学习情境3：路基工程

第三章路基工程学习目标本章重点本章难点主要内容本章小结思考练习1重点掌握路基翻浆的分类及其产生的原因、路基承载力不足的原因分析和处理措施，以及路基压实度不足的原因及处理措施；掌握路基滑坡、沉陷两大重要质量事故的原因分析及防治措施及路基与结构衔接处的跳车质量事故的成因；了解路基翻浆的处治措施、跳车的预防及处理措施，以及路基遇地质灾害处的原因分析和处理措施;了解路基检测的项目及内容。学习目标返回2路基翻浆及承载力不足路基压实度、滑坡及沉陷路基与结构物衔接处工程质量事故分析本章重点返回3路基与结构物衔接处工程质量事故分析

本章难点返回4路基工程出现的质量事故，除了由地质、土质状况不良、施工不当等原因引起的外，最重要的是路基水温状况的影响。路基翻浆主要是水的冻融及行车的作用所致，易出现翻浆的地段一般采用换填或改变填料土的性质处理，另外就是隔水处理，如提高路基，设置隔离层和排水设施等。确保路基承载力满足要求，必须加强地基处理，提高路基土的填料强度和路基压实区的压实度。路基土在自重应力和附加应力作用下，力的反复作用要求路床压实度较高，力的作用深度内土的压实要求必须确保。影响压实度的因素很多，主要是土的含水量、填料层厚度、碾压遍数、地基强度和碾压机械类型等。路基滑坡属地质病害，主要通过避让和坡面防护为主，必要时采取支挡和加固处理。路基沉陷主要是地基处理和路基填料不当所致，必须引起高度重视。本章小节5路基与结构物(桥台背)衔接处的路基质量通病就是出现台阶(沉降不同)跳车。处理好路基沉降和桥台沉降小(或不沉降)的问题是解决这一通病的关键。桥梁设计确定后，关键是解决台背路基填料的质量。一般采用选择轻质填料填筑，提高压实度，防止台背填料浸水软化，设置台背过渡段(临时过渡路面)桥台台背后设置路基与桥台连接搭板等方法处理来减少沉降差。确保行车在桥台同路基连接处不跳车或很少跳车。构造物部位的回填压实，必须选择合适的填料且充分压实来保证回填质量。路基滑坡、风蚀、泥石流等地质病害也是常见的，大部分地质灾害都是水的作用所致，土的浸湿减低了粘聚力和内摩擦力。防止这类病害一方面采取边坡加固与防护措施，另一方面要保证压实度，提高土基的水稳性。路基工程检测有着非常重要的意义，掌握路基填料含水量、压实度及几何尺寸的试验检测是十分必需的。返回6主要内容第一节路基翻浆及承载力不足

第二节路基压实度、滑坡及沉陷第三节路基与结构物衔接处工程质量事故分析第四节路基地质灾害事故分析第五节路基工程质量检测概述返回7一、路基翻浆二、路基承载力不足三、路基填料的CBR值不足第一节路基翻浆及承载力不足

返回8在季节性冰冻地区，对于水温条件不利的土质路基，由于负温度的作用，产生水分聚流现象。冬季开始，土基由上向下逐渐冻结，聚冰层下部的水分，在结晶力和渗透压力差(吸引力)的综合作用下，以薄膜水和毛细作用的移动方式，不断向上积聚，聚冰层增厚和发展成多层次。春融季节气温回升，土基上层解冻，水分滞留在上部，土基过湿软化、强度降低；在行车荷载作用下，路面开裂、松散或鼓包，以致泥浆受压外冒，造成翻浆病害。直到夏季，土基全部解冻，湿度恢复正常状态，翻浆病害停止。翻浆病害与冬季冻胀病害，往往伴随形成。无负温度作用时，如果填土过湿，路基压实过程中，可能产生弹簧现象，这也是土质路基的隐患之一，但在成因上和处治方法上，不能与上述翻浆病害相提并论。一、路基翻浆9（一）翻浆分类翻浆类型导致翻浆的水分来源地下水类受地下水的影响，土基经常潮湿，导致翻浆。地下水包括上层滞水、潜水、层间水、裂隙水、泉水、管道漏水等。潜水多见于平原区，层间水、裂隙水、泉水多见于山区。地面水类受地面水的影响，使土基潮湿，导致翻浆。地面水主要指季节性积水，也包括路基、路面排水不良而造成的路旁积水和路面渗水。土体水类因施工遇雨或用过湿的土填筑路堤，造成土基原始含水量过大，在负温度作用下使上部含水量显著加强，导致翻浆。气态水类在冬季强烈的温差作用下，土中水主要以气态形式向上运动聚积于土基顶部和路面结构层内，导致翻浆。混合水类受地下水、地面水、土体水或气态水等两种以上水类综合作用产生翻浆。此类翻浆需要根据水源主次定名，如地下水地面水等。10（二）翻浆分级根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度，将翻浆现象分为3级，即:(1)轻型路面龟裂、湿润，车辆行驶时有轻微弹簧。(2)中型路面松散，大片裂纹，局部鼓包，车辙较浅。(3)重型路面严重变形，翻浆冒泥，车辙很深。11（三）原因分析

