特殊土地区的路基设计与处理措施

特殊殊土土地地区区的的路路基基设设计计与与处处理理措措施施张起起森森长沙沙理理工工大大学学路基基是是道道路路结结构构的的基基础础，，承承受受由由路路面面传传来来的的行行车荷荷载载和和它它们们的的自自重重。。路路基基的的强强度度、、稳稳定定性性和和耐耐久久性直直接接影影响响道道路路结结构构的的使使用用性性能能和和寿寿命命。。因因此此路路基基设计计是是保保证证道道路路结结构构工工程程质质量量的的关关键键之之一一!路基基本本体体是指指路路基基断断面面中中的的填填挖挖部部分分；；路基基设设施施是指指确确保保路路基基本本体体稳稳定定性性而而设设置置的的附附属属工工程程设设施施,如排排水水设设施施和和防防护护支支挡挡加加固固设设施施。。因此此设设计计路路基基时时不不能能把把它它当当作作一一般般的的土土石石方方工工程程来来看看待待，，而而要要把把路路基基工工程程与与桥桥隧隧工工程程等等看看作作同同等等重重要要的的结结构构工工程程。。路基设计是由由路基本体和和路基设施设设计组成的。。一、路基设计计的原则1、足够的强度度、稳定性和和耐久性2、保护环境，，避免引发地地质灾害，减减少对环境的的影响3、做好工程地地质勘察工作作，按水文地地质和工程地地质条件取得岩土物物理力学参数数4、避免高填、、深挖5、综合设计（（从地基处理理、填料、强强度、稳定性性、防护工程、排水水系统和施工工技术等方面面综合考虑））6、动态设计（（根据实际情情况校核、修修改和补充设设计）7、采用新技术术、新结构、、新材料和新新工艺二、对路基的的基本要求1、路床填料、、最小强度和和压实度的要要求见表12、路堤填料最最小强度要求求见表23、路堤压实要要求见表34、路堤边坡坡坡率见表45、高填土路堤堤（边坡高度度超过20m）填土要求的的强度指标见56、路堤稳定安安全系数见表表67、路堑边坡稳稳定安全系数数见表7表1路床最小强度度与压实度要要求表2路堤填料最小小强度要求表3路堤压实度表4路堤边坡坡率率表5路堤填土采用用的强度指标标表6路堤稳定安全全系数表7路堑边坡稳定定安全系数三、特殊路基基1、特殊路基：：特殊土（岩岩）路基，不不良地质路基基和特殊条件下的路基2、特殊路基设设计应考虑地地质和环境等等因素对路基基的影响，以及这些因素素的发展变化化规律。路基基病害整治应应遵循以防为主主、防防治结结合、、力求求根治治的原原则，，通过过综合合技术术经济济比较较，因因地制制宜，，采用用合理理的政政治方方案和和有效效的工工程措措施3、特殊殊路基基主要要有：：滑坡坡地段段路基基、泥泥石流流地区区路基基、岩岩溶地区路路基、、软土土地基基、膨膨胀土土路基基、红红粘土土和高高液限限土路路基、黄黄土路路基、、盐渍渍土路路基、、多年年冻土土路基基、风风沙地地区路路基、采采空区区路基基、滨滨海路路基、、水库库地区区路基基等软土地地基32124567膨胀土土地基基冻土地地基红粘土土地基基岩溶地地基湿陷性性黄土土地基基盐渍土土地基基主要内内容一、软软土地地基天然含含水量量高，，天然然孔隙隙比大大，抗抗剪强强度低低，压缩系系数高高，渗渗透系系数小小,具有灵灵敏结结构性性(触变性性与流流变性性)，软土土中还还常含含有机机质。。工程特特性在其上上修建建公路路时，，容易易使路路堤失失稳或或沉降降过大引引起路路基、、路面面破坏坏等问问题。。常见破破坏类类型软土地地基处理措措施软土地地基处处理方方法可可按沉降降计算算处治治与按稳稳定定性性处处治治来区区分分。。稳定处治的有效方法垫层处理法（表层排水、砂垫层，土工聚合物、加固土）开挖置换法、反压护道法等沉降处治的有效方法加载预压法（等载或超载）和排水固结法（砂井、袋装砂井、塑料排水板）等稳定与沉降处治均有效的方法挤密密砂砂桩桩法法（（石石灰灰桩桩））、、复复合合地地基基法法(碎石石桩桩、、钢钢渣渣桩桩)、加固固土土桩桩法法（（水水泥泥粉粉喷喷桩桩））等软土土地地基基排水水固固结结法法是是对对天天然然地地基基或或先先在在地地基基中中设设置置砂砂井井等等竖竖向向排排水水体体，，然然后后利利用用建建筑筑物物（（路路堤堤））本本身身的的重重量量逐逐渐渐分分级级加加载载，，或或在在建建造造建建筑筑物物之之前前对对场场地地进进行行加加载载预预压压，，使使土土体体中中的的孔孔隙隙水水排排出出、、地地基基土土体体得得到到固固结结，，进进而而使使土土体体强强度度增增强强，，地地基基承承载载力力提提高高，，并并可可有有效效地地减减少少工工后后沉沉降降。。一般孔隙隙水的排排出有三三个途径径：一是地面上预预加一个个压力，，从而在在土体内内造成一一个压力力差，迫迫使孔隙隙水向砂砂层或预预先设置置的滤层层排出；；二是在土体内内固定的的部位施施加一个个负压，，诱使孔孔隙水向向负压区区集中排排水，三是利用电能能在土体体内造成成一个电电势差，，驱使孔孔隙水排排出。排水固结法设设计理论比较较成熟，但是是，这类方法法的加固时间间较长，堆载载和超载预压压所需荷重物物较多，造价价较贵，正在在逐渐失去其其优势。1排水固结法

