特殊地区公路工程

1、特殊地区公路工程何谓特殊地区？复习.我国地区辽阔，各地区道路环境差异性较大。.特殊气候环境口炎热地区口寒冷地区口干旱地区口风沙地区口潮湿地区.特殊（不良）地质条件及灾害频发地区岩溶地区地震区滑坡泥石流区.特殊路基位于特殊土（如软土、膨胀土、黄土、盐渍土等）地段的路基。.特殊条件路基位于不良地质地段的路基，以及水、气候等自然因素影响强烈的路 基。.特殊地基特殊岩土具有特殊物理、力学、化学性质，并影响工程地质条件的岩土的统 称。主要包括：黄土、膨胀土（岩）、红粘土、软土、盐渍土、岩盐、 多年冻土、人工填土等。地形地貌.海拔高度.路线与地势地貌的结合程度 .岩石或土的种类与成因.地质走向与层理.有无

2、软弱层或软弱夹层.有无地震、泥石流或岩溶等不良地质情况.气温（季节性与地形性）.降水.日照.风力风向.地表水的水文条件1、地表积水水位与存水时间2、地表水的排泄3、河流的常水位与洪水水位4、河流的河岸及河床的淤积.地下水的水文地质条件1、地下水的移动规律2、地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况.土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理.不同类别的土受水温影响的程度不同温度癖路瞄的影响.温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路基的冻胀;.温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割；.温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及低温开裂。湿度对路基路面稳定的影响湿度对路基的影响：湿软、冰冻及整体不稳定，需设置

3、良好的排水设施，并控制路基的干湿类型。湿度对路面的影响：水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路 面透水性（2）黄土地区公路工程问题（2）黄土地区公路工程问题湿陷性黄土地基处理黄土高边坡稳定长大陡坡路面车辙特殊地区公路工程问题（3）膨胀土地区路基工程（4）寒冷地区路基工程（4）寒冷地区路基工程青藏公路、青藏铁路软土地区轻质路堤膨胀土地区盐渍土地区风沙地区黄土地区寒冷及冻土地区滑坡崩塌地段 基本概念&基本理论工程技术和措施 一般技术措施路基设计规范修编动态研究进展西部交通项目进展特殊路基 special subgrade位于特殊土（岩）地段、不良地质地段，

4、或受水、气候等自然因素影响强烈的路基。湿陷性黄土 collapsibility loess在自重或一定压力下受水浸湿后，土体结构迅速破坏，并产生显著下沉现象的黄土。红粘土 laterite碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化后形成的褐红色粉土或粘性土。高液限土 high liquid limit soil液限（100g锥试验）超过50%的细粒土。膨胀土 expansive soil含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性粘土。盐渍土 saline soil易溶盐含量大于规定值的土。多年冻土 perennially frozen soil冻结状态连续多年的温度低于0c且含冰的土。滑坡

5、 landslide斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。崩塌 rock fall高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下倒塌、倾倒或坠落的现象。泥石流 debris flow挟带大量泥砂、石块的间歇性洪流。岩溶 karst可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态。新疆综合自然条件概述-新疆地域辽阔，面积达166多万平方公里，占全国国土的1/6。新疆地貌的构造区 域性明显，山地与盆地之间以深大断裂构成截然分界线，形成以山地和盆地为主 的地貌单元。自北向南、东西走向分布有阿尔泰山、天山、昆仑山三大山系，三 大山系间夹持着准噶尔、塔里木两大盆地，形成“三山夹两盆”的地貌轮廓

6、。在各 大山地内部又普遍发育着许多规模不等的山间盆地。-阿尔泰山位于新疆最北部，平均海拔约3000m，最高峰友谊峰4356m，地 势呈阶梯状下降；天山横亘中央，山体平均海拔高度35004000m，最高峰一 托木尔峰达7435m；昆仑山系位于新疆最南部，平均海拔高度50006000m, 乔戈里峰海拔达8611m，为世界第二高峰；阿尔泰山与天山之间为准噶尔盆地， 略呈三角形，平均海拔不足600m，最低处艾丁湖水面海拔仅189m ;天山与 昆仑山之间为塔里木盆地，大致呈不规则的菱形，平均海拔约1000m，东部最低 处一罗布泊洼地海拔不足800m。新疆深居内陆，远离海洋，四周高山环绕，以及受青藏高原、

