岩溶路基线位选择、算例

岩溶路基线位选择（规范性）孤峰平原区的线路宜符合下列规定线路宜绕避地下取水点可能形成的最大下降漏斗范围；线路宜选在覆盖层较厚的地段；线路宜远离构造线或以较大角度通过；线路标高宜高于最高地下水位或于基岩中以路堑方式通过；宜提高坡度，宜填方通过。峰林（峰丛）谷地及溶丘洼地的线路宜符合下列规定线路宜靠山，标高应高于最大洪水位；线路宜避开垭口中心，选在地质条件好的一侧。分水岭地区的线路宜符合下列规定：线路宜选在地下分水岭地带通过；路线平面上宜选在岩溶负地形间通过，剖面上宜穿越垂直渗流带或岩溶裂隙水带。山地河谷区的线路宜符合下列规定：线路宜选在岩溶发育较弱的一岸；宜提高线路剖面高程，离开排泄带。斜坡地区的线路宜符合下列规定：线路宜于垂直渗流带及其负地形间通过；线路宜靠外，于安全带中通过。算例（资料性）承载力验算法工程情况广东某高速公路谷地岩溶极强发育。其中一段路基A宽度为26m，路堤高10m，边坡坡率为1:1.5。路面厚0.8m，重度为24kN/m3。路床厚0.8m，路堤土重度为20kN/m3，内摩擦角为20°，黏聚力为20kPa。汽车均布荷载取20kPa。地基覆盖层厚18m。上面10m为淤泥，厚10m，重度为16kN/m3。下面8m为中密粗砂层，重度为18kN/m3。基岩为石灰岩。路中线附近存在一个溶洞，顶板完整，厚2m，宽约8m，长约16m，高约4m，填充3m的软塑状黏性土。一条暗河横穿路堤，暗河宽4m，完整顶板厚2m。溶洞顶板岩石重度为26kN/m3，抗压强度为30MPa。路中线附近存在一个竖井深30m，洞口宽4m、长6.15m。溶洞顶板稳定性确认采用Boussinesq解计算的溶洞顶板处附加应力为190.1kPa，地基土取浮重度，自重应力为124kPa，溶洞顶板自重应力为32kPa。合计均布荷载为346.1kPa。安全系数取1.3，按式（4）、式（6）可得：qla23qAK2hu因此，溶洞顶板抗弯承载力不满足要求，抗剪承载力满足要求，溶洞顶板会坍塌。溶洞顶板坍塌对路基的影响安全系数取1.3，溶洞内软塑状黏性土厚度修正系数取0.7，按照式（9）可得：KH0因此，溶洞顶板坍塌会导致路基塌陷。暗河顶板稳定性确认每延米荷载为26+2×1.5×10×安全系数取1.3，按照式（7）、式（8）可得：Qb23KQbcsc2α因此，暗河顶板抗弯承载力、抗剪承载力均满足要求，溶洞顶板不会坍塌。路基塌陷易发性预测工程情况路基情况见B.1.1。对暗河采用桥梁跨越，桥梁采用冲孔灌注桩。施工期路基塌陷易发性根据表6可得表B.1，综合得分为95，该段路基极易塌陷。施工期路基塌陷易发性预测影响因素因素水平分数水位、震动、扰动邻近冲孔桩的路基、软基处理40地基土质与状态、地基土层结构二层土、多层土结构岩面附近是碎石土、砂性土、粉土、淤泥20土层厚度21.3m≥20m5地貌与路基类型路堤平原、谷地、溶蚀洼地；10岩溶发育程度极强发育20注：路堤填筑黏性土时，土层厚度可计入距离路肩10m处的边坡高度3.3m。运营期路基塌陷易发性根据表6可得表B.2，综合得分为70，该段路基易塌陷。运营期路基塌陷易发性预测影响因素因素水平分数水位、震动、扰动地下水位在土石界面上下波动20地基土质与状态、地基土层结构二层土、多层土结构岩面附近是碎石土、砂性土、粉土、淤泥20土层厚度21.3m≥20m5地貌与路基类型路堤平原、谷地、溶蚀洼地；10岩溶发育程度极强发育20注：路堤填筑黏性土时，土层厚度可计入距离路肩10m处的边坡高度3.3m。加筋法工程情况路基情况见B.1.1。土洞直径取5m，考虑路堤易塌陷，在路堤底面铺设一层土工布，土工布断裂延伸率为15%，容许应变为5%。为对比，同时计算在路床底面铺设一层土工布需要的抗拉强度。路床加筋在路床底面铺设一层土工布时，路床顶面高度小于破坏拱高度，此时土洞上方无法形成土拱，加筋材料承担全部荷载，按式（13）可得：Tr≥安全系数取3，宜选择抗拉强度不小于600kN/m的土工布。路堤加筋在路堤底面铺设一层土工布时，土工布与路床顶面的距离大于土洞直径的1.5倍，按式（15）、式（13）可得：ps=0.77Tr≥0.44p安全系数取3，宜选择抗拉强度不小于450kN/m的土工布。可见，相对在路堤底面布设土工布，在路床底面铺设土工布需要的抗拉强度更高。配筋板法工程情况路基情况见B.1.1。考虑路堤易塌陷，在路面中设置配筋板作为底基层，配筋板厚0.3m，双向配筋，重度为25kN/m3，泊松比为0.25。应力计算按式（16）、式（17）可得σmax=τmax=盖板工程情况路基情况见B.