软土地基当软土层较厚厚、路堤较高高时，常采用用砂井排水法法，加速固结结沉降。特别别是当天然土土层的水平排排水性能较垂垂直向好，或或软土层中有有薄层粉细砂砂夹层时，采采用砂井的效效果更好。一般软土适适合采用砂砂井排水法法，但次固固结占很大大比例的土土类，如泥泥炭类土、、有机质黏黏土和高塑塑性黏土等等，则不宜宜采用。适用范围1）砂井排水水固结法软土地基砂井地基的的设计首先应考虑虑砂井的直直径、间距距、布置形形式和固结结速率之之间的关系系。通常砂井井直径、、间距和和长度的的选择，，应满足足在预压压过程中中，在不不太长的的时间内内，地基基能达80%以上的固固结度。。软土地基基2）袋装砂砂井排水水法袋装砂井井既具有有大直径径砂井的的作用，，又可以以保证砂砂井的连连续性，，避免缩缩颈的现现象。此此外，由由于袋装装砂井具具有直径径小，材材料消耗耗小，工工程造价价低，施施工速度度快，设设备轻型型的特点点，更适适合在软软土地基基上施工工。适用范范围：：与普通通砂井井相同同，但但当地地基水水平位位移较较大时时，袋袋装砂砂井更更具优优越性性。软土地地基袋装砂砂井直直径根根据所所承担担的排排水量量和施施工工工艺要要求确确定，，一般般采用用7~12cm的直径径，井井距1~2cm，相当当于井井径比比15~30。袋装砂砂井的的编织织袋应应具有有良好好地透透水性性，袋袋内砂砂料不不易漏漏失，，袋子子材料料应有有足够够的抗抗拉强强度，，能承承受袋袋内砂砂的自自重以以及弯弯曲时时产生生的拉拉力，，要有有一定定的抗抗老化化性能能和耐耐腐蚀蚀性，，要便便于加加工，，价格格低廉廉。一一般采采用合合成纤纤维、、黄麻麻、塑塑料等等材料料编织织物，，目前前我国国多采采用聚聚丙烯烯编织织物。。软土地地基3）塑料料板排排水法法塑料板板排水水是指指在纸纸板排排水法法基础础上发发展而而来的的一种种排水水固结结法。。此方方法把把用滤滤膜包包裹的的塑料料芯板板用机机械打打入软软土地地基内内，利利用滤滤膜的的透水水性和和芯板板沟槽槽构造造把水水汇集集起来来并排排到地地面砂砂垫层层内的的软基基加固固方法法。具有单孔过过水断面大大、排水畅畅通、质量量轻、强度度高和耐久久性好的特特点。作用、适用用范围和设设计方法与与砂井排水水法相同。。软土地基以路堤荷载载增加作用用于地基上上的总应力力，加速固固结沉降，，同时提高高地基强度度的软基处处理方法。。这种方法法采用路堤堤自重加压压，为使其其达到排水水固结的加加固效果，，常与垂直直排水法并并用。适用范围在压缩性大大、透水性性好的泥炭炭地基上，，最适宜使使用4）路堤荷载载压重法软土地基5）降低水位位压重法又叫降水预预压法，这这种方法通通过降低地地下水位，，使地基中中的软弱土土层承受一一个相当于于水位下降降高度水柱柱的重量，，起到预压压的效果，，改善土的的性质，加加速地基的的沉降。效果与路堤堤荷载压重重法相同，，但不会招招致地基破破坏。缺点点是使用范范围有限，，工程费用用一般较大大。这种方法的的选用与土土层的渗透透性有关，，为提高其其加固效果果常与砂井井法、路堤堤荷载压重重法联合使使用。软土地基6）真空压重重法又叫真空预预压法，这这种方法是是现在需要要加固的软软土地基内内设置砂井井或塑料排排水板等竖竖向排水通通道，在地地面铺设排排水砂层，，其上覆盖盖不透气的的密封膜与与大气隔绝绝，通过埋埋设于砂垫垫层中的吸吸水管道，，用真空装装置进行抽抽气，因而而在膜的内内外产生一一个气压差差，这部分分气压差即即为作用于于地基的预预压荷载。。它与堆载载预压不不同的是是真空负负压是一一均匀等等向应力力，不会会产生剪剪应力，，因而不不会造成成地基的的失稳破破坏。软土地基基效果与路堤荷载压重法、降低水位压重法相同，不会招致地基破坏缺点是使用范围有限，工程费用一般较大适用于一一般软粘粘土地基基。但当当粘土层层与具有有充足水水源补给给的透水水层相间间，有大大量地下下水流入入时，或或地质条条件比较较复杂时时，不宜宜采用。。