特殊土地區(qū)及特殊條件下的路基設(shè)計(jì)

特殊土地區(qū)及特殊條件下的路基設(shè)計(jì)一、浸水條件下的路基二、滑坡地段的路基三、崩塌地段的路基四、風(fēng)沙地區(qū)的路基特殊條件下的路基特殊土地區(qū)的路基一、軟土和泥沼地區(qū)二、膨脹土地區(qū)三、黃土地區(qū)四、多年凍土地區(qū)五、鹽漬土地區(qū)§1軟土地區(qū)路基一、軟土的成因類型與工程特性1、軟土的定義濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。特征指標(biāo)名稱天然含水量(%)天然孔隙比不排水抗剪強(qiáng)度(kPa)指標(biāo)值≥35與液限≥1.0<30固結(jié)有效應(yīng)力法§1軟土地區(qū)路基固結(jié)有效應(yīng)力法二、軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)（一）路基穩(wěn)定性驗(yàn)算路基沉降計(jì)算二、軟土地區(qū)路基設(shè)計(jì)

路堤超過臨界高度時(shí)，為確保路堤在施工和運(yùn)營期的安全使用，必須進(jìn)行軟土地基處理。排水固結(jié)改變路堤結(jié)構(gòu)形式地基處理反壓護(hù)道鋪設(shè)土工合成材料擠密砂樁碎石樁人工地基換土生石灰樁粉體噴射攪拌樁排水砂井袋裝砂井塑料排水板排水砂墊層1）改變路堤的結(jié)構(gòu)型式①反壓護(hù)道

它是通過在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道起反壓作用，防止地基破壞，保證路堤穩(wěn)定的一種有效工程措施。它用于非耕作區(qū)和土源豐富的地區(qū)較為合適，在耕作區(qū)則不宜采用。②鋪設(shè)土工合成材料它是在路堤底部鋪設(shè)一層或多層土工合成材料，起柔性柴排的作用。土工合成材料鋪設(shè)于路堤底層后，由于其具有較高的強(qiáng)度和韌性，能緊貼于地表，使上部填土荷載較均衡地分布到地層中，并能抵抗土坡滑動(dòng)，阻止沖切破壞面的產(chǎn)生，提高地基承載力，增強(qiáng)路堤穩(wěn)定性。③限制軟土地基側(cè)向位移的方法在路堤坡腳附近設(shè)置板樁、木排樁、鋼筋混凝土樁或片石齒墻等限制軟土地基側(cè)向位移的方法。

2）人工地基人工地基是在軟土地基內(nèi)設(shè)置各種材料制成樁，構(gòu)成復(fù)合地基，或?qū)⒌鼗翐Q成性能良好的土料，以保證路堤穩(wěn)定的一類方法。①換土它是以人工、機(jī)械或爆破方法將軟土挖除，換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫石、碎石等滲水材料。它適用于軟土層較薄、無硬土覆蓋的情況。

②擠密砂樁其方法是將砂樁打入軟土地基，使密實(shí)的砂柱體擠密軟弱土層，形成復(fù)合地基。有外荷載作用時(shí)，應(yīng)力向砂樁集中，使樁周圍土層承受的壓力減小，沉降也相應(yīng)減小。特點(diǎn)是適用于對(duì)沉降要求較嚴(yán)的工程。③碎石樁碎石樁的樁身由碎石充填。其加固機(jī)理與砂樁不同的是它不是擠密而是置換。由于碎石樁的剛度大于地基中的軟粘土，地基應(yīng)力重分布，荷載大部分由碎石樁承擔(dān)，樁土應(yīng)力比值一般為3～5。

④生石灰樁它是用2～5cm的生石灰塊填入軟土孔眼中，形成生石灰樁地基。其加固軟土機(jī)理：生石灰遇水反應(yīng)成熟石灰，吸收占其重量32％的水，體積膨脹1倍，同時(shí)放出大量的熱，使樁周土體含水量降低，土體壓密；石灰與土之間的離子交換和膠凝反應(yīng)使土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)得以改善，從而提高土的強(qiáng)度。

生石灰樁的作用主要是土的擠密而不是樁的承載作用。⑤粉體噴射攪拌法

它以生石灰粉或水泥等粉體材料作為加固料，通過特制的施工機(jī)械，用壓縮空氣將粉體呈霧狀噴人土中，使粉體與原軟土攪拌形成石灰(或水泥)粘土混合的柱體。粉體噴射攪拌法是近年國內(nèi)外常用的一種深層軟基加固技術(shù)。它的強(qiáng)度大，水穩(wěn)性好，可提高軟土地基的承載力，減小沉降量和增加路堤穩(wěn)定。加固深度一般在10～15m。⑥旋噴樁法⑦深層攪拌樁3）排水固結(jié)

