高等级公路路基沉降与桥涵结构物沉降防治

1高等级公路路基沉降与桥涵结构物沉降防治路基沉陷是路基在其施工期和道路建成后经常出现的一种病害。路基沉陷路基沉缩地基沉陷路基沉陷原因：①筑路材料不良；②施工压实不够；③地基承载力不足。路基沉降殃及路面使路面出现裂痕？3

路基沉陷的典型案例

2006年3月26日山西太旧（太原到旧关）高速公路太原到阳泉段寿阳县境内发生路基沉陷，到28日沉陷路段有一百多米长，沉陷幅度最大的路段沉陷达8米。

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石太（太原至石家庄）不明地质灾害引发路基沉陷

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2006年3月28日，一个人跨过石太高速公路寿阳段塌陷后宽宽的裂缝

石太高速公路寿阳段塌陷现场寿阳出口往东2公里路面严重塌陷，现场形成长100余米、宽10多米、深近10米的塌方61.伐除树根及表土（淤泥质土、种植土等）处理不彻底，路堤成型后一旦杂质腐烂变质，地基将产生松软和不均匀沉降。2.地面的自然坡度较大时（横坡大于1:5），填筑前的原地面未按设计挖成台阶。（一）一般路基沉降产生的原因3.填料与土基结合不良，在荷载作用下，填料极易失稳而沿坡面产生滑移。4.路基填料不符合规范规定；不同的填料未采用与之相适宜的施工工艺。75.半填半挖路基、路堤与路堑过渡段、路基拓宽改建地段填挖结合部处理不妥善。6.路基修筑在软土地段，因软土压缩性大而产生沉降；7.路基填料含水量过大、压实厚度过大、填料混杂等，均易产生不均匀沉降。8.工程施工中，现场工作人员责任心不强，技术管理力度不够，施工现场混乱，使工程质量降低，造成隐患。