影响翻浆的主要因素有土质、气候、水分、行车与养护等。1．土质粉性土是最容易翻浆的土，这种土毛细上升速度快且高，土中水分增多时强度降低很快，容易失去稳定。粘性土毛细水上升虽高，但上升速度慢，因此，只有在水源供给充足并且在土基冻结速度缓慢的情况下，才能形成比较严重的翻浆。粉性土和粘性土含有大量腐植质和易溶盐时，则更易形成翻浆。砂性土在一般情况下不会发生翻浆，这种土透水性强，毛细水上升高度小，在冻结过程中水分聚流现象极轻。同时，这种土即使含有大量水分也能保持一定的强度。122．气候多雨的秋天、暖和的冬天、骤热的晚春、春融期降雨等都是加剧湿度积聚和翻浆现象的不利气候。3．水分地面排水困难，路基填土高度不足，而且路基附近的地表积水及浅的地下水，能提供充足的水源，是形成翻浆的重要条件。4．行车公路翻浆是通过行车重复荷载的作用，最后形成和暴露出来的。当其他条件相同时，在翻浆季节，交通量大，车辆愈重，则翻浆也会愈多，愈严重。5．养护不及时排除积水，修补裂缝、坑槽，会促成或加剧翻浆的出现。13（四）预防及处理措施

路基一旦发生了翻浆，可适当地选用下面的方法防治。1．挖换土壤把翻浆路段上的土挖出来，换填40～60cm厚的砂性土，压实后重铺路面，此法适用于翻浆较严重的路段。2．换铺粒料把翻浆路段上的稀泥挖除，填以碎石、碎砖或炉渣等粒料，表面整平后直接通车，或在下面填一层水稳性较好的干土，再铺上粒料，垫平后通车。此法也适用于翻浆较严重的路段。3．挖换石灰土在翻浆已破坏的土路上，可在该路段上撒铺适量的石灰，并用木棍或木榔头捣夯，使石灰能掺入路基土中，以形成灰土路，提高路基的水稳性；或在翻浆严重地段，待翻浆结束后可在原路面上，加铺20～25cm厚的6％～8％的石灰土，再重铺路面。14

4．提高路基根据实际情况加高路基，使路基上部土层远离地下水或地表积水。路基加高的数值，应根据当地冻土深度、路基土质和水文情况，以路基最小填土高度或临界高度的方法确定，以保证路基处于干燥状态。此法适用于平原区的土路和其他地区取土较易的路段。5．设置不透水隔离层用经过沥青结合料处理的土做成厚2cm～3cm的不透水隔离层，用油毛毡则为2层～3层，或用不易老化的特别塑料薄膜，铺在路基全宽上，做贯通式，或只做到路面边缘50cm～60cm处的不贯通式。15为了不让地下水大量上升到路基上部土层，可设法降低地下水，常用以下几种方法。(1)修建管式渗沟在路基两旁的边沟底上，向下挖一道深沟，比现有的地下水位再深一些。在沟底安放四周带孔的瓦管(或水泥混凝土管)，管上填满碎石、碎砖或小砾石，最上层用20cm厚的粘土夯实封口，粘土与碎石等粒料之间可铺一层3cm厚的草皮，这样地下水就可经瓦管排走而降低其水位。如下图所示。

6．增设排水设施16(2)修盲沟一般在路肩上设横向盲沟，每隔5m～6m设置一道，沟底宜做成4%～5％的纵坡。如地下水位高，可在边沟底下设置纵向盲沟，其深度应根据当地土质毛细作用高度及降低水位多少而定。盲沟应用渗水良好的碎(砾)石填充。(3)扩大边沟扩大边沟适用于边沟有一定的纵坡，能保证排水畅通的路段。一般边沟可加深至1m左右，底宽0.6m左右，并用片石或混凝土预制块加固。17此法主要是提高路面的强度与刚性，扩大其承载能力。如在基层加铺20～25cm厚的石灰土，二灰碎石土等。为提高路基的强度与抗冻能力，亦可在路面底层铺砂垫层。通常采用的路面结构组合有四种，如下图所示。7．加强路面结构层18防治路基翻浆的各种措施返回19二、路基承载力不足作用于路基的荷载，有路基的自重(即静载)和汽车的轮载(即动载或活载)。荷载引起路基相当深度内处于应力状态，路基工作区内的应力不足，必然引起路基的变形破坏。当路基工作区深度大于路基填土高度时，行车荷载不止作用于路堤，而且作用于天然地基上部土层，为此，天然地基上部土层和路堤应同时满足路基工作区的设计要求，并须充分压实。20地基处理不当，承载力不足路基填料不符合要求压实度不足1、原因分析212、预防及处理措施1）选择强度高的路基填料填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾(角砾)类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层应采用同类填料。泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土及易溶盐超过允许值的劣质土不得直接用于填筑路基。冰冻地区的上路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。强风化岩石及浸水后容易崩解的岩石不宜作为浸水部分路堤填料。若用细粒土作为填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。路基填料最小强度应符合下表的要求。222）提高路基各压实区的压实度填方路基应分层填筑，均匀压实。路基压实度应符合下表的规定。填方路基的压实要求，应符合《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的规定或通过试验确定。232）天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的黏质土，用做高速公路、一级公路和二级公路上路床的填料时，应采用各种措施使其压实度达到表3-4的规定；上述土用于下路床及上、下路堤的填料时，进行处治或采用重型压实标准确有困难时，可采用轻型压实标准，其压实度不应低于表3-5的规定。返回24三、路基填料的CBR值不满足设计或规范要求返回路基CBR值是评价路基顶面承载力指标。但施工中往往出现填筑层压实度合格，CBR值不能满足设计或“规范”要求时的现象。1.原因分析：路基填料强度低，施工工艺、填筑方法不当。2.预防及处理措施：1)采用冲击压实法可成倍地提高路基的CBR值，冲击压实过程中注意随时洒水，以保证填筑层表面不产生浮土，是提高CBR值的关键。2)按公路登记和路基填筑层位试验确定路基填料，当路基填料CBR值不能满足规范要求时(参见表3-3)，一般采用换填土法(换用砂、砂砾、碎石等CBR值较高的材料)或掺加无机结合料(石灰粉、水泥等固化材料)进行加固处理，以保证填料的CBR值达到规范要求，确保路基强度。3)因地制宜，合理确定填筑方案。25一、路基压实度不足二、路基滑坡三、路基沉陷第二节路基压实度、滑坡及沉陷

