冰的各种土均称为冻土。冬季冻结、夏季全部融化的土层称为季节冻土。冬季冻，一二年内不融化的土层称为隔年冻层。冻结状态持续3年以上的土层称为多年冻土。在多年冻土地区，地表以下的一定深度内，每年夏季融化，冬季冻结，该层称为季节融化层。在该深度以下的土

12、则终年处于冻结状态，称为多年冻土。这一深度称为季节融化层底板或多年冻土上限。从地表到达这一深度的距离即为季节融化层厚度或多年冻土上限的埋深。多年冻土层的底部称作多年冻土下限。下限以上为多年冻土，以下为融土。上限和下限之间的距离称为多年冻土厚度。多年冻土薄的在10m以下，最厚的多年冻土在大小兴安岭可超过100 m。多年冻土1多年冻土分布概况2多年冻土地区的道路病害与成因分析3路基填筑的一般原则与要求4地基处理5路基填筑与要求6零填、挖方路段地球上多年冻土的分布面积约占陆地面积的23%，主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的阿拉斯加等地，我国是世界上第三冻土大国，占世界多年冻土分布面积的10%，约

13、占我国国土面积的21.5%。我国的多年冻土主要分布在号称“世界第三极”的青藏高原和东北大兴安岭地区（黑龙江、内蒙）。1多年冻土在我国的分布概况多年冻土在我国的分布中国冻土分布图黑龙江多年冻土地质状况:埋深1.57m多为多冰（13%）、富冰（310%）、饱冰（1025%）含水量：30%60%路基高度：24m4多年冻土区的地基处理技术多年冻土地区路基的主要病害融沉、塌陷冻胀、长纵向裂缝翻浆冰丘冰锥涎流冰融沉量 冻土含冰量、厚度融沉速度升温速度冻胀、翻浆 温度、水、土质北欧国家的路基：换填80cm砂砾料融沉的影响因素1. 融沉发生在含冰量大的粘质土地段。主要表现在路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑，路堑

14、边坡溜坍等。产生的原因是路基基底由于含冰量大的粘质土融化后处于过饱和状态，几乎没有承载能力，又因路堤两侧融化深度不同，使得基底形成一个倾斜的冻结滑动面。在外荷载的作用下，过饱和的粘质土顺着冻结面挤出，路堤瞬间产生大幅度的沉陷，通常称为突陷。2冻胀冻胀多发生在季节冻结深度较大的地区及多年冻土地区，多年冻土地区较严重。发生的原因是地基土及填土中的水冻结时体积膨胀所致。水分的来源是地表水或地下水对路基土的浸湿。冻胀的程度与土质及土中的含水量高低有关。3冰害冰害主要是指在路堤上方出露地表的泉水，或开挖路堑后地下水自边坡流出，在隆冬季节随流随冻，形成积冰掩埋路基或边坡挂冰，堑内积冰等病害。冰害在严寒的多

15、年冻土地区尤为严重。对路基工程来说，路堑地段较路堤地段冰害要多，尤其发生在浅层地下水发育的低填浅挖及零填挖地段的冰害，危害程度更大。冻土融沉冻土融沉塌陷纵向开裂纵向开裂涎流冰冻土冻胀丘路基质量压实度+弯沉好的路基=整体稳定+足够的强度+工后沉降值小3路基填筑的一般原则与要求 路基整体失稳路基沉降过大路堑地段路面裂缝，路基强度不够冻土地基处理原则：青藏高原冻土路基：保护冻土（冻土深厚、热稳定性较好）高纬度低海拔冻土：基于冻土融化，但尽量减缓融化速度（冻土浅、热稳定性差）4多年冻土区的地基处理技术冻土保护措施： 保温材料碎石护坡硅藻土护坡纵向通风管遮阳板热棒4多年冻土区的地基处理技术多年冻土路基施

16、工1施工前应核查沿线冻土分布、类型、冻土上下限、冰层上限、地面水、地下水以及有无其他如热融(湖、塘)、冰丘、冰椎等不良地质地段。2施工必须严格遵循保护冻土的原则，使路基施工后仍处于热学稳定状态。路基原则上均应采取路堤型式，尤其在冰厚发育地段，并尽可能避免零填或浅挖断面，以免造成严重热融沉陷等病害。3路基排水与加固除满足水力和土力条件外，还应考虑由于施工因素如排水系统修筑等引起的热力变化，不导致多年冻土层上限的下降。4填方路基施工应符合以下要求。（1)排水当路基位于永久冻土的富冰冻土、饱冰冻冻土或含土冰层地段时，必须保持路基及周围的冻土处于冻结状态。排水系统与路基坡脚应保持足够距离。高含冰量冻土

17、集中地段，严禁坡脚滞水，路侧积水，边坡应及时铺填草皮。 在少冰与多冰冻土地段，也应避免施工时破坏土基热流平衡。排水沟与坡脚距离不应小于2m；沼泽湿地地段不应小于8m。饱冰冻土及含土冰层地段，应避免修建排水沟和截水沟，宜修建挡水埝(堰)，距坡脚不应小于6m，若修建排水沟则不应小于l0m。（2)基底处理 填方基底为含冰过多的细粒土，且地下冰层不厚时，可挖除并用渗水性土回填压实，再填路基。当基底为排水困难的低洼沼泽地段时，其底部应设置毛细水隔离层。其厚度宜在路堤沉落后至少高出水面0.5m，并在其上铺设反滤层。泥沼地段路堤基底生长塔头草时，可利用其作隔温层。上述地段路堤应预加沉落度，并在修筑路面结构之

18、前，路基沉降基本趋于稳定。（3)路基高度 路基高度应达到防止翻浆与不超过路基冻胀值要求的最小填土高度。按保持冻结原则施工的路段，应同时满足冻土上限不下降的要求。 （4)取土 宜设置集中取土场。富冰冻土、饱冰冻土及含土冰层路段，确需就近解决部分土源时，应在路基坡脚500m以外取土。斜坡地表路堤，取土坑应设在上坡一侧。取土坑深度均不得超过当地多年冻土上限以上土层厚度的80，坑底应有坡度，积水应有出口，水能及时排出；同时取土坑的外露面，宜用草皮铺填。（5)填料。 填料应选用保温隔水性能均较好的细粒土。采用粘质土或透水性不良土填筑路堤时，要控制土的湿度，碾压时含水量不能超过最佳含水量2。不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑路基。通过融湖(塘)路 堤，水下部分必须用渗水良好的土填筑，并应高出最高水位0.5m以上。（6)压实压实检查应采用重型击实标准。成型后路床强度应符合设计要求，用不小于20t的压路机或等效碾压机械进行碾压23遍，无轮迹和软弹现象。（7)侧向保护靠近基底部位有饱冰冻土层且有可能融化时，宜设保温护道和护脚。保温材料宜就