路基沉降殃及路面使路面出现裂痕？8（二）软土路基填筑过程中主要变形破坏及原因在填土荷载和行车作用下，容易出现沉降、冰冻膨胀、弹簧、沉陷、滑动、基底向两侧挤出淤泥等病害。原因分析:①加载过快；②软土层太厚;③沉降观测有误；④地质资料不全。9一、沉降预防措施重视原地表处理10一、沉降预防措施严格控制路堤填料；严格控制路堤填筑工艺抓好路基特殊部位的施工质量做好压实度的检测-薄弱环节11二、沉沉降处处理方方法适用于于填筑筑土质质不符符合要要求，，路基基出现现下沉沉但面面积不不大且且深度度不深深时。此法法是将将原路路基出出现病病害部部分的的土挖挖去，，换以以强度度大、、稳定定性好好的砂砂砾、、卵石石、碎碎石、、石灰灰土、、素土土等回回填，，并分分层压压实，，压实实度要要求高高出原原路基基压实实度1～2个百分分点为为宜。。回填填时，，及时时排除除流向向路基基的地地面水水或处处理好好地下下水。。挖补补面积积要扩扩大，，且逐逐层挖挖成台台阶状状，由由下往往上，，逐层层填筑筑。1.换填土土层法法122.反压护护道法法在路堤堤两侧侧填筑筑一定定宽度度和高高度的的土石石反压压护道道，使使路堤堤下的的淤泥泥或泥泥炭向向两侧侧隆起起的趋趋势得得到平平衡，，然后后填土土，恢恢复到到路基基标高高，从从而保证路路堤的的稳定定性。133．粉粉喷桩桩法对于处处理10m以内内路基基下沉沉病害害，采采用粉粉喷桩桩加固固技术术是较较为理理想的的一种种方法法。加固原原理：：粉喷桩桩处理理软基基土是是通过过专门门的机机械将将粉体体固化化剂喷喷出后后在地地基深深处与与软土土强制制搅拌拌，利利用固固化剂剂和软软土之之间发发生的的一系系列物物理、、化学学反应应，在在原地地基中中形成成强度度、刚刚度较较大的的桩体体。同同时也也使桩桩周围围土体体性质质得到到改善善，桩体与与桩间间土体体形成成复合合地基基共同同承担担外荷荷载。粉喷法法—喷粉桩桩施工工14粉喷水水泥搅搅拌桩桩施工工工艺艺：①深层层搅拌拌机械械就位位。②预搅搅下沉沉（至至设计计标高高）。。③搅拌拌提升升，同同时喷喷干水水泥粉粉至地地面以以下0.5m处（设设计桩桩顶））。④在桩桩上部部的5m长范围围内重重复搅搅拌一一次（（1／3～1／2）桩长长、桩桩上部部强度度要求求较高高。⑤重复复搅拌拌提升升，直直到离离地面面下0.5m，上部部回填填5％灰土土（或或水泥泥土））并压压实。。⑥关闭闭搅拌拌机械械移位位至下下一桩桩位。。施工工工序：：桩机就就位—正转钻钻进至至设计计深度度—反转提提升，，同时时喷干干粉水水泥形形成粉粉喷桩桩—复搅—机械移移位15控制重重点一一：桩长控控制桩必须须进入入持力力层并并按进进入持持力层层的长长度控控制桩桩长。。判别方方法：：可由钻钻机钻钻到最最深处处时的的下钻钻速度度和电电流表表读数数来判判定。。实际桩桩长应应该应应按进进入持持力层层控制制。16控制重重点二二：水泥的的掺入入量应应以设设计为为标准准，以以实际际土的的孔隙隙比、、含水水量为为参考考，根根据28d无侧限限抗压压强度度，通通过试试验确确定每每米桩桩的水水泥用用量。。准确确确定水水泥的的掺入入量规范规规定：：地基土土的天天然含含水量量小于30%或大于于70时不宜宜采用用粉喷喷桩。17控制重重点三三：水泥与与土搅搅拌的的均匀匀程度度是关关系到到粉喷喷桩体体强度度的关关键因因素。。复搅的的作用用：在于通通过充充分的的搅拌拌使水水泥与与土及及水得得到比比较完完全的的接触触与作作用，，促使使桩体体的形形成。。复搅控控制（（搅拌拌的均均匀性性）18控制重重点四四：要保证证喷粉粉的均均匀性性关键在在于掌掌握钻钻头的的提升升速度度。从开始始喷灰灰到钻钻头处处出灰灰有一一定时时间，，钻机机钻至至桩底底后，，必须须预喷喷停留留一段段时间间方可可提钻钻。为保证证水泥泥搅拌拌桩桩桩端、、桩顶顶及桩桩身质质量，，第一一次提提钻喷喷浆时时应在在桩底底部停停留30s，进行行磨桩桩端，，余浆浆上提提过程程中全全部喷喷入桩桩体，，且在在桩顶顶部位位进行行磨桩桩头，，停留留时间间为30s。19施工质质量控控制：：粉喷桩桩质量量关键键在于于：确保每每根桩桩都有有足够够的喷喷粉量量以及及喷粉粉与搅搅拌的的均匀匀程度度；保保证搅搅拌桩桩的长长度。。粉喷桩桩施工工质量量控制制关键键因素素？20申嘉湖高速公路首创水泥固化路基工程2.