返回26路基压实程度的标准一般是以工地实际要求达到的干密度(d)与室内标准击实试验求得土的最大干密度(γdm)之比作为指标。从路基土的受力情况看，在路基上部0～80cm(即上路床0～30cm，下路床30～80cm)深度范围内应力较大，其下应力相应较小。因此，上部要求土的压实度较高，应取较大的K值。另外由于路面等级不同，对路基土的密实度要求也不一样，高级路面要求路基受力后的变形比中、低级路面要小，故高级路面下的路基应取较大的压实度。一、路基压实度不足27

1.压实标准压实施工应首先确定压实度。正确选定压实度，关系到土基受力状态。路基路面设计要求和施工条件必须兼顾需要与可能，讲求经济与实效。路床范围内的土层承受着强烈的行车荷载反复作用，路基下层主要承受本身重量。因此，路床范围的压实度要求高。路堤路堑和路堤基底均应密实，土质路堤(含土石路堤)的压度应不低于表3-4及3-5所列标准。填石路堤(包括分层填筑岩块及倾填爆破石块)的紧密程度在规定范围内，以通过12t以上振动压路机进行压实试验，当压实层顶面稳定、不再下沉(无轮迹)时，可判为密实状态。（一）路基压实度标准及影响压实度的因素282.影响路基压实度的因素1）含水量的大小路基填筑用土的含水量直接影响压实度是否能满足设计要求。含水量大，路基压不实，且会出现弹簧、轮迹较大；含水量小路基也压不实，且会出现松散、推移等病害。2）碾压层厚度路基压实层厚度是根据土质、碾压机械类型与功能来确定，一般压实厚度不宜超过20cm，结构物回填应在15~20cm内，如果压实层厚度超厚碾压，应通过试验来确定，土质情况不同则压实土碾压前松铺厚度是不同的，应合理确定松铺厚度，选择合适的碾压机械进行碾压。3）碾压遍数不同的压实机械具有不同的压实功能，不同的土质应选择适宜的碾压机械，压实吨位越大、功能越大，反之则相反。4）灰剂量与干密度的关系石灰土相比同土质的素土而言其干密度要小，一定的灰剂量的石灰土在最佳含水量状态下对应一定的干密度，灰剂量减小则干密度增大。5）地基强度地基必须具有足够的强度，否则其上的填筑土体无论采用何种压实机械也很难确保压实度的要求。291.路基边缘压实度不足路基行车带压实度符合规范要求，但路基边缘带压实度不够。（1）原因分析1)路基填筑宽度不足，未按超宽填筑要求施工。2)压实机具碾压不到边。3)路基边缘漏压或压实遍数不够。4)采用三轮压路机碾压时，边缘带(0~75cm)碾压频率低于行车带。（2）预防处理措施1)路基施工应按实际的要求进行超宽填筑。2)控制碾压工艺，保证机具碾压到边。3)认真控制碾压顺序，确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度。4)提高路基边缘带压实遍数，确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。5)校正坡脚线位置，路基填筑宽度不足时，返工至满足设计和“规范”要求(注意：亏坡补宽时应开蹬填筑，严禁贴坡)，控制碾压顺序和碾压遍数。（二）路基压实度不足原因分析及处理30路基零填方是指路基设计标高与清表后的地面标高相同的部位，易出现因压实度不均，导致填挖交界处产生较大差异沉降的现象。（1）原因分析路基零填方概念不清，层位和施工范围确定有误，压实不均，控制标准和施工方法不当。（2）预防处理措施1)路基工程零填方经常出现，精心施工是关键。如零填方的左或右、前或后均为填方段，则该段应留出与毗连的挖方段有足够的纵向碾压长度或横向碾压宽度；相应的挖方段应开蹬碾压，该碾压段应与填方段处于同一标高的碾压段内，即填挖交界同期同时碾压，可保证零填方处的压实度，有效的避免差异沉降。2)零填方及路堑路床的压实，应符合表3-4的规定。3)当路堑、零填路基的路床表面30cm内为换填土，其土质符合表3-3填料要求时，应进行压实，其压实度须符合表3-4的规定；换填超过30cm时，应按表列数值的90%的标准执行。4)当路堑、零填路基的路床表面以下30cm内的原状土土质符合表3-3填料要求，但其干密度不符合表3-4的规定时，应将路床表层原状土翻松后进行压实，其压实度须符合表3-4的规定。5)对已出现差异沉降的路段进行返工处理，弄清概念，正确确定施工层位和范围，严格按“规范要求进行施工。”返回2.零填方地段的压实度不足31路基滑坡主要是指填方路基的边坡滑坍、塌坍以及挖方路基边坡的剥落、碎落、坠落、滑坍、塌坍、和崩坍，以上问题多以水毁的形式出现。二、路基滑坡32剥落主要发生在挖方边坡表面。如果挖方坡面为性质不匀和易溶盐类含量较大的土层，或为极易风化的软弱岩层，而且由于边坡岩体受到干湿和冷热反复循环作用，表皮碎裂成块状薄片，从边坡上不断剥落下来。剥落的规模不大，但持续时间较长，易堵塞边沟，有碍排水。碎落主要产生于土夹石或严重破碎岩层的挖方边坡上，其规模和危害程度比剥落严重，是水毁现象的常见形式。坠落(落石)