软土地基基亦称注浆浆法，它它是利用用液压、、气压或或电化学学原理，，通过注注浆管把把浆液均均匀地注注入地层层中，浆浆液以填填充、渗渗透和挤挤密等方方式，挤挤走土颗颗粒间或或岩石裂裂隙中的的水分和和空气后后占据其其位置，，并把远远离松散散的土粒粒或裂隙隙胶结成成一个整整体，形形成一个个结构新新、强度度大、防防水性能能高和化化学稳定定性良好好的“结结石体””的地基基加固方方法。2灌浆法加固软土地基1）提高软土地基基承载力，减减少地基的沉沉降和不均匀沉降降2）处治路基塌方方、滑坡等路路基病害3）减少山区公路路高填方路基基的沉降和由由不均匀沉降引起起的路基和路路面变形破坏坏4）防止桥墩边坡坡护岸的冲刷刷5）增加地基土的的不透水性，，防止流砂、、钢板桩渗水、坝坝基漏水和隧隧道开挖时涌涌水，以及改善善地下工程的的开挖条件6）加固古建筑的的地基应用方面软土地基3强夯法加固将一定质量的的夯锤从适当当高度自由下下落，对地基基土施加强大大的冲击能，，在地基土中中产生冲击波波和动应力，，从而提高地地基土的强度度，改善土的的物理力学性性能。工程实践证明明，强夯法具具有施工简单单，加固效果果好，使用经经济等优点。。适用于非饱和和粘性土。软土地基4换填法全部或部分挖挖除软土或泥泥炭类土，用用砂、砾、卵卵石、片石等等渗水性材料料或强度较高高的粘性土换换填的软基处处理方法。适用范围1）当软土或泥泥岩层厚度小小于3m时，一般可采采取全部挖除除换填的方法法。2）对厚度大于于3m的情况，通常常采用部分挖挖除换填的方方法。软土地基5抛石挤淤法在路基底部抛抛投一定数量量的片石，将将淤泥挤出基基底范围，以以提高地基强强度的软基处处理方法。这这种方法施工工简单，迅速速，方便。适用范围1）常年积水的的洼地，排水水困难，泥炭炭成流动状态，厚度较较薄，表层较较薄，表层无无硬壳，片石石能沉达底部的的泥沼或厚度度为3-4m的软土。2）石料丰富，，运距较近。。软土地基适用用于于软软土土、、泥泥沼沼的的地地基基，，当当淤淤泥泥层层较较厚厚，，稠稠度度大大，，路路堤堤较较高高和和施施工工工工期期紧紧迫迫的的工工程程。。根据据爆爆破破与与填填土土的的关关系系，，爆爆破破排排淤淤法法可可分分为为两两种种：：一是是先先填填后后爆爆，，即先先在在原原地地面面上上填填筑筑低低于于极极限限高高度度的的路路堤堤，，再再在在基基底底下下爆爆破破。。这种种方方法法适适用用于于稠稠度度较较大大的的软软土土或或泥泥沼沼，，先先填填的的路路堤堤随随爆爆随随沉沉，，避避免免了了回回淤淤。。但但应应严严格格控控制制炸炸药药，，使使既既能能炸炸开开淤淤泥泥或或泥泥炭炭。。另一一种种是是先先爆爆后后填填，，适适用用于于稠稠度度较较小小、、回回淤淤较较慢慢的的软软土土。。采采用用这这种种方方法法时时，，应应事事先先准准备备好好充充足足的的回回填填材材料料，，在在爆爆破破后后立立即即回回填填，，做做到到随随爆爆随随填填，，填填满满再再爆爆，，爆爆后后即即填填，，以以免免回回淤淤，，造造成成浪浪费费。6爆破排淤法软土土地地基基在路路堤堤的的两两侧侧（（一一侧侧））填填筑筑适适当当高高度度与与宽宽度度的的护护道道，，路路堤堤填填土土在在护护道道荷荷重重的的作作用用下下所所形形成成的的反反向向力力矩矩平平衡衡其其滑滑动动力力矩矩，，因因而而保保证证路路堤堤的的稳稳定定。。适用用范范围围1）非非耕耕作作区区和和取取土土不不困困难难的的地地区区2）路路堤堤高高度度不不大大于于5/3~2倍极极限限高高度度3）主主要要用用于于处处理理软软土土，，对对泥泥沼沼有有时时也也可可以以采采用用7反压护道法软土地地基石灰桩桩是通通过生生石灰灰消解解和水水化物物的生生成，，以降降低土土中含含水量量，提提高地地基强强度，，减少少沉降降量。。优点是是不需需要上上置荷荷载，，能在在较短短时间间内发发挥作作用。。适用范范围主要适适用于于含砂砂量低低、没没有滞滞水砂砂层的的软土土地基基。8石灰桩法软土地地基亦称喷喷粉桩桩、粉粉体深深层搅搅拌法法等，，是石石灰桩桩的发发展。。该法在在钻进进时利利用压压缩空空气喷喷射生生石灰灰和水水泥干干粉，，与软软土强强制搅搅拌，，使粉粉料与与软土土产生生物理理、化化学作作用，，形成成桩土土复合合地基基。适用范范围水泥适适用于于含砂砂量较较大的的软土土，石石灰适适用于于含砂砂量较较低的的软土土。9搅拌桩法软土地地基在地基基中铺铺设加加筋材材料（（如土土工织织物、、土工工格栅栅、金属板板条等等）形形成加加筋土土垫层层，以以增大大压力力扩散散角，，提高高地基基稳定定性。。适用范范围筋条间间用无无黏性性土，，加筋筋土垫垫层可可适用用各种种软弱弱地基基。