排水固結(jié)是在軟土中設(shè)置垂直井，地表鋪設(shè)砂墊層，以縮短孔隙水的流程，加速土體固結(jié)的一類方法。①排水砂井

a作用原理軟土地基在荷載作用下，孔隙中的水慢慢排出，孔隙水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力漸漸提高，孔隙體積漸漸減小，地基發(fā)生固結(jié)沉降，地基強(qiáng)度相應(yīng)增大。根據(jù)固結(jié)理論，粘性土固結(jié)所需的時(shí)間和排水距離的平方成正比。土層越厚，固結(jié)所需的時(shí)間越長。為了加速土層固結(jié)，最有效的方法是增加土層的排水通道，縮短排水距離。砂井(袋裝砂井、塑料排水板)就是按照這個(gè)原理而設(shè)置的。

b設(shè)置方法

砂井是由打樁機(jī)具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中形成按一定規(guī)律排列的孔眼(這些孔眼具有一定深度和直徑)，在其中灌以中粗砂而成。砂井頂面鋪設(shè)厚度不大的砂墊層以連通砂井，構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。

c效果

軟土地基設(shè)置砂井后，改善了地基的排水條件，在附加荷載作用下，排水固結(jié)過程大大加快，地基強(qiáng)度迅速提高，因而也增大了地基承載力與路堤的穩(wěn)定性。②三袋裝三砂井它是三在合三成材三料編三織袋三內(nèi)充三填中三粗砂三構(gòu)成三的砂三袋，三裝入三地基三孔內(nèi)三，以三加速三地基三排水三固結(jié)三。袋裝三砂井三的編三織袋三應(yīng)具三有良三好的三透水三性，三袋內(nèi)三的砂三不易三漏失三，袋三子的三材料三應(yīng)有三足夠三的強(qiáng)三度，三有一三定的三抗老三化及三耐地三下水三腐蝕三的性三能。③三塑料三排水三板它是三將預(yù)三制的三帶狀三塑料三排水三板用三插板三機(jī)將三其豎三直插三入土三中，三形成三類似三砂井三的排三水通三道，三使孔三隙水三沿塑三料板三的通三道逸三出，三從而三加固三地基三土的三方法三。④三排水三砂墊三層它是三在路三堤底三部的三地面三上鋪三設(shè)一三層砂三墊層三，其三作用三是在三軟土三層頂三面增三加一三個(gè)排三水面三。在三填土三過程三中，三軟土三中滲三出的三水就三可從三砂墊三層中三排出三，加三速地三基固三結(jié)，三提高三軟土三的強(qiáng)三度，三增強(qiáng)三路堤三穩(wěn)定三。（三三）軟三土地三區(qū)路三基施三工觀三測(cè)與三控制二、三軟土三地區(qū)三路基三設(shè)計(jì)§2膨脹三土地三區(qū)路三基膨脹三土是三一種三以蒙三脫石三和伊三利石三為主三的親三水粘三土礦三物組三成的三，具三有明三顯的三高塑三性粘三性土三。對(duì)三工程三建筑三物、三尤其三是輕三型建三筑物三的危三害很三大,且不三易修三復(fù),常被三稱為三工程三建設(shè)三的“癌癥”?！?膨脹三土地三區(qū)路三基一、三膨脹三土（三巖）三的工三程特三性1、脹三縮性2、崩三解性3、多三裂隙三性4、超三固結(jié)三性5、強(qiáng)三度衰三減性§2膨脹三土地三區(qū)路三基二、三膨脹三土（三巖）三的路三基病三害①三溜坍路基三邊坡三上局三部表三層土三體，三由于三降雨三下滲三含水三量過三大以三及土三的脹三縮作三用，三強(qiáng)度三降低三而溜三坍。②三滑坡斜坡三土體三沿土三中裂三隙面三、層三面等三軟弱三面滑三動(dòng)。三滑動(dòng)三面土三體含三水量三較大三、強(qiáng)三度低三，雖三然邊三坡放三緩，三但仍三易產(chǎn)三生滑三動(dòng)。