是碎落的一种形态，但通常是指岩块粒径较大(可达40cm以上)，成单块或多块下落，而且下落速度快、冲击力大，具有爆发性，危害性亦比剥落和碎落更为严重。滑坍是指边坡的部分岩土，在下滑力(剪切力)超过抗滑力的情况下，滑动体沿着一定的滑动面向下滑移的破坏形式，此乃较陡、较高路基边坡不稳定的主要病害之一，路基边坡稳定性计算，常以此种病害为依据。塌坍(堆塌)

与滑坍相似，一般是指土质边坡(或碎砾石土)部分土体，遇水软化．失去支撑而塌坍，其变形速度缓慢，滑动土体很少有翻滚现象，亦无定型的滑动面。崩坍是一种具有爆发性的坍落病害，无固定的滑动面，亦无下挫现象(坡脚线以下地基无移动)，崩坍体各部分相对位置在移动中完全扰乱，其中较大的硬块翻滚较远，边坡底部形成倒石堆(岩堆)。33原因分析：1）引起边坡滑坡的主要因素是土的浸湿。过度浸湿可能是由于大气降水侵入土内，并积聚在不透水土层的表面所引起的。地面水也可以从排水沟，特别是截水沟而渗入土内。土的过度浸湿，也可能是由于地下水所引起的(湿路堑)。2）路堑边坡滑坡常发生在粘土、亚粘土、粉土之处，无论蕴藏状态是整体均质的，抑或各层在地质年代上和性质上交替分层蕴藏的，均可能发生(图3-4)。在上列的土中，如夹有蓄水的砂层，砂块或粘土和亚粘土与带有蓄水的砂层交替时，是特别不利的。3）粘土质不透水层，如有倾向路堑方面的斜坡面其表面被水浸湿，就可能成为上面土层的滑动面。如果土体的滑动面位在路基之下，则变形可能蔓延到整个路基，使之发生滑坡破坏。4）从设计角度分析，边坡设置过于陡峭也可能导致滑坡。5）从施工角度分析，填筑路基未采用水平分层而采用了倾斜分层也可能导致滑坡。6）在公路运营期间，出现路面排水冲刷坡脚的现象也可能导致滑坡。34预防及处理措施：为了保证路堑边坡免于滑坡，必须根据水文地质调查资料，正确设计地面排水和地下排水。如果路堑穿过蓄水层(湿路堑)，应首先设法绕过该地区，并避免开挖路堑（因欲保证这种路堑的稳定性，需要造价很高的结构物）。对于地震较好的路堑，应根据开挖后的地层、地质条件，采用合适的防护措施。对于路堤的防护应根据路段的水文地质条件选择正确的防护方法和施工工艺，在路堤施工上要杜绝倾斜分层的施工方法。剥落、碎落和坠落应以坡面防护为主，即采用浆砌片石或混凝土护面墙的形式进行防护。滑坍、塌坍和崩坍则要用加固或支挡的方法进行防护，可以采用锚喷、挡土墙、加筋土挡墙等。对于已经出现质量问题的路段，首先应详细调查清除破坏的具体原因，并根据产生的原因选择修复的正确方法。如因水的原因导致的破坏，应先治水，否则即使修复也会重新出现滑坡。另外，在滑坡的处理上要注意，一定要先开挖到滑动线以后再重新分层回填，否则即使填筑完毕也会出现滑动线重新滑坡的现象。返回35在荷载及自然因素作用下，路基填料不良、填筑方法不当、人工压实不足，均可能发生沉陷。原地基软弱、承载力不足，受力后产生沉降变形，都会导致路基沉陷。路基沉陷将直接导致路面破坏。当在新填路基上修建较高等级的路面时，必须对路基质量提出较高要求，采取相应技术措施。路基沉陷有两种：一是路堤的沉落；二是地基的沉陷。三、路基沉陷36原因分析：1)路堤的沉落因填料选择不当，填筑方法不合理，压实不足，在荷载和水、温度综合作用下，堤身可能向下沉陷，如图3-5a所示。2)地基的沉陷原地面为软弱土层，如泥沼、流沙或垃圾堆积等，填筑前未经换土或压实，发生地基下沉，侧面剪裂凸起，引起路堤下陷，如图3-5b所示。37预防及处理措施：1)注意选用良好的填料，严禁用腐植土或有草根的土块，应分层填筑、分层夯实，并及时排除流向路基的地面水或处理好地下水。2)填石路堤从下而上，应用由大到小的石块认真填筑，并用石渣或石屑填空隙。3)原地面为软弱土层时，路堤高度较低的，且可中断行车时，应挖除换上良好的填料，然后按原高度填平夯实；路堤高度较高的，且又不能中断行车时，可参考本书第二章介绍的地基处理方法进行地基处理，提高地基承载力。4)新建公路应当进行详细的地基基础勘探，确定地基承载能力，并根据需要进行地基处理设计。避免路基沉陷事故发生。返回38一、桥头跳车台阶二、回填压实第三节路基与结构物衔接处工程质量事故分析