10加筋土垫层法软土地地基工程实实例某国道干线线一级公路路一段，路路基宽24.5m，路基填土土平均高度度4.5m，位于冲积积平原，其其地层由上上而下可分分为：1）粘土（硬硬壳层）：：灰黄色，，含少量粉粉砂粒，可可塑状，厚厚度0.6~1.2m；2）淤泥质粉粉质粘土：：灰色，含含较多粉砂砂粒，并夹夹较多薄层层粗、中砂砂（厚5~10mm），薄层内内见较多贝贝壳碎块，，偶见炭化化木屑，饱饱和软塑状状，厚度10~13m；3）粉质粘土土：灰色，，具较清晰晰层理，层层面见粉砂砂，饱和可可塑状，厚厚度3.5m；4）粘土：灰灰黄色，含含少量粉砂砂粒，湿、、可塑至硬硬塑状，厚厚度2~6m。处理方法：：采用袋装装砂井辅以以砂垫层方方法软土地基设计：1砂井间距及及其布置井径及间距距经过多次次固结试算算确定为：：井径7cm，井距1.2m，三角形排排列。2砂井的长度度本段软土层层较厚，底底层没有透透水层，砂砂井的长度度由地基稳稳定和工后后容许沉降降计算决定定。砂井平平均长度为为10.0m。3砂垫层的设设置砂垫层厚度度采用60cm，以保证高高出地表水水20cm。考虑到沉沉降量较大大，设置了了40~60cm的预拱度，，以保证砂砂垫层的使使用质量。。计算得本路路段的沉降降量为74cm，经过袋装装砂井处理理后，固结结度达到80%时，工后剩剩余沉降量量为22cm。打砂井前前滑动破坏坏最小安全全系数为1.06，打砂井后后为1.38。软土地基二、膨胀土土地基膨胀土的是是在地质作作用下形成成的一种主主要由亲水水性强的粘粘土矿物组组成的多裂裂隙并具有有显著膨胀胀性的地质质体。具有较大的的吸水膨胀胀、失水收收缩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的胶体颗粒粒一般超过过20%，液限WL＞40%，塑性指数数Ip＞17，多数在22~35之间。自由由膨胀率一一般超过40%。根据胀缩强强弱与工程程性质，将将膨胀土划划分为强膨膨胀土、中中等膨胀土土、弱膨胀胀土三类膨胀土地基基类别野外地质特征主要粘土矿物成分小于0.005mm粘粒含量（%）自由膨胀率（%）线总胀缩率（%）强膨胀土灰白色、灰绿色、粘土细腻，滑感特强，网状裂隙极发育，易风化呈细粒状，鳞片状蒙脱石为主＞50＞90＞4中等膨胀土以棕、红、灰色为主，粘土中含少量粉砂，滑感较强，裂隙较发育，易风化呈碎粒状，含钙质结核蒙脱石、伊利石35~5065~902~4弱膨胀土黄、褐色为主，粘土中含较多粉砂，有滑感，裂隙发育，易风化呈碎粒状，含较多钙质或铁锰结核伊利石、蒙脱石、高岭石＜3540~650.7~2膨胀土地基基1）胀缩性2）崩解性3）多裂隙性性4）超固结性性5）风化特性性6）强度衰减减性7)滞水性膨胀土地基基工程特性常见的公路路病害1）路面病害害：波浪变变形，溅浆浆冒泥2）路堑病害害：剥落、、冲蚀、泥泥流、溜塌塌、坍滑、、滑坡3）路堤病害害：沉陷、、纵向开裂裂、坍肩、、溜塌、坍坍滑、滑坡处理措施1浅层换填与与掺灰改性性法适用于公路路的所有平平面地基，，既适用于于填方路堤堤基底的处处理，也适适于挖方路路面下的地地基处理。。2石灰桩或灰灰土桩法。适用于公公路路堤的的膨胀土基基底加固或或膨胀土堑堑坡的稳定定性加固。。3有机大分子子溶液改良良法。适用于膨胀胀土堑坡稳稳定处理，，也可用于于膨胀土路路基基底的的改性处理理。4隔水封闭与与渗沟排水水法。一般与与其他地地基处理理方法一一起使用用，单独独使用时时，一般般仅限于于弱膨胀胀土。5土工合成成材料加加固。防止路路堤滑塌塌。膨胀土地地基工程实例例某路段路路堤最大大填筑高高度17.55m，填料采采用弱、、中膨胀胀土，其其自由膨膨胀率为为40%-70%。为保证证高填膨膨胀土路路堤的稳稳定，设设计采用用ss20型土工格格栅加固固路堤的的措施，，路堤边边坡采用用三维植植被网，，基床加加固中粗粗砂夹一一层防水水土工布布，工程程填筑土土方为4.4万m3，土工格栅24950.2m2，三维植被网网5297.3m2。工程加固措措施见下图。。膨胀土地基膨胀土地基土工格栅铺设设的质量保证证措施1）铺设面要碾碾压平整，否否则将影响土土工格栅充分分发挥其作用用。铺设土工工格栅之前，，先进行平整整度测量，保保证大面平整整。2）严格控制填填土厚度，保保证两层土工工格栅之间厚厚度为（60±5）cm。3）有接头或满满铺时需搭接接，纵向0.3m，横向0.1m，并用低压聚聚乙烯单线按按三角形每隔隔0.2m布一个结扎点点，进行捆扎扎，连接强度度不低于本体体强度。4）路堤边缘常常为曲线，整整卷(50m)铺设时，土工工格栅内沿会会鼓起，影响响其效用，应应适当间断，，按要求搭接接。