③三坍滑路基三邊坡三坍滑三是膨三脹土三地段三的路三塹、三路堤三邊坡三經(jīng)常三發(fā)生三的一三種變?nèi)维F(xiàn)三象。④三路堤三和基三底的三不均三勻沉三降及三變形i)它不三僅具三有壓三縮變?nèi)危胰€有三濕脹三干縮三變形三，故三施工三中難三以破三碎、三壓實(shí)三，是三路堤三經(jīng)常三發(fā)生三不均三勻沉三降的三重要三原因三；ii三)它作三為地三基，三本身三承載三力就三較低三，在三受到三外界三干擾三之后三，必三須考三慮其三強(qiáng)度三的衰三減，三它是三導(dǎo)致三基底三變形三、路三堤破三壞的三又一三重要三因素三。正三是以三上原三因，三后期三的維三修養(yǎng)三護(hù)也三難以三妥善三解決三運(yùn)營三中可三能出三現(xiàn)的三危害三。二、三膨脹三土（三巖）三的路三基病三害三、三膨脹三土（三巖）三的路三基設(shè)三計(jì)（一三）路三塹（二三）路三堤（三三）基三床（四三）邊三坡防三護(hù)加三固§3黃土三地區(qū)三路基黃土三在一三定壓三力作三用下三受水三浸濕三，土三結(jié)構(gòu)三迅速三破壞三而發(fā)三生顯三著附三加下三沉，三稱濕三陷性三黃土三。濕三陷性三黃土三又分三為非三自重三濕陷三性黃三土和三自重三濕陷三性黃三土。作為三濕陷三性土三的典三型代三表——黃土三，在三全世三界的三分布三比較三廣泛三的，三據(jù)某三些學(xué)三者估三計(jì)，三黃土三的覆三蓋面三積在三整個(gè)三歐洲三約占10％，三亞洲三約占30％；三我國三黃土三分布三面積三達(dá)60萬平三方公三里，三其中三有濕三陷性三的約三為43萬平三方公三里。三主要三分布三在河三南、三甘肅三、陜?nèi)鳌⑷轿魅?、寧三夏、三青海三等省三區(qū)。黃土三高原三風(fēng)貌§3黃土三地區(qū)三路基一、三黃土三的工三程特三性1、黃三土的三水理三特性（1）滲三水性（2）收三縮和三膨脹（3）崩三解性2、黃三土的三力學(xué)三特性（1）黃三土的三抗剪三強(qiáng)度（2）黃三土的三濕陷三性黃土三地貌二、三黃土三路基三設(shè)計(jì)（一三）路三塹（二三）路三堤二、三黃土三路基三設(shè)計(jì)（三三）基三床（四三）邊三坡防三護(hù)與三加固（五三）路三基排三水§4凍土三地區(qū)三路基凡是三土溫三等于三或低三于零三攝氏三度、三且含三有冰三的土(石),稱為三凍土三。這三種狀三態(tài)保三持三三年或三三年三以上三者，三稱為三多年三凍土三。一、三凍土三地區(qū)三的不三良工三程地三質(zhì)現(xiàn)三象1、融三沉2、凍三脹3、冰三錐、三冰丘4、熱三融坍三滑5、熱三融沉三陷與三熱融三湖6、凍三土沼三澤正常三的涵三洞凍融三后的三涵洞二、三凍土三地區(qū)三路基三的一三般設(shè)三計(jì)原三則1、多三年凍三土路三基二、三凍土三地區(qū)三路基三的一三般設(shè)三計(jì)原三則2、季三節(jié)性三凍土三路基一、三滑坡三的含三義及三類型§6滑坡三地段三路基山坡三地區(qū)三，在三一定三的地三形、三地質(zhì)三條件三下，三由于三地下三水活三動(dòng)，三河流三沖刷三、人三工切三坡、三地震三活動(dòng)三等影三響，三部分三巖體三或土三體失三去穩(wěn)三定，三在重三力作三用下三，沿三著一三定的三軟弱三面（三帶）三、緩三慢的三、間三歇性三地滑三動(dòng)的三變形三現(xiàn)象三稱為三滑坡三。二、三滑坡三地段三路基三設(shè)計(jì)三的一三般原三則§6滑坡三地段三路基滑坡三地段三路基三的設(shè)三計(jì)原三則是三：能繞三則繞三、不三繞則三治、三治則三徹底三、綜三合治三理。