固化剂剂法在处理理高填填土路路基的的下沉沉中，，如果果更换换路基基填料料受到到限制制，且且填料料数量量不大大时，，可在在原填填料中中掺入入一定定品种种与数数量的的固化化剂处处理路路基病病害。。214.压浆法法（灌灌浆法法）压（灌灌）浆浆法是是通过过注浆浆管将将浆液液均匀匀地注注入地地层中中，浆浆液以以充填、、渗透透和挤挤密等方式式占据据土粒粒间或或岩石石裂缝缝中的的空间间，经经人工工控制制一定定时间间后，，浆液液将原原松散散的土土粒或或裂缝缝胶结结成一一个整整体，，形成成一个个结构构新、、强度度大、、防水水性能能高和和化学学稳定定性良良好的的“结晶体体”。压浆机机现场场压浆浆施工工图片片22渗透灌灌浆在灌浆浆压力力作用用下，，浆液液克服服各种种阻力力渗入入孔隙隙和裂裂隙，，压力力越大大，吸吸浆量量及浆浆液扩扩散距距离就就越大大。这这种理理论假假定在在灌浆浆过程程中地地层结结构不不受扰扰动和和破坏坏，所所用的的灌浆浆压力力相对对较小小。适适用于于中砂砂以上上的砂砂土和和有裂裂隙岩岩石劈裂灌浆在灌浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的孔隙或裂隙扩张或形成新的裂缝或孔隙，从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大，所用的灌浆压力相对较大。通过钻孔向土层中压入浓浆，随着土体的压密和浆液挤入，将在压浆点周围形成灯泡状空间，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层局部隆起，许多工程种用这一原理纠正了地面建筑物不均匀沉降，被称为土内压密。压密灌浆表面压压密：：在建筑筑物底底板下下土层层表面面压浆浆，使使土体体自上上而下下的固固结沉沉降。。23表面压压密土内压压密24压浆施施工流流程整个压压浆施施工过过程包包括布布孔、、成(钻)孔、制浆浆、压浆浆、封孔孔等。压浆：压浆施工工主要包包括控制制压浆的压压力、浆浆液浓度度、压浆浆量、压压浆程序序等内容。。如何选选择和控控制压浆浆压力和和压浆浓浓度等因因素，是是压浆施施工中首首要解决决的问题题。（3）注浆法法25（3）注浆法法高压喷射射注浆法法高压喷射射注浆法法70年代后期期创始于于日本，，它是利利用钻机机把带有有喷嘴的的注浆管管钻进至至土层的的预定位位置后，，以高压压设备使使浆液或或水成为为20~40MPa的高压射射流从喷喷嘴中喷喷射出，，冲击破破坏土体体，同时钻杆杆以—定速度渐渐渐向上上提升，，将浆液液与土粒粒强制搅搅拌混合合，浆液液凝固后后，在土土中形成成一个固固结体。。264.土工布法法土工布又又称土工工织物，它是由由合成纤纤维通过过针刺或或编织而而成的透透水性土土工合成成材料。。成品为为布状，，一般宽宽度为4-6米，长度度为50-100米。土工工布分为为有纺土土工布和和无纺土土工布。。土工布具有优秀秀的过滤、隔隔离、加加固防护护作用、抗抗拉强度度高、渗渗透性好好、耐高高温、抗抗冷冻、、耐老化化、耐腐腐蚀。27新型土工工材料土工布成成品土工网防水板土工格栅栅复合土工工膜土工格室室28据有关资资料介绍绍，采用用土工布布处理松松软地基基，与换换土工程程相比，，不但用用工少，，工期缩缩短，而而且工程程费用可可节约1/4左右，可可见土工工布处理理软土地地基，具具有良好好的推广广使用价价值。土工布在在加强松松软地基基中的作作用①透水与与过滤作作用;②分隔与补补强作用用.特点：土工布在在高压下下具有较较大的孔孔隙率，，透水性性能好，，有优越越的垂直直、水平平排水能能力，很很高的抗抗拉强度度及隔水水作用，，能提高高路基整整体强度度，重新新分布土土基压力力，增强强路基稳稳定性。。作用：土工织物砂垫层295.排水固结结法竖向排水水固结法法－－在地基内内设置排排水井，，缩短排排水距离离，加速速固结排排水。目的：运用堆载载预压，，挤出土土中的过过多含水水，达到到挤紧土土粒和提提高强度度。适用条件件：均匀的厚厚粘土层层而渗透透性小、、路堤较较高。排水材料料：砂、预制制芯板等等。30（1）砂井法法（普通通砂井和和袋装砂砂井）31（2）塑料排排水板法法塑料排排水水板32超载预压压法－－路堤填筑筑到超过过设计标标高的高高度，使使软土地地基受到到超载的的作用而而加速固固结沉