5)土工格栅铺设设完成后，由由质检工程师师检查并记录录，合格后才才填土。膨胀土地基6）满铺后，由由于汽车倒土土在碾压面跑跑动，很容易易拉起和推挤挤土工格栅，，使其遭受破破坏。而随着着填土进度逐逐步铺设土工工格栅，实施施难度大，又又影响工效。。为此，采用用了固定钉固固定法，用“”形钢筋钉间距距4.0m固定满铺的土土工格栅，汽汽车注意行驶驶速度，可以以取得较好的的效果。3.三维植被网铺铺设三维植被网与与路堤连接在在一起，可以以帮助固土，，防止水土流流失，高效地地完成固坡、、绿化，提高高路堤抗自然然水土流失能能力。膨胀土地基膨胀土地基处理后效果路堤填筑预留沉降量按最大填高17.55m的2.5%取值，即439mm。填筑完成以后，进行了变形观测。经5个观测点152d的水准观测结果，最后4次的沉降量小于2.01mm，沉降速率为0.06-0.25mm/d，最大总沉降量为106.5mm，表明沉降已基本结束。随后又经过91d不定期的沉降观测，沉降量变化很小，总沉降量为114mm，再经过近一年的时间和一个雨季的考验，该段路堤没有出现滑坡、溜塌、开裂等病害，说明该段膨胀土高路堤的加固处理十分有效。三、冻土地基基抗压强度：冻土的抗压压强度取决于于冻土温度，，温度愈低，，抗压强度愈愈高。加荷试试件长短，对对冻土强度影影响也很大，，加荷试件愈愈短，抗压强强度愈高；反反之，加荷时时间愈长则抗抗压强度愈低低。如瞬间加加荷，抗压强强度可高达30~40MPa，若长期加荷荷，其抗压强强度要减少到到1/10~1/15。抗剪强度：在长期荷载载下，冻土的的抗剪强度低低于瞬时荷载载的强度。融融化后土的粘粘聚力仅为冻冻结时的1/10，由此可能造造成事故。冻结力：土中水冻结结时，产生胶胶结力，将土土与建筑物基基础胶结在一一起，这种胶胶结力称为冻冻结力，也称称冻结强度。。冻胀胀力力：土土中中水水冻冻结结时时，，体体积积膨膨胀胀。。冻土土地地基基工程程特特性性融沉沉；；冻胀胀与与翻翻浆浆；；热融融沉沉陷陷和和滑滑塌塌；；冰锥锥、、沼沼泽泽化化湿湿地地冻土地地基常见的的病害害类型型多年冻土处理

1）砂砾石换填法：适用于砂砾较丰富、单价较低、运输距离较近的地方。

2）聚苯乙烯泡沫塑料保温板（EPS）

3)塔头草（青藏高原常见的一种植物）,当路堤基底生成塔头草时,应利用搭头草铺满做成隔温层

4）片石通风路基

5）热桩（棒），在地-气温差、昼夜气温差、年气温差和风速都比较大的地方，效果更好

6）保温护道

7）路堑边坡保温层

8）基土强夯

9）物理化学方法

10）防渗隔水与排水处理措施冻土地地基季节性性冻土土1）做好好路基基排水水：适适用于于平原原区、、丘陵陵区、、山区区2）提高高路基基填土土高度度。适适用于于平原原、洼洼地、、盆地地3）设置置隔离离层4）换土土5）加强强路槽槽排水水6）加设设防冻冻层7）铺设设隔温温层冻土地地基牙林线线路基基冰锥锥病害害整治治牙林线线K282+800~K282+850路基冰冰锥病病害，，从20世纪70年代开开始，，每年年在12月到翌翌年3月该段段线路路鼓起起80m，严重重时一一昼夜夜线路路鼓起起20mm左右，，严重重危急急行车车安全全。在在12月份下下降到到-35℃~-40℃时，冰冰锥上上面出出水口口被冻冻结封封死，，地表表冻结结厚度度0.5~0.9m左右，，这时时地下下层间间水全全部在在冻结结层下下面靠靠重力力势能能下流流到路路基附附近，，成为为病害害的主主要补补给水水源。。每年年进入入冬季季经常常以25km/h限速行行车，，严重重时靠靠打眼眼放炮炮泄水水以维维持线线路稳稳定。。冻土地地基工程实实例对该处处病害害进行行了全全面彻彻底整整治，，采用用疏导导排除除地下下水的的处理理措施施，以以消除除地下下水的的补给给，削削弱地地下水水受上上覆土土层冻冻结承承压而而上升升的趋趋势，，并利利用聚聚丙乙乙烯硬硬质泡泡沫板板对出出水口口进行行了保保温改改造，，使出出水口口温度度从原原来的的-3℃提高到3℃，保证水流流畅通，未未发生出水水口冻死现现象。该工程从1988年竣工至今今，使用效效果良好。。冻土地基处理方法四、红粘粘土地基工程特性1）高塑性、、高液限、、高孔隙比比2）物性指标标变化幅度度大（含水水量、液塑塑性、孔隙比变化化大）。3）天然红粘粘土的饱和和度多在90%以上4）渗透性差差、可视为为不透水层层5）胀缩性（（仅次于膨膨胀土）6）抗剪强度度与承载力力较高（虽虽然内摩擦擦角小，但粘聚聚力大，其其强度主要要由游离氧氧化铁形成的的铁质胶结结作用产生生）红粘土地基基处理措施红粘土虽然然强度较高高，压缩性性较小，但但因与岩溶溶伴生，且且含水量、、液限均较较一般粘土土高，具有有胀缩性等等，因此常常被称为“有问题的土土”或特殊土。。