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文档简介

特殊土路段路基设计理论与处理技术

北京交通大学

土建学院1特殊土及我国的地域分布

软土一般指外观以灰色为主,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛的分布。我国软土的成因类型大致可分为海洋沿岸沉积、河滩沉积和内陆湖盆谷地沉积三大类。1特殊土及我国的地域分布

膨胀土土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。膨胀土在我国的分布范围很广,如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。1特殊土及我国的地域分布

黄土在干燥气候条件下形成的多孔性具有柱状节理的黄色粉性土,湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。我国黄土的分布区介于北纬34°~45°之间,呈东西向带状分布,位于北半球中纬度沙漠-黄土带东南部。黄土分布还与东西向山脉的走向大体一致,昆仑山、秦岭、泰山一线以北黄土分布广泛。中国黄土的总面积为380840平方千米,黄土状沉积的总面积为254440平方千米。其中黄河流域黄土面积为317600平方千米。黄土的厚度各地不一,陕西泾河与洛河流域的中下游地区,最大厚度可达180~200米。我国黄土物质主要来自里海以东北纬35°~45°的内陆沙漠盆地地区。沙漠盆地中的上升气流将粉尘颗粒输送至高空,进入西风环流系统,随着西风带的高空气流自西向东、东南飘移,至东经100°以东的地区发生大规模沉降。堆积起来的粉尘颗粒,由于生物化学风化作用,发生次生碳酸盐化形成黄土。1特殊土及我国的地域分布

盐渍土盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类。盐分含量指标因不同盐分组成而异。碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布。全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里,约占世界陆地总面积的6.5%,占干旱区总面积的39%。中国盐渍土面积约有20多万平方公里,约占国土总面积的2.1%。分布在内陆干旱、半干旱地、滨海地区也有分布。1特殊土及我国的地域分布

冻土零摄氏度以下,并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土,指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层)。地球上多年冻土/季节冻土和短时冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中,多年冻土面积占陆地面积的25%。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质,含有丰富的地下冰。因此,冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征,在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险:冻胀和融沉。随着气候变暖,冻土在不断退化。分布中国多年冻土又可分为高纬度多年冻土和高海拔多年冻土,前者分布在东北地区,后者分布在西部高山高原及东部一些较高山地(如大兴安岭南端的黄岗梁山地、长白山、五台山、太白山)。2软土地区路基

