公路常见地质灾害及其防灾减灾-公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾

目录Contents01软基沉降地质灾害的定义02软基灾害类型01公路软基沉降地质灾害的防灾减灾对策公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾公路路基沉降（软基）是导致公路失能的常见灾害之一。一、软基沉降地质灾害的定义1、

软基的定义：凡是不能满足建（构）筑物要求的天然地基，称为软弱地基，简称软基。所以，天然地基是否属于软弱地基是一个相对的概念。从这个定义出发，地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基，它们包括以下几种情况。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（1）软土：是淤泥和淤泥质土的总称。特性是天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数小。在外荷载作用下地基承载力低、变形大，不均匀变形也大。（2）人工填土：主要指杂填土和冲填土。其共同特点是强度低、压缩性高。（3）部分砂土和粉土：饱和粉砂土、饱和细砂土和粉土，在动载作用下均有可能产生液化。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（4）湿陷性黄土：凡天然黄土在上覆土的自重应力作用下，或在上覆土的自重应力和附加应力作用下受水浸湿后，土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉的黄土，称为湿陷性黄土。（5）有机质土、泥炭质土和泥炭土：地基土中有机质含量大于5％时为有机质土，大于60％时为泥炭土，中间者为泥炭质土。其有机质含量高，强度往往降低，压缩性大。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（6）膨胀土：膨胀土是指黏粒成分主要由亲水性黏土矿物组成的黏性土。其特点是吸水膨胀和失水收缩，具有较大的膨胀变形及往复变形的性能。（7）冻土：冻土分季节性冻土和多年冻土（或永冻土）。前者是指该冻土在冬季冻结，而在夏季融化的土层，对地基的稳定性影响较大；后者是指冻结状态持续3年以上的土层，在长期荷载作用下具有强流动性。（8）岩溶、土洞和山区地基：岩溶和土洞对建（构）筑物的影响很大，可能造成地面变形，地基陷落，发生水的渗漏和涌水现象。山区地基的地质条件比较复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地的稳定性两方面。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾2、软基沉降地质灾害的定义：由于地基土的变化引起的工程地基变形或破坏的现象，称为软基沉降地质灾害，简称软基灾害。地基变形指的是地基在上覆建筑物荷载作用下产生的压密变形和剪切变形。地基破坏指的是地基变形超过地基强度时产生的失稳现象（如剪出等），地基变形超过建筑物允许值时产生的建筑物破坏（如变形过大等）。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾二、软基灾害类型

山区软土的成因、工程性质以及软土路基在破坏形式上，与一般内陆平原和东部沿海地区的软基有些差别。山区路基大多路段与沟谷或河道并行，很多路段还经过冲、洪积扇的前缘，容易遭水的浸透和冲蚀，尤其是暴雨、滑坡和泥石流等灾害的频繁发生，使软土路更容易基遭到毁坏。