7、地理纬 度、天山山脉的影响，形成了极端干燥的大陆性气候:晴天多，日照强， 少雨，干燥，冬寒夏热，昼夜温差大，风沙较多。高大山系的存在又对新疆区内气候的分布产生了巨大影响，使其趋于 复杂化。气候不仅有着南北疆的纬向地带性差异，还存在着东西向的 水平地带性和山地的垂直地带性等非地带性差异，加强了山地与盆地 自然条件的对比性，有年降水量达1000mm伊犁-巩乃斯盆地，也有 仅几毫米的吐鲁番一托克逊地区；温度有创全国最高气温49.6笆的吐 鲁番，也有创全国最低气温一 51.5C的阿尔泰富蕴。新疆这些复杂的地貌和气候条件，不仅赋予其地表形态的多样性和水 热状况的复杂性，而且对地表的物质组成和植被等其它自

8、然条件起着 地域分异作用，反映出了各种自然条件的地域差异性。山地为隆起剥 蚀区，盆地为山区剥蚀物质提供堆积场所;在两大盆地边缘形成大面积 的冲一洪积倾斜平原、冲积扇，以砾质戈壁、荒漠为主，并分布有部 分含盐的细粒土平原;盆地中心为平坦的冲积平原和湖积平原，疏松的 物质经干燥、风蚀、风积作用形成大片沙漠。新疆综合自然条件对公路建设的影响2.2.1地貌条件对公路建设的影响新疆两大盆地及较大的山间盆地和开阔河谷，地形平坦，起伏和缓，多属平原、 微丘区，特别是两大盆地边缘，多为山前倾斜平原或冲洪积扇及绿洲平原，对路 网布局规划限制不大，公路易争取到较高等级，路线的设计指标也较高，是新疆 公路网主骨架的

9、主要分布地带。且平原、微丘区的公路，路基一般以低填方为主， 土石方数量少，公路造价低。但山前洪冲积平原，特别是山前倾斜平原，公路水毁时有发生。绿洲区部分地段还存在着公路冻胀、翻浆、盐渍土、雪害、沙害等公路病害。新疆三大山地，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，属山岭、重丘区， 对路网布局限制很大。山区路线无论是采用沿沟谷、河流布线或翻山越岭，都受到一定的地 形限制。尤其是越岭地段，公路难以争取到较高等级和线形设计指标， 否则会大大增加工程数量和投资。山区公路常存在有水毁、雪害、冻胀翻浆、泥石流、滑坡、崩塌、涎 流冰等病害。新疆两大盆地腹部沙漠地带，多呈绵延起伏的沙丘，部分高大起伏的 沙山和丘间平缓沙

10、地，多属微丘地形。沙漠这种特殊的风沙地貌，公路网的布局限制较大，公路选线困难， 且在流动性沙漠地区筑路，极易造成公路沙埋、风蚀等病害。2.2.2干旱气候的水热状况对公路建设的影响新疆的水热状况及其变化对公路建设的影响，主要表现为对路基的水温状况、路 基的干湿类型、路基和路面的强度和稳定性的影响。在降水量较大、地下水埋深较浅、有地表积水地区，特别是盆地边缘的绿洲区， 路基易处于中湿或潮湿状态，受冬季负温和春季升温影响，公路易产生冻胀、翻 浆。而降水稀少、蒸发强烈的极干早区，路基一般处于干燥状态。另外，新疆7月平均最高气温高的地区，应注意路面的高温稳定性；年极端最低 气温低的地区，应注意路面的低温

11、抗裂性；负积温和最大季节冻土厚度大的地区， 应注意道路的防冻要求和构造物的基础埋深；年大风日数多的地区，应注意风雪 害或风沙害对公路建设的影响。2.2.3主要岩土类型对公路建设影响1、岩石新疆的三大山系组成以岩石为主，岩石中石质均匀、不易风化且未风化、无裂纹 的硬质石料是公路建设的良好建筑材料，可用于路基、桥涵、隧道和支挡防护等 工程结构，亦可作为水泥或沥青混凝土路面的骨料。各种软质或极软岩石，一般用作路基的填料或其附属工程。同时，新疆的岩石大多是以花岗岩为主的酸性石料，用作高速或一级公路的沥青 表面层时，除应选用抗滑、耐磨的硬质石料外，当采用酸性石料时，为提高石料 与沥青之间的粘结力，可掺入