当其含水水量高于塑塑限时，无无论是作为为路堤填料料，还是作作为路堑段段地基都需需要进行必必要的处理理，其处理理方法主要要有以下几几种：1、垫层置换换法：当当施施工工期期间间的的气气候候条条件件不不利利时时，，可可采采用用此此方方法法。。美国国的的坎坎顿顿曾曾用用3%的熟熟石石灰灰和和2%~5%粉煤煤灰灰作作了了一一个个厚厚1.6m的垫垫层层，，用用常常规规筑筑路路设设备备对对土土样样和和拌拌和和料料拌拌和和压压实实，，在在38℃℃下养养护护4d后，，无无侧侧限限抗抗压压强强度度达达到到1000~1400KPa。国国内内某某公公路路采采用用石石灰灰和和粉粉煤煤灰灰，，按按2:8重量量比比配配制制，，经经搅搅拌拌碾碾压压形形成成二二灰灰垫垫层层，，作作为为红红粘粘土土路路基基，，其其效效果果甚甚佳佳。。红粘粘土土地地基基2、土土性性改改良良法法：降降低低液液限限、、减减少少塑塑性性达达到到土土性性改改良良的的目目的的。。石灰灰改改良良法法：：对对不不适适合合做做路路堤堤填填料料的的红红粘粘土土可可掺掺加加3%~5%石灰进行土性性的改良。对路堑路段的的路基，也可可将基底翻松松，然后洒石石灰水或消石石灰，并随即即压实来消除除红粘土的膨膨胀性。京珠高速湖南南耒（阳）宜宜（章）段红红粘土的改良良试验表明，，对含水量高高达40%的红粘土掺加加6%（重量比）的的生石灰，12h后含水量降低低6%，接近于塑限限值（32%），压实度则则达到90%。除石灰外，还还可采用水泥泥、砂石、粉粉煤灰等。红粘土地基3、降低压实度度标准填筑于下路床床及上、下路路堤的红粘土土填料，当进进行处理或采采用重型压实实标准有困难难时，可采用用轻型压实标标准。研究表明：红红粘土的结构构强度较大，，对于稠度大大于1.0的红粘土，原原有的结构连连结被破坏后后的扰动土，，较原状土具具有更大的膨膨胀和胀缩变变形。密实度越高，，其膨胀量和和膨胀力越大大；在同一密密度条件下，，初始含水量量较低，其膨膨胀量和膨胀胀力越大。国外对胀缩性性较高的粘土土地基，通常常采用较高含含水、较低密密实的原则，，即按轻型压压实标准在最最佳含水量或或略高的含水水量下压实到到较低的干密密度。红粘土土地基基4、路基基开裂裂及其其控制制措施施1）连续续施工工，避避免已已压实实路基基表面面因暴暴露时时间较较长，，风干干失水水出现现龟裂裂。2）对已已开裂裂的填填筑层层，翻翻松、、洒水水、重重新压压实，，然后后及时时覆盖盖。3）对已已压实实的红红粘土土路基基，如如因故故不能能及时时进行行上路路床、、路面面等上上部结结构层层施工工时，，可在在压实实路基基顶面面采用用封层层覆盖盖处理理，如如在路路面下下用两两布一一膜复复合土土工布布覆盖盖，而而后在在其上上及时时铺设设一层层10cm厚的中中细砂砂保护护层，，平整整碾压压，并并形成成4%的排水水横坡坡再填填筑上上部基基床材材料，，达到到保温温隔离离和防防止表表面开开裂的的目的的。4）在红红粘土土路基基顶面面采用用胀缩缩性很很小的的粘土土或碎碎石、、砂砾砾及粉粉煤灰灰等无无机颗颗粒材材料填填筑。。5）对红红粘土土路堤堤边坡坡，采采用非非胀缩缩性的的粘土土作为为包边边土，，包边边土厚厚1.5m左右，，夯实实后防防止坡坡面开开裂及及地表表水的的渗入入。对高高路路堤堤也也可可采采用用土土工工格格栅栅加加固固边边坡坡，，约约束束红红粘粘土土的的侧侧向向膨膨胀胀。。红粘粘土土地地基基工程程实实例例湖南南某某高高速速公公路路的的红红粘粘土土，，呈呈褐褐红红色色，，节节理理裂裂隙隙发发育育，，粘粘土土矿矿物物含含量量约约70%。其其最最佳佳含含水水量量为为23.2%，液液限限为为56.8%，塑塑限限为为29.0%，自自由由膨膨胀胀率率为为50%。属属具具弱弱膨膨胀胀性性的的高高液液限限粘粘土土。。经过过研研究究，，掺掺加加3%的石石灰灰，，最最佳佳含含水水量量19.1%。用用18t压路路机机静静压压一一遍遍，，振振动动三三遍遍，，再再静静压压一一遍遍即即可可达达到到96区的的压压实实标标准准。红粘粘土土地地基基五、、岩岩溶溶地地基基主要要有有地地下下与与地地表表两两种种岩岩溶溶形形态态地表表岩岩溶溶主主要要包包括括：溶溶沟沟、、石石芽芽、、漏漏斗斗、、竖竖井井、、落落水水洞洞、、溶溶蚀蚀洼洼地地、、干干谷谷、、盲盲谷谷、、孤孤峰峰和和峰峰林林等等。。地下下岩岩溶溶主主要要包包括括：溶溶隙隙、、溶溶沟沟、、溶溶槽槽、、天天生生桥桥、、溶溶洞洞和和暗暗河河等等。。