返回39桥头跳车台阶的产生和形成是多方面的，包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等诸多方面的原因。

一、桥头跳车台阶40（一）原因分析1．地基强度不同桥台及台后填方地基的受力与沉降变形不一。桥台及台后填方的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层．但从目前设计情况看，仅对桥台地基进行加固处理设计，而对台后填方路段下的地基一般不进行加固处理设计。桥台和台后填方是两个性质不同的结构体。虽然桥台作用在地基上的压力大于台后填方，但由于桥台基础一般都进行了加固处理，所以一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固，其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形，由于地基的这种差异变形，反映到上部路面，就出现了桥台和台后填方段的差异沉降。41

2．设计考虑不周设计人员有时对施工过程如何便于碾压考虑不周．对于填料的要求不严格；台背排水考虑欠佳。设计上对路基断面结构和边坡防护上有所考虑外，其他多数情况对高路堤设计上并无特别的要求，如压实度等指标均与一般路堤无异，但由于路堤较高，在填筑以后受到自重和行车荷载的作用，路堤填土必然要产生竖向变形值。42

3．台后填料不当台后填料受渗水侵蚀及变形桥台一般由浆砌片石和钢筋混凝土砌筑，在桥台和台后填方之间或者锥坡部位，大气降水易沿路面锥坡体(锥坡体的压实度较难达到要求)下渗，下渗水对桥台一般不产生破坏作用，但是对土类填料，易产生侵蚀和软化。特别对于填方体压实度不够，更易产生侵蚀和软化，降低强度，从而导致填方体变形。对砂砾石类填料，从填方横断面看一般填方体中部为砂砾石，两侧为土类，这种结构只利水的下渗，而不利水的横向排泄。对不加固的地基来讲，填方体中部压力大，向两侧边坡压力逐渐减小，从而使地基产生凹形沉降变形，当水沿砂砾石下渗到地基后，下渗水不易快速排泄，从而软化地基，并加速地基的变形。施工时对桥台台后的回填土未能慎重考虑，施工人员用料不当、控制不严，未能达到设计要求。但需特别指出。施工不良比材料不良更易造成构造物台后填料的下沉。43

4．台后压实不足靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计规范要求，这也是一直困绕设计和施工的难点。目前在设计上和施工中主要采用强夯、人工夯实、填筑砂料等方法和措施。对于轻型桥台，重型压路机靠近桥台进行压实，但振动压路机可能破坏桥台的结构；面对于“U”型桥台，重型压路机难以靠近，从而使靠近桥台部位的填方土体不易达到设计和压实度要求，造成桥台与台后填方差异沉降。施工时工期工序安排不当。以致桥头填土处于工期末期，被迫赶工，不能很好地控制台背填土的压实度，致使填料压实度不满足设计和规范要求，使填方体产生竖向固结变形，形成较大的工后沉降，在台背与路基连接部造成沉陷形成台阶。