12、适量的抗剥落剂或采用粘结力强的改性沥青。此外，新疆冬季气候寒冷，冻融作用强烈，在潮湿地区公路桥涵所用石料应符合 抗冻性要求。2.土类新疆两大盆地及山间盆地广泛分布有第四系松散堆积物的各种土类，土类齐全。 新疆公路建设使用的代表性土类有天然砂砾（砾类土）、粉质土、盐渍土和风积砂 特殊土，这些不同的土类均有其不同的技术性质及路用性能。天然砂砾是由不同粒径的砂砾料组成，属砾类土。根据其特点，在新疆公路工程中应用普通而广泛。-粉质土毛细作用强烈，毛细水上升高度大，在季节性冰冻地区容易造成路基冻胀、 翻浆病害，属于不良的公路用土，应尽量避免采用，特别是在地下水位高、地表 积水的潮湿或中湿路段。-在盐渍土

13、地区筑路，可能引起盐胀、冻胀、翻浆、溶蚀等路基病害，特别是路基 填土高度不足，地下水位较高的地段，盐渍土病害更加严重。-风积沙是沙漠地区由风蚀、风积作用形成的细砂。根据新疆有关风积沙的研究成 果，风积沙不但可用于路基填料、地基换填和软基处理的材料，而且可作为路基 隔盐、隔水的隔断层及路面的底基层和垫层材料，强度和稳定性可满足各结构层 的需要，是新疆沙漠地区一种因地制宜的筑路材料。2.2.5新疆地区典型病害和灾害及其对公路工程的影响冻胀、翻浆-冻胀和翻浆是多年冻土和季节性冻土地区公路的主要病害之一。-土质、水、温度三因素对冻胀与翻浆的具有重要影响。-新疆公路的冻胀和翻浆主要发生在地下水位高或地表

14、积水的路段，由于路基填料 采用冻胀类土质填筑，路基高度不满足最小填土高度要求，或在寒冷地区路面未 考虑防冻要求而造成路基冻胀、翻浆。其表现为秋末冬初季节的冻胀和春融季节 的翻浆，而尤以翻浆最为严重。盐渍土病害-新疆公路中盐渍土病害分布广、危害大。盐渍土路基的主要病害有溶蚀、盐胀、 冻胀、翻浆等。随着含盐性质和盐渍化程度不同，盐渍土的筑路性质及路基病害 类型和严重程度也不相同。盐渍土病害的影响因素有含盐类型、含盐量、含水量、 温度等。-盐类以硫酸盐和氯盐为主。在受湖泊、河流、灌溉影响，地下水位高或有长期地 表积水的地段，冬季的降温过程中由硫酸盐引起的盐胀作用强烈，使路面不平、 鼓胀、开裂；在春融

15、季节的升温过程中氯盐及硫酸盐使路基湿软、沉陷、翻浆， 结晶硫酸盐脱水可加重翻浆；春季升温极不稳定的条件下，使盐渍土病害进一步 加剧。雪害-雪害是我国冬季降雪丰富地区公路的主要病害之一。雪害主要包括积雪和雪崩两 种形式，积雪包括自然降雪和风吹雪，风吹雪包括风雪流和风积雪。-新疆冬季寒冷而漫长，公路雪害类型多样，但不同地域的危害程度有所不同。根 据各种雪害的形成条件和影响因素，北疆平原、三大山地的中高山地带降雪丰富 的地区，雪害主要为自然降雪积雪，多风或大风的地区则引起风雪流风吹雪；在 积雪厚度大，山坡陡峻的山区，便可能发生雪崩。新疆雪崩主要发生在阿尔泰山、 天山西部、昆仑山西南部等山区，尤以山区

16、的沟谷地带和丘陵区较为常见。4.风沙害-风沙害是风沙地区公路的主要病害，风沙对公路的危害主要是沙埋和风蚀。风沙 害的影响因素主要有地形、风力、沙源、植被等。-新疆沙漠地区由于降水稀少，蒸发强烈，气候干旱或过干，植被稀疏，风积沙为 细沙或极细沙，且大多为流动性沙丘，年大风日数虽然较少，但中强度风较多， 一般起沙风速为6m/s。风沙流引起的公路沙埋，主要分布于两大沙漠的流动性或 半固定地带及其盆地边缘。5.泥石流、滑坡、崩塌灾害对公路交通的影响-泥石流、滑坡、崩塌灾害绝大部分发生在山区，其分布和发生虽带有一定的局域 性、季节性和偶发性，但对公路建设的影响极大，特别是一些病害一旦暴发，就 具有很大的破坏力。-新疆的三大山地是新构造运动的上升区，地表切割强烈，地形陡峻破碎，有些山 坡基岩处于极限平衡状态。另外，山区随海拔高度的不同，地貌的外力作用也有 所不同，一般中低山区和盆地的接触地带，是泥石流、滑坡、崩塌等病害的主要 分布区。-