主要要破破坏坏类类型型1）路路基基与与桥桥梁梁桩桩基基承承载载力力不不足足2）地地表表或或路路桥桥基基础础塌塌陷陷3）路基不不均匀沉沉降4）路基与与桥梁桩桩基滑动动5）岩溶地地下水的的影响6）岩溶对对施工的的影响岩溶地基基处理措施施高等级公公路岩溶溶区地基基处置的的基本程程序是：：岩溶地基基稳定性性分析与与评价——地基处理理方案及及其设计计——地基处治治设计工工程实施施——地基处治治的质量量监控。。对岩溶水水及溶洞洞的处理理可归纳纳为“疏导、跨跨越、加加固、填填塞、灌灌注”十个字。。疏导：岩溶水宜宜疏不宜宜堵，因因地制宜宜，因势势利导，，一般以以明沟、、盲沟、、涵洞、、泄水洞洞等加以以疏导。。跨越：如跨越和和施工条条件较好好，可采采用跨越越方法。。桥跨适适用于流流量较大大的暗河河、冒水水洞或消消水洞等等。涵跨跨适用于于一般岩岩溶泉。。岩溶地基基加固：为防止基基底溶洞洞的坍塌塌及岩溶溶水的渗渗漏，经经常采用用加固的的方法。。1）洞径大，，洞内施工工条件好时时，可采用用浆砌片石支墙、支支柱及码砌砌片石垛等等加固，如如需保持洞内水流的的畅通，可可在支撑工工程间设置置涵管排水水。2）深而小的的溶洞不便便用洞内加加固方法时时，可采用石盖板或或钢筋混凝凝土盖板加加固。岩溶地基填塞：1）对洞径小小，顶板或或岩层破碎碎的溶洞，，可采用炸炸破顶板，，挖出洞内内淤泥，用用片石回填填的方法处处理。2）对出露与与路基面或或构造物基基底的溶洞洞，可部分分或全部以以碎石、片片石换填。。3）对基本停停止发育的的干涸溶洞洞，一般以以堵塞为宜宜，即用浆浆砌或干砌砌片石、块块石等浆砌砌填塞、封封闭。4）对路堑边边坡上的溶溶洞，如影影响边坡稳稳定时，洞洞内可用片片石堵塞，，洞外用干干砌片石铺铺砌，砂浆浆勾缝，或或浆砌片石石封闭。如如溶洞靠近近边沟时，，浅的溶洞洞可按上述述方法堵塞塞封闭，深深的溶洞填填砌不易，，可用钢筋筋混凝土板板封闭，同同时应防止止边沟水的的渗漏。岩溶地基灌注：对路基下埋埋深较大的的溶洞，若若非暗河通通道，采用用灌注法是是一种经常常采用且效效果较好的的处理方法法。土洞及地面面塌陷的处处理：1）挖填处理理。2）灌砂处理理3）加固4）跨越石芽、溶蚀蚀沟、溶蚀蚀槽的处理理：1）清爆换填填2）灌浆加固固3）梁、板跨跨盖4）采用桩柱柱基础岩溶地基工程实例某大桥东引引桥桥墩为为浆砌片石石基础，基基底侧面宽宽4.7m，正面长11.76m，基底标高高166.02m。地基中有有一宽7.5m左右，深8.85m（基底至沟沟底深度））的溶沟穿穿过基底中中部并纵贯贯整个基底底，使整个个墩基坐落落在沟中的的可塑-软塑状红粘粘土层上。。为确保桥桥的安全对对桥梁的上上部结构和和下部基础础采取了以以下措施：：岩溶地基1）将块石拱拱桥改为钢钢筋混凝土土T形梁桥，既既大大减轻轻了桥身自自重，又加加强了桥对对地基不均均匀沉降的的适应性。。2）将基础侧侧面的压力力扩散角由由31°加大到45°，使桥墩基基底侧面宽宽由4.7m加宽到6.3m，加之桥自自重的减少少，基底附附加应力由由300kpa降到了200kpa。3）基底下设设置一厚1.0m、侧面宽8.3m的钢筋混凝凝土垫层，，垫层两端端各有1.6m长支承在溶溶沟壁的基基岩上。4）垫层下垂垂直溶沟走走向密铺一一层废钢轨轨，其两端端支承在沟沟壁基岩上上，这样铺铺设的垫层层和废钢轨轨，大大加加强了墩基基的整体刚刚度和跨越越溶沟软土土层的能力力。因采用了上述述处理措施，，该桥自1981年通车以来，，历经20余年，至今仍仍完好如初。。岩溶地基六、湿陷性黄黄土地基黄土在一定压压力（自重压压力或自重压压力与附加压压力）下受水水浸湿后结构构迅速破坏而而发生显著附附加下沉的现现象，称为湿湿陷。浸水后后产生湿陷的的黄土称为湿湿陷性黄土，，但是，并不不是所有黄土土都具有湿陷陷性。工程特性压缩性（欠压压密土）、渗渗透性（中等等透水性）。。湿陷性黄土地地基1）砂石垫层法法，适用范围：：处理厚度小小于2m，主要用于地地下水位较高高的软弱土层层，要求下卧卧土质良好，，水位以下施施工时应先降降水，局部或或整片处理。。2）灰土垫层法法，适用范围：：处理厚度小小于3m，要求下卧土土质较好，必必要时下设素素土垫层，局局部或整片处处理，它具有有一定的胶凝凝强度和水稳稳定性，在基基础压力作用用下以一定的的刚性角向外外扩散应力，，因而常用作作刚性基础的的底脚。用于于高层建筑更更能发挥其作作用。3）强夯法，适用范围：：厚度3~6m的湿陷性黄土土，人工填土土或液化砂土土，环境许可可，局部或整整片处理。是是最经济的一一种方法。