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5．地基浸水软化软土地基、湿陷性黄土地基浸水等造成路基沉降。6．桥台伸缩缝的破损由于桥梁伸缩缝破损导致的桥头跳车。45预防及处理措施：1．地基加固处理(1)软土地基软土属高压缩、大变形地基，对该地基首先应采用插塑料板、袋装砂井、超载预压等方法进行排水固结，其次根据填方路堤的压力计算，采用喷粉桩、挤密桩等进行加固处理。(2)河流相冲洪积物地基该地基无论地层岩性条件还是固结变形情况都优于软土地基，但由于该地基岩性和固结情况变化较大，在地基加固设计前，应做地质勘察和土工实验，计算固结沉降量和填方压力，在此基础上进行地基渐变加固处理。(3)湿陷性黄土地基对桥头路堤边坡和锥坡坡脚外2m范围的地基(明挖扩大基础桥台的基底)进行强夯处理，压实度不低于87％，同时满足桥台基底承载力的要求；处理后的基底标高在桥台、桥头路堤范围内应在同一水平面上．并用石灰土或水泥土封闭，防止地基浸水。湿陷性黄土地基还应做好防水、排水工程，防止地表水渗入路基，造成沉陷。(4)季节性冻融地区对桥头地基遇有饱冰细粒土或含冰土层时，应全部挖除换填透水性土压实后再填路基。462．桥头设置过渡段(1)设置枕梁和搭板1)桥梁为正交时，搭板预制，板顶浇厚6cmɸ30号钢筋或钢纤维混凝土铺装层，在搭板与混凝土路面相接处设置胀缝，在与搭板邻近的2~3块路面的板缝连续设置胀缝。2)桥梁为斜交时，除用钢筋混凝土搭板和铺装层整体现浇完好，另设钢筋混凝土渐变板，其一端置于枕梁与搭板相接，另一端则直接置于路基相接于水泥混凝土路面。渐变板的块数视桥梁斜交角度大小而定，大于70°、70°~45°和小于45°时分别设1、2、3块或以上，并考虑受力状态，其短边应不小于5m，长边不大于l0m，搭板按简支计算配筋，渐变板构造钢筋位于板面下1/3~1/2板厚范围。(2)设置变厚式埋板对沥青混凝土路面，在桥台连接处增设变厚式水泥混凝土埋板；对水泥混凝土路面，则将连接处的路面板改为变厚式。在搭板、埋板或变厚式板下，为保证连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均渐次变化，宜采用强度及回弹模量均高于土基的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，利于减小锚台幅度，调整不均匀沉陷。(3)路面类型过渡桥头不均匀沉降原因多，且难于根除，为此常根据桥涵的长度和接线填方长度在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成再改铺原设计路面，常用的过渡性路面有预制水泥混凝土块、条石铺砌、半刚性过渡层及沥青过渡层等。473．台背填料的选择设计及施工中，台背填料应在现场择优选用。采用粗颗粒材料填筑桥涵两端路堤，或者设置一定厚度的稳定土结构层。在桥头路堤任一高度的平面内不应采用不同填料填筑(不同层次可用不同填料)，不准采用高塑性粘土填筑桥头路堤。在挖方地段的台背回填部位，因场地特别窄小，应选择当地的石渣、砂砾等优质填料(在湿陷性黄土地区宜用水泥、石灰稳定土)，填料的施工层厚度，以压实后小于20cm为宜。无论填方或挖方地段的台背填料，最好不要采用容易产生崩解的风化岩的碎屑，以免因填料风化崩解而产生下陷，这一点在土方调配时应予以重视。在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位，应尽量使用内摩擦角大的填料进行填筑，而且施工时应注意填料土压的平衡．不得发生偏压．以免造成工程事故。484．台背填方碾压方法施工过程中尽可能扩大施工场地．以便充分发挥一般大型填方压实机械的使用，认真施工，给予充分压实。对于大型压路机不能靠近台背时，可采用小型压路机配合人工夯实进行碾压，同时要减薄碾压层厚度(15-20cm)，提高压实，最终使压实度满足设计要求。在涵洞的翼墙周围特别容易产生因压实不足而引起的沉陷，给养护工作带来麻烦，应注意压实。扶壁式桥台在施工时不可能使用大型压实机械，这种情况下应与小型振动压路机械配套使用，给以充分压实。5．设置完善排水设施排水措施对填方的稳定极为重要，特别是靠近构造背后的填料，在施工中及施工后易积水下陷，因此，设计及施工时，应保证施工中的排水坡度，设置必要的地下排水设施。496．优化设计方案对在短期一次建成的高等级公路，尤其是软土段的高速公路，在小跨径构造物型式上宜尽量采用箱形截面的涵洞及通道，这种结构整体性强，刚度大，若产生沉降也是均匀的。当承载力达不到要求时可采用筏基来扩大承载面积，这种结构可明显减小构造物与路堤的沉降差。其次是尽量选择有填料暗式结构，对避免桥头跳车很有利。采用U型桥台或在台背后和两侧路肩设扶壁式混凝土挡土墙，杜绝路堤土被挤出，能有效防止沉降差的发展，同时一定要保证基底不产生不均匀沉降。7．桥头路面接缝处理(参见路面工程章节)8．强化施工质量管理，提高桥涵两端路堤的施工质量返回50超厚回填，倾斜碾压，填土不符合要求，带水回填均会造成回填土达不到标准要求的密实度。二、回填压实511.超厚回填路基填方或沟槽回填土不按规定的松铺厚度回填，严重者，用推土机一次将沟槽填平。由于所铺层厚内的松土不能全部达到要求的密实度，导致路基沉陷、路面破坏。(1)原因分析施工技术人员和操作工人对上述危害不了解或认识不足。技术交底不清或质量控制措施不力。施工者有意偷工不顾后果。(4)预防处理措施加强技术培训，使施工技术人员和操作人员了解分层压实的意义。要向操作者作好技术交底，使路基填方及沟槽回填土的松铺厚度不超过有关规定。严格操作要求，严格质量管理，惩戒有意偷工者。