2.1地基沉降计算1主固结沉降

采用分层总合法计算。2总沉降宜采用沉降系数

与主固结沉降计算:3总沉降还可以由瞬时沉降

、主固结沉降

及次固结沉降

之和计算4任意时刻地基的沉降量,考虑主固结随时间的变化过程2.2稳定验算

软土地基路堤的稳定验算一般采用瑞典圆弧滑动法中的固结有效应力法、改进总强

度法,有条件时也可采用简化Bishop法、Janbu普遍条分法。2.3地基稳定性与工后沉降控制标准

软土地基处治设计包括稳定处治设计和沉降处治设计2.4地基加固措施1软土地基上修筑的路堤底部均宜设置透水性水平垫层,厚度以0.50m为宜。对于缺少砂砾的地区,可以将土工合成材料和砂砾垫层配合使用,以减小砂砾垫层的厚度。2轻质路堤可采用粉煤灰、泡沫聚苯乙烯(EPS)块等轻质材料填筑。采用EPS路堤时,应计算路堤的压缩变形和抗浮稳定性。2软土罪地区爸路基3路堤勺加筋博应采象用强搬度高摸、变志形小畜、耐澡老化齐的土角工合默成材府料作茫路堤逝的加吴筋材辣料。4反压饶护道促可在辣路堤侵的一售侧或粮两侧尸设置刘,其渔高度搜不宜匀超过羞路堤经高度仪的1/稻2,其芳宽度刺应通超过稳睛定计认算确坝定。5排水芽固结哑法6粒料膊桩7加固赢土桩8强夯2.劈燕5路堤翼断面出设计1路堤与加宽2路堤疮的边铃坡2.译6沉降赌与稳竟定观异测设倒计1软土桌地基克上的索高填帐方路派堤和辨桥头梁路堤田应进苦行沉株降与庄稳定絮观测温设计辜,其怜设计龙内容觉包括联:沉婆降观饮测与卸侧向访位移(稳定)测点韵位置达,观氧测仪烛选型资与布挪设,币观测潜方法义,观孩测频爽率。铜必要引时,向应进际行软稠土地虹基深更部位值移观偿测。2软土拌地区醒路基2路堤痒填土陕速率叶应满肉足下伞列要鼻求:(1)填筑猫时间蝴不小亮于地座基抗情剪强辫度增践长需望要的沾固结骨时间锯。(2)路堤离中心剪沉降忙每昼暗夜不鱼得大欺于10条mm~15吵mm,边未桩位录移每因昼夜组不得临大于5m牵m。2.本7软土彩地基肉上路兔堤宜穴结合魂工程桥实际务,选遍择代挣表性谈地段们提前纤填筑坏试验老路堤烧。2.帽8路面捷铺筑番时间肃的确攻定路面蠢铺筑佩应在岭沉降遥稳定车后进伪行,克采用迹双标鉴准控第制:脂即要撤求推救算的贫工后成沉降挂量小鞭于设枣计容右许值羞,同壤时要恰求连遥续2个月炭观测证的沉崖降量状每月孤不超风过5m贤m,方亮可卸构载开萄挖路护槽并业开始驱路面骡铺筑封。3膨胀盘土地馆区路鹅基3.笔1填方免路基1高速撕公路戒及一圆、二书级公换路路有基填胡土高腔度小遇于路块面与占路床锐的总蜻厚度望时,豆基底我为膨蓬胀土准时,研宜挖照除地条表0.冰30话m~何0.闭60禁m的膨艇胀土矩,并呆将路格床换屿填非宽膨胀屯土或肤掺灰兴处理叨。若耳为强拘膨胀庙土,垦挖除堡深度长应达粉到大钞气影蛛响深伯度。2强膨辫胀土归不应败作为朽路堤感填料班。3高速漠公路搅及一定、二欣级公组路采失用中发等膨上胀土骂作为腔路堤袋填料反时应垂经改系性处晓理后含方可添填筑锐。弱好膨胀类土作捕为路屠堤填拌料时士,若絮胀缩田总率柄不超急过0.晌7%,可氧直接柿填筑铺,并羡采取邀防水鱼、保姐温、萍封闭纺、坡须面防壁护等艺措施冈;否叫则,然应按贵公路惯等级恨、气追候、新水文新特点阀、填菜土层氏位等肺具体哪情况衣,结促合实那践经躺验进育行处留治。膨胀省土改毁性处萝理的淡掺灰债最佳置配比爷,以狼其掺盘灰后螺胀缩豆总率度不超惭过0.京7%为宜尖。4若采阔用弱融膨胀彼土及戒中等障膨胀洋土作零为路乘床填泡料时说应经抢改性富处理没后方箩可填好筑,宗改性疗后的括胀缩尖总率法不得甘超过0.陵7%。5采用瘦弱膨县胀土链及中仙膨胀苗土填洋筑路累堤,具其边哈坡坡留率应盛根据饥路堤蕉边坡锄的高响度、役填料巡寿重塑态后的钱性质甘、区敬域气答候特系点,花并参尚照既柄有路眉基的哄成熟驱经验枕综合岂确定检。6膨胀窃土填笋筑的惭路基附,应猎及时后碾压唯密实藏,路常基压圈实度革应符俱合本瞒规范险规定扁。在缸确定选路堤尸填筑辈的最陡佳含顽水量绣和最匆大干粘密度交时,并宜采夕用湿堂土法米重型蒙击实膜试验较。3膨胀把土地脱区路耽基3.墨3挖方童路基1膨胀教土路民堑边倍坡坡浮率应注根据设土质西的性矿质、番软弱串层和秃裂隙诵的组灯合关萌系、侧气候榜特点井、水绘文地满质条宇件,垂以及知自然耕山坡狗、人焰工边形坡的赠稳定重坡度授等综串合确苹定。2边坡李设计排应遵答循:叹“缓年坡率址、宽床平台对、固摔坡脚穴”的害原则3对强怪膨胀章土、凤地下与水发咐育、穿运营家中处筐理困持难的到路堑洞,路逆床的梁换填尝深度勤应加我深至1.宜0~希1.阀5m,并撕应采袖取地享下排娃水措页施。4边坡见应设心置完欺善排赶水系即统,订及时遮引排圣地面爷水(罢包括向坡面疮积水巨)和蛛地下喂水。蝇根据比地下寺水发瓜育情芳况,程可采逮用仰唉斜式斩排水音孔、厅支撑强渗沟淘和纵印向渗训沟排淋水。5路堑宜边坡宏的防稻护和波加固仇类型海依据槽工程蛮地质泰条件索、环兴境因周素和具边坡来高度般可按形下表迷确定叙,边莲坡开涉挖后省应及应时防胡护封呆闭。口边坡嗽植物静防护术时,膨不应生采用答阔叶总树种病。圬灾工防想护时仰,墙临背应病设置杏缓冲姻层。4多年鹅冻土果地区码路基一般粥规定1多年杯冻土孩地区孕路基衬设计主,应校查明赖沿线侍多年袍冻土者的分扛布、技类型裹、冻挡土层周上限救及水崖文地垮质等动情况太。在无冻土贷沼泽昂、冰服丘、炕冰椎钥、热私融湖效(塘顾)地糖段修挠筑路殖基,枪应详推细调耽查其炕范围戒、规佩模、随发生住原因祸及发疗展趋显势等袍。2土沼弹泽(给沼泽都化湿脏地)督、热齿融湖狂(塘线)地筑段,律应以暖路堤给通过泪,路梦堤高而度应困高出剧沼泽鞭暖季淘积水目水位竟加毛扩细水散上升久高度赠加有染害冻蝇胀高盖度再助加0.热5m,且宏满足沉保温蹄厚度蚀的要姻求,润通过阵较大布的热炉融湖冲(塘暑),接还需厕考虑瞧波浪扫雍水民的影污响。3路基故填料看设计介应考幅虑冻固结层捡上水摄的发煤育情绑况及评填料啦的冻绘胀敏绪感性谦,有颜条件太时应绒优先宋采用谷卵石误土或元碎石译土作宋填料来。严熄禁使丽用塑幅性指手数大村于12,液播限大虎

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