山区软土路基破坏的主要类型为：剪切拉裂破坏、浸水沉陷破坏、剥蚀坍塌破坏和推挤滑动破坏四种类型。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾1、剪切拉裂破坏类型：主要指软土路基在强烈行车荷载及自重作用下发生的破坏。主要表现为：下伏软弱地基土侧向塑性挤出并伴随剪切拉裂作用所导致的局部坍滑现象，导致该路段沥青混凝土路面不均匀下沉，纵横向开裂、网裂等，严重影响公路交通安全，使该段路基和路面遭到严重毁坏。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾2、浸水沉陷破坏类型：在山区排水不畅的路段，水很容易浸入路基，在土体自重、行车荷载及水温变化等诸多因素作用下，路基发生不均匀沉陷变形，引起路面破损开裂，水渗入裂缝后常导致路面“翻浆”，形成“橡皮路”，局部凹陷，行车振颤、颠簸及桥头错台跳车等现象。有些路段位于冲、洪积扇的前缘，往往是地下水溢出带，若路基处理不当，很容易被水浸入而导致公路毁坏。例如：云南某山区公路K8～K10段，为软土路基地段，夏秋季节雨天时常阻车，路面受车轮翻淘，路基沉陷、翻浆，并出现峰谷隆起、弹簧现象，原修筑宽7.5m的路基，通过逐年的行车碾压变形，自然增为9～10m不等，使陷车阻塞事故时常发生。软土路基的剪切破坏软土路基的浸水沉陷破坏公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾3、剥蚀坍塌破坏类型：山区公路路基的坍塌破坏由剥蚀作用引起，如风蚀、流水冲蚀、泥石流剥蚀等，主要是以水的冲蚀作用为主。软土松散，抗蚀能力弱，在雨季期，洪水或泥石流不断冲刷沿河路基，严重的侧淘蚀作用常使路基边坡被淘空，导致下滑坍塌，毁坏临河路基。尤其是高填土路堤，在不全防护的情况下，裸露部位更易遭流水冲刷，造成路堤滑塌和路面损坏。湘黔线K121+145.68处软土路基，投入运营仅4个月，就发生路基溜坍3次，其中最严重的仅一场暴雨就引起线路下沉2.0m，路基外移2.8m，坍体长度约100m。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾4、推挤滑动破坏类型：主要指滑坡推挤作用对路基、路面的破坏，导致路基路面下滑、断裂、错台和沉陷。随滑坡体与路基位置关系的不同，路基破坏程度也有所不同。如果路基处在滑坡体上，一旦滑动，整段路基和路面都将被毁掉，如国道214线西宁--景洪，在山岭重丘区K2479+500～K2546+400和K2429+300～K2433+100软基路段上，分别有路基滑坡33处，中小型泥石流8处，对公路路基的毁坏相当严重。推移滑动破坏公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾三、公路软基沉降地质灾害的防灾减灾对策1、公路勘察设计阶段软基沉降路段的选线定线原则（1）软土和泥沼地段：影响范围大、工程处理难于确保安全，且绕避不显著增大工程时，宜绕避软土和泥沼地段；如影响范围较小，工程处理可确保安全，且经济有利时，应选在软土、泥沼最窄，泥炭、淤泥较浅、沼底横坡平缓、地势较高、取土条件较好的地段以路堤通过；为减少下沉、翻浆、冻涨等病害，路堤高度不小于1m，为使软土基底不作加固处理，或为利用路堤自重压缩泥炭到稳定状态，路堤高度均不宜大于“极限高度”；线路宜远离河流、湖塘或人工渠道，以免水流浸润，影响路堤稳定；河谷软土地带或古盆地中央部分，因软土层厚，土颗粒细，含水率大，基底松软，线路宜选在边缘地带通过，但土质软硬差别较大的边缘地带也应绕避。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（2）膨胀土地段：线路宜填勿挖，尽量减少路堑；岗沟相间是膨胀土的特征地貌，线路应垂直于垄岗方向，选择较低垭口，较薄地段通过，以缩短路堑长度、降低挖方深度；线路跨越沟谷处，宜建桥通过，并增加桥高；垄岗处如修建隧道，应避免浅埋。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（3）多年冻土地段：线路宜选在阳坡上，阳坡日照时间长，水分蒸发量大，地表及地下水含量相对减少，冻害程度减轻；但山坡陡峻，节理发育，风化严重的阳坡应绕避地质灾害地段，线路通过山丘地区时，宜在融冻坡积层缓坡上部通过，线路走向沿大河谷时，宜选在高台地上，以短距离通过多年冻土边缘地带，避免沿大河融区多年冻土边缘定线，线路宜在岩石、卵石、砾石，粗、中、细砂和含水率小的黏土、砂土等少冰冻土地带通过，避免在腐殖土、粉砂地段及饱冰、富冰冻土的含冰土层中通过，多用路堤，少用路堑，减少不填不挖及低路堤，避免破坏冻土，影响路基稳定；大、中桥宜选在大河融区地段或基底为少冰冻上的河段，力求避免将一座桥设在融区和冻土两种不同地基上；隧道应避免穿过地下水发育的地层中；车站宜选在非融沉地带，困难时也可选在融沉作用均匀的地带。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾2、软土地基处理方案的选择与处理方法分类（1）软土地基处理方案的选择各种软土地基的处理方法都有其适用范围、局限性及优缺点，加上具体工程情况复杂，工程地质条件千变万化，对地基的要求也不尽相同，而且材料、机械等条件也会因业主要求、地区不同有较大的差异。因此，在选用处理方法时，要针对具体工程进行具体分析，从地基因素、处理要求、工程费用以及材料、机具等方面进行全面综合考虑，对地基处理方法进行技术、经济、工期等方面的比较、论证，以确定一种最佳的地基处理方法，或采用两种及两种以上的综合处理方案。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（2）软土地基的处理方法分类①按处理效果，可分为临时处理和永久处理。②按处理深度，可分为浅层处理和深层处理。③按处理对象土性，可分为砂性土处理、黏性土处理、饱和土处理和非饱和土处理。④按处理方式，可分为化学处理和物理处理等。软土路基碎石桩处理公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾3、软基沉降灾害的工程防治方法（1）置换法：利用物理力学性质较好的岩土材料，置换天然地基中部分（或全部）软弱土或不良土，形成双层地基或改良地基，以达到提高地基承载力减小沉降的目的。置换法包括：换土垫层法、挤淤置换法、振冲置换法（振冲碎石桩法）、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩法、石灰桩法以及超轻质料填土法等。（2）排水固结法：土体在一定载荷作用下排水固结，使孔隙比减少，强度提高，以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加载预压法、超载预压法、砂井法（普通砂井、袋装砂井和塑料排水带法）、真空预压与堆载预压联合作用以及降低地下水位等。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（3）灌入固化物：向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到地基处理的目的。本法包括：深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法、劈裂灌浆法等。（4）加筋法：在地基土中设置强度高、模量大的筋材（钢筋混凝土、土工格栅、土工织物等），以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加筋土法、土钉墙法、锚固法、树根桩法等。公路软基沉降地质灾害及其防灾减灾（5）冷、热处理法：冷热处理是指通过冻结土体，或焙烧、加热地基土以改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。它主要包括冻结法和烧结法两种。（6）托换：托换是指对原有建筑物地基和基础所进行的处理和加固。它主要包括