522．倾斜碾压在填筑段内随高就低，使碾轮爬坡碾压，碾轮压实重力产生分力损失，在纵坡上使碾轮重不能发挥最大的压实功能，坡度越大损失的压实功就越大。(1)原因分析在填筑段内未将底层整平，即进行填筑，或在沟槽内填筑高度不一，使碾轮在带有纵坡的状态下碾压。(2)预防措施在路基总宽度内，应采用水平分层方法填筑。路基地面的横坡或纵坡陡于1:5时应作成台阶。回填沟槽分段填土时，应分层倒退留出台阶。台阶高等于压实厚度，台阶宽不小于1m。533．挟带大块回填现象在填土中带有大砖块、大石块、大混凝土块、大硬土块。这些块状物，妨碍土颗粒间相互挤紧，达不到整体密实效果；另一方面块状物支垫碾轮，产生叠砌现象；使块状物周围留下空隙，日后发生沉陷。(1)原因分析1)不了解较大块状物掺入土中对夯实的不利影响。2)不愿多运弃土方和杂物。3)或交底不明确，或控制不严格。(2)预防措施对于大于10cm的硬块打碎或取出。544．带水回填带水回填多发生在沟槽回填土中，积水不排除，就带泥水回填。带泥水回填的土层其含水量是处于饱和状态的，不可能夯实。当地下水位下降，饱和水下渗后，将造成填土下陷，危及路基的安全。(1)原因分析由于地下水位高于槽底，又无降水措施，或降水措施不利，或在填土前停止降水，地下水积于槽内。或因浅层滞水流入槽内，雨水或其他客水流入槽内，不经排净即行回填土。(2)预防及处理措施1)排除积水，清除淤泥疏干槽底，再进行分层回填夯实。2)如有降水措施的沟槽，应在回填夯实完毕，再停止降水。3)如排除积水有困难，也要将淤泥清除干净，再分层回填砂或砂砾，在最佳含水量下进行夯实。555．回填冻土块和在冻槽上回填冬季施工回填土时回填冻土块或在已结冻的底层上回填。因膨胀的冻块融解，在填土层中形成许多空隙，不能达到填土层均匀密实，如回填大冻块其周围受冻块支垫也不能夯实。土体一经结冻，体积膨胀，化冻后会造成回填下沉。(1)原因分析1)技术交底不清，质量管理不严。冬施措施未加规定。2)槽底或已经夯实的下层，未连续回填又不覆盖或覆盖不利(草帘刮跑或过薄)，造成受冻。(2)预防及处理措施1)施工管理人员应向操作工人做好技术交底，同时要严格管理，不得违章操作。2)要按规范要求，道路下沟槽回填土要掏挖堆存土下层不冻土回填，如堆存土全部冻结或过湿，应换土回填。3)回填的沟槽如受冻，应清除冻层后回填。在暂时停顿或隔夜继续回填的底层上要覆盖保温。566．不按段落分层夯实路基下沟槽回填土或者填筑路基，段落分界不清，分层不明，搭茬处不留台阶，碾压下段时，碾轮不到位或边角部位漏夯(压)。造成搭接处碾压不实，分层超厚处密实度不达标，边角处漏夯等都会造成路基日后不均匀沉降，路面变形。(1)原因分析1)不按分段、水平、分层技术要求回填，而是随高就低，层厚不一的胡乱回填。2)分段回填的搭接不是按每层倒退台阶的要求填筑和碾压。3)无法碾压的边角部位，未用夯打。(2)防治方法1)要按规范要求，分段、水平、分层回填，段落的端头每层倒退台阶长度不小于1m，在接填下一段时碾轮要与上一段碾压过的端头重迭。2)槽边弯曲不齐的，应将槽边切齐，使碾轮靠边碾压；对于检查井周围或其他构筑物附近的边角部位，应用动力夯或人力夯夯实。返回57一、路基稳定性破坏二、泥石流三、采空区第四节路基地质灾害事故分析