三、三滑坡三的穩(wěn)三定性三分析滑坡三阻斷三鐵路青藏三公路三某段三大面三積山三體滑三坡三、三滑坡三的穩(wěn)三定性三分析安全三系數(shù)三的確三定鐵路三特殊三路基三設(shè)計(jì)三規(guī)范四、三滑坡三的防三治措三施滑坡三整治三應(yīng)遵三循“及早三治理三、一三次根三治、三不留三后患”原則三。滑坡三的防三治措三施主三要有:(1三)消除三水的三有害三作用三；(2三)改變?nèi)w三重心三位置三，增三強(qiáng)穩(wěn)三定因三素；(3三)修建三支擋三建筑三物，三防止三滑動(dòng)三；(4三)改善三滑帶三土的三性質(zhì)三，提三高力三學(xué)強(qiáng)三度。在進(jìn)三行滑三坡整三治設(shè)三計(jì)時(shí),可針三對(duì)不三同的三具體三情況三選擇三使用三或采三用綜三合治三理的三措施三。①三地面三排水它為三整治三滑坡三須采三用的三輔助三措施三。其三目的三是阻三止滑三體外三的地三面水三流入三滑體三內(nèi)，三同時(shí)三將滑三體內(nèi)三的地三面水三，以三最短三的途三徑迅三速排三出滑三體外三。1排水四、三滑坡三的防三治措三施滑坡三整治三應(yīng)遵三循“及早三治理三、一三次根三治、三不留三后患”原則三。②三地下三排水在滑三坡上三排除三地下三水的三措施三有：三截水三滲溝三，引三水滲三溝、三支撐三滲溝三等，三深度三較大三時(shí)采三用隧三洞、三集水三滲井三和滲三管、三平行三排水三鉆孔三等。引水三滲溝2支撐支撐三通常三用的三有抗三滑擋三土墻三和抗三滑樁三。①三抗滑三擋土三墻應(yīng)設(shè)三于滑三坡的三前沿三，或三路基三的上三側(cè)。三應(yīng)做三好滲三溝或三設(shè)置三較多三的泄三水孔三。抗滑三擋土三墻②三抗滑三樁為矩三形(或圓三形)截面三的鋼三筋混三凝土三挖孔三樁，三可布三置成三一排三或多三排。三它三可設(shè)三在滑三坡前三緣作三成懸三臂式三的，三也可三設(shè)在三滑坡三中部三滑體三厚度三較薄三處作三成全三埋式三的。③錨三索工三程把錨三桿(索)加在三抗滑三樁上三可改三善杭三滑樁三的受三力狀三態(tài)，三減少三樁身三內(nèi)力三和變?nèi)弧Ｈ龔亩郎p小三樁的三斷面三與埋三深，三并增三大樁三的抗三滑能三力。三由鉆三孔樁三、預(yù)三應(yīng)力三錨索三和錨三具組三成的三聯(lián)合三抗滑三結(jié)構(gòu)三叫做三預(yù)應(yīng)三力錨三索抗三滑樁三，如三圖所三示。有些三滑坡三的滑三面，三具有三上陡三下緩三的形三狀，三滑坡三前緣三有一三較長三地段三為可三靠的三抗滑三部分三，后三緣兩三側(cè)有三穩(wěn)定三巖(土)體。三這樣三，便三可在三滑坡三上部三減重三，減三少滑三體下三滑力三，或三在下三部抗三滑段三加載三增加三阻止三滑體三的重三力。3減重三與加三載（三改變?nèi)w三重心三）減重三與加三載①三灌漿三法它是三在滑三帶加三壓灌三入漿三液，三如石三灰，三水泥三、粘三土漿三液，三堵塞三裂縫三，提三高滑三帶土三強(qiáng)度三，起三穩(wěn)定三滑坡三作用三。4改變?nèi)瑤列匀|(zhì)②三孔底三爆破三灌注三混凝三土法它是三用鉆三孔穿三過滑三帶，三在鉆三孔中三爆破三，使三滑床三巖層三增多三裂縫三，便三于滑三帶水三滲入三下部三地層三排走三，同三時(shí)在三爆破三后的三鉆孔三中灌三注混三凝土三，以三增大三抗滑三能力三。③滑坡三前沿三受河三水沖三刷時(shí)三，應(yīng)三采取三沖刷三防護(hù)三措施三?！?浸水三路堤一三浸三水路三堤與三特性（一三）三一般三性原三則二三浸三水路三堤設(shè)三計(jì)（二三）浸三水路三堤常三用斷三面形三式單一三填料三斷面三形式不同三填料三斷面三形式包填