处理措施湿陷性黄土地地基4）挤密桩法，适用范围：：处理厚度5~15m湿陷性黄土或或人工填土，，地下水位以以上，局部或或整片处理。。地基土的含含水量是挤密密桩加固效果果的关键。5）预浸水法，适用范围：：湿陷程度严严重的自重湿湿陷性黄土，，一般适用于于湿陷性土厚厚度大于10m，自重湿陷量量大于50cm的场地，用来来消除土的自自重湿陷性。。6）振冲碎石桩桩或深层水泥泥搅拌桩，适用范围：：处理厚度5~15m的饱和黄土或或人工填土，，排除泥水有有污染，局部部或整片处理理。湿陷性黄土地地基7）单液硅化或或碱液加固法法，适用范围：：一般用于加加固地面下10m范围内地下水水位以上的已已有建筑地基基，单液硅化法加加固深度可达达20m，适用于局部部处理。8）旋喷桩法，适用范围：：一般用于加加固地面下20m范围内已有建筑筑物地基，适适用于局部处处理。9）桩基础，处理厚度5~30m的饱和黄土或或人工填土，，如能保证施工工质量，有较较大的承载力力。湿陷性性黄土土地基基工程实实例某拟建建住宅宅楼高高六层层，高高度23.6m，底层层平面面尺寸寸51.3××10.5m，基底底埋深深-2.2m，建筑筑总荷荷重80154KN。场区地地貌单单元为为黄河河Ⅲ级阶地地，东东西两两端为为Ⅲ级自重重湿陷陷性黄黄土，，最大大湿陷陷深度度25m，计算算自重重湿陷陷量最最大值值11.98cm；中段段（20~30m）为杂杂填土土回填填冲沟沟，沟沟深13~16m，回填填材料料主要要为非非饱和和的建建筑和和人工工垃圾圾，回回填史史约15年。地地下水水埋深深大于于60m。湿陷性性黄土土地基基处理完完后在在黄土土挤密密区（（面积积650m2）挖了了3个工程程探井井，井井位均均布设设在相相邻三三桩的的中心心位置置，采采取挤挤密后后桩间间土样样37组，进进行了了黄土土湿陷陷性、、压缩缩性试试验。。结果果表明明：在在设计计挤密密深度度范围围内，，干容容重提提高了了14%~20%，孔隙隙比下下降了了25.9%~32.6%，湿陷陷性和和自重重湿陷陷性全全部消消除，，承载载力也也达到到了设设计要要求，，综合合判定定处理理效果果符合合要求求。在考考虑虑场场地地条条件件的的局局限限性性、、差差异异性性和和多多种种处处理理方方案案适适宜宜性性的的基基础础上上，，选选定定挤挤密密碎碎石石桩桩和和灰灰土土垫垫层层地地基基综综合合处处理理方方式式，，即即首首先先用用干干振振碎碎石石挤挤密密桩桩对对场场区区进进行行整整片片处处理理，，其其上上再再垫垫铺铺2.0m厚的3:7灰土。湿陷性黄黄土地基基七、盐渍渍土地基基工程特性性盐渍土道道路主要要病害：：盐胀、、溶陷、、冻胀处理措施施1）控制最最小路基基高度2）设置隔隔断层（（碎石、、砂砾、、砂、土土工布、、沥青砂砂）3)做好路基基排水4)地基换填填处理（（若有过过湿路段段或池塘塘、水坑坑等软弱地基，，且厚度度在3m以内时,可作浅层层换填处处理）5）砾石桩桩加固地地基6）强夯法法加固盐渍土地地基道路改扩扩建工程程设计与与施工路基的改改扩建设设计是道道路改扩扩建整体体设计中中的一个个重要环环节，既既要考虑虑到现有有路基的的使用状状况和要要求，又又必须与与路线的的改（选选）线设设计、路路面结构构的加宽宽或加铺铺层设计计、桥涵涵结构等等的协调调进行综综合考虑虑，以期期降低工工程造价价和保证证道路的的使用性性能。一般路路基改改扩建建的内内容包包括：：1)根据路路线改改（选选）几几何设设计要要求，，结合合当地地地形形，地地质条条件，，选择择及完完善现现有路路基的的断面面形式式；2)选择择路路基基填填料料与与压压实实标标准准；；3)确定定边边坡坡形形状状和和相相应应坡坡率率；；4)路基基排排水水系系统统设设计计与与排排水水结结构构物物设设计计；；5)防护护与与加加固固工工程程设设计计等等。。改扩扩建建设设计计要要求求改扩扩建建为保保证证路路基基的的强强度度和和稳稳定定，，对对一一般般路路基基的的改改扩扩建建设设计计要要做做到到：1）设计前，应应做好全面调调查研究，充充分收集沿线线地质、水文文、地形、地地貌、气象、、地震等设计计资料，现有有道路的历年年路况资料及及当地路基的的翻浆、崩坍坍、水毁等病病害的防治经经验及对策。。2）山岭、重丘丘区的路基，，应根据当地地自然条件，，特别是工程程地质条件，，选择适当的的路基横断面面形式和边坡坡坡度。在地地形陡峻和不不良地质地段段，不宜破坏坏天然植被和和山体平衡；；在狭窄的河河谷地段不宜宜侵占河床，，可视具体情情况设置其他他结构物和防防护工程。3）陡坡上的半半填半挖路基基，可根据地地形、地质条条件，采用护护肩、砌石或或挡土墙。改