返回58路基除应具有足够的强度以外，必须具有很好的稳定性。路基稳定性除受自然因素影响外，同时也受到人为因素的影响。地质条件的影响是最为重要的，路基沿线的水文地质条件，如沿线岩石种类及风化程度，岩层走向、倾向和倾角、层理、厚度、节理发育程度，以及有无断层、不良地质现象(岩溶、冰川、泥石流、地震)等，都对路基稳定性有一定影响。对路基稳定性起主要作用的有水分(流动和不流动的)、温度变化(特别是从正温度过渡到负温度，以及从负温度过渡到正温度)，以及风蚀作用。由于这些力与因素的作用，路基及其各部分将产生弹性的(可回复的)和残留的(不可回复的)变形。一、路基稳定性破坏591.原因分析(1)边坡溜方路堑边坡出现溜方与路堤边坡一样。溜下的土堵塞边沟，有时也侵占路基。当朝南边坡中过度饱和的冻结土迅速融化时，溜方现象尤为常见。上面融化的土层由于粘聚力及内摩擦力的减小，沿着下面冻结的土层向下滑动。(2)路堤沿地基滑动在陡峭的山坡上，路堤整体或其一部分可能沿地基滑动。滑动亦可能仅限于边坡下部一部分路堤土的位移。若路堤底部(地基表面)为水所浸湿。并形成滑动面(图3-6a)，则整个路基可能沿该斜坡面向下滑动。(3)路堤坍散路堤坍散(图3-6b)的特征是边坡失去其正确的形状，以及边坡表面下沉。路堤坍散的主要原因是土方施工不正确，用斜层法堆填含水量大的土和用各类不同性质的土杂乱堆填。60预防及处理措施：1)正确设计路基横断面。2)正确选择适当而良好的土(包括必要时的换土)填筑路基(特别是其上层部分)，并采取正确的填筑方法(如分层填筑和不同土质的层次组合)。3)充分压实土基，保证达到规定的压实度，提高土基的水稳性。4)适当提高路基，以防止水分从旁渗入或从地下水位上升。5)正确地进行排水设计(包括地面排水与地下排水，以及地基的特殊排水)。6)设置隔离层(用以隔绝毛细水上升)，隔温层(用以减少路基冰冻深度和水分累积)及砂垫层(用以疏干土基)。7)采取边坡加固与防护措施，以及修筑挡土结构物。这些措施在于限制水分侵入路基，或使水分迅速从路基排出，保持干燥，提高强度与稳定性。返回611．原因分析泥石流是一种突发的含大量泥砂、石块的特殊洪流。会对公路造成淤埋、堵塞、冲刷、撞击等侵害。泥石流的特征是突然爆发，持续时间短，侵蚀搬运和沉积过程异常迅猛，破坏力极强。它对公路的危害巨大，甚至堵塞或压缩河道，使水位上升，淹没上游沿河路基，或改变河槽流向，冲毁对岸路基造成水毁现象。二、泥石流622．预防及处理措施公路设计阶段，如路线跨越泥石流沟，应首先考虑从流通区或沟床比较稳定冲淤变化不大的堆积扇顶部位用桥跨越。当河谷比较开阔，泥石流沟距大河较远时，路线走堆积扇的外缘。对泥石流分布集中，规模较大，发生频繁地段应进行绕避。对泥石流流量不大的地段，可在堆积扇中部以桥或过水路面通过，在处于活动阶段的堆积扇上，不应采用路堑，路堤也应慎重确定标高。具体措施有：1)水土保持，包括平整山坡、封山育林、修排水系统和支档工程。2)采用桥涵、隧道、渡槽及过水路面的方式跨越泥石流沟。3)采用导流堤、急流槽等措施排走泥石流。4)采用滞流与拦截，在泥石流沟中修筑低矮的拦挡坝，固定河床，减缓河床纵坡，降低流速，并修筑栏渣坝或停淤场，拦截泥石流中固体物质，以保护路基免造冲刷、撞击等。返回63地下矿层大面积开采后，由于矿层上部岩层失去了支撑，平衡条件被破坏，以致使岩层崩落、弯曲，引起地表下沉，形成凹地。随着采空区的不断扩大，地表凹地也不断发展，当地表因下沉而成为凹陷盆地时，一般称为移动盆地。三、采空区64(一)原因分析(1)路基承载力不足一则由于采空区路基土层强度较低，二则由于切方使采空区顶板岩土厚度大大降低，这都导致路基经常性的发生剪切或拉伸破坏。(2)地表塌陷路基应力范围内有土洞或开采空洞时，由于自然条件或因为抽排地下水等因素作用时，产生洞顶坍塌，引起地面沉陷、开裂以至地基突然下沉。(3)路基不均匀沉降采空洞造成基岩面起伏较大，各处岩石力学性质的差异，导致路基不均匀沉降。在陇西黄土地区，采空区的赋存介质是冲、洪积砂卵砾石层，砂卵砾石层因结构松散，在外力作用下，尤其是在振动荷载作用下，易造成地基和路基不均匀下沉。(4)危害边坡在黄土丘、梁及高阶地边缘，公路以路堑方式通过时，由于侧向失去支撑，冒落、塌陷变形引起的土体下沉伴随着水平向位移，从而对路堑边坡稳定性产生影响。当路堑位于已冒落、塌陷区时，路堑在开挖过程中常会造成边坡坍塌或滑坡灾害。65(二)预防及处理措施1．处治措施的选定原则洞穴采空区处治的措施应根据不良地质体与公路的空间位置关系、规模大小、稳定状态、填充情况、周围环境等因素，经综合技术经济比较后综合确定。1)对位于路基设计标高以上或附近，且洞深较短的洞穴，一般可通过挖堑予以挖除。对位于堑坡外不能挖除的洞穴采用浆砌片石封堵，美化路容，增加边坡稳定性。2)对于洞体位于路基设计标高以下一定深度，且小于保证地基稳定的临界深度时，均应采取地基加固治理措施。其中对于洞顶埋藏较浅(一般小于5m)或直接揭顶的路段，可采取明挖分层回填压实、明挖后强夯、爆破后强夯等处理措施；对于洞顶埋藏较深且顶板塌陷严重的路段采取注浆法或DDC法处理。3)洞体采空区位于路堑下部时，路堑均应采取扩堑措施，放缓或取消堑坡，增设防护工程，保证路堑边坡的稳定。662．主要处理方法的技术要点(1)注浆充填法到目前为止，注浆充填是采空区地基处理中使用最多的原位加固处理方法之一。注浆方案的机理是在地面上打孔，通过注浆孔将浆液注入洞穴采空区，在采空区及上覆岩土层的裂隙中形成结石体，阻止上覆岩土层进一步塌陷冒落，稳定公路地基。(2)DDC法孔内深层夯技术(DDC)综合秉承了重锤夯实、强夯、土桩等地基处理技术的优势，集高动能、高压强、强挤密各效应于一体，一般处理深度为20m左右，最深可达30m左右，非常适