特殊地質(zhì)環(huán)境路基病害處治-黃土地區(qū)路基病害

黃土路基病害處治技術(shù)黃土路基病害處治技術(shù)CONTENTS邊坡變形的處治01地基濕陷的處治02黃土陷穴的治理03技術(shù)小結(jié)04一、邊坡變形的處治黃土路基病害處治技術(shù)恢復原設計坡面，為增強新舊土體的聯(lián)結(jié)效果，土工材料在實踐中被廣泛使用。對邊坡病害的控制，防護的意義更不容忽視。目前，在黃土地區(qū)常用的邊坡防護方法有直接植草防護、拱式砌石或3m×3m漿砌片石結(jié)合植草防護、六角形預制塊邊坡防護及土工網(wǎng)植被防護等，各自有各自的優(yōu)缺點。邊坡變形的處治黃土路基病害處治技術(shù)一般都先要清除松散土體，必要時在邊坡處理面設置臺階，然后逐層填補、壓實，最終恢復原設計坡面邊坡處治二、公路地基濕陷的處治黃土路基病害處治技術(shù)二、公路地基濕陷的處治傳統(tǒng)的土墊層法、重夯法等仍在廣泛采用。傳統(tǒng)方法

新興的地基處理技術(shù)如沖擊碾壓、強夯法、DDC法等開始大規(guī)模使用。新興技術(shù)黃土路基病害處治技術(shù)7二、黃土路基病害的處治(1)沖擊壓實法即使用沖擊壓實機補壓經(jīng)過常規(guī)分層振動碾壓后已達標的路床，或在高路堤的填筑過程中每間隔一定厚度對高路堤的常規(guī)壓實層分層沖碾補壓。(2)強夯法強夯法沖擊能量巨大，它能使深層土體產(chǎn)生沖切變形，從而達到動力密實的目的，因此它屬于深層動力密實法的一種，可以消除較深層黃土的濕陷性并提高地基承載力，主要用于I、Ⅱ級以上厚層自重濕性黃土地基、高壓縮新近堆積黃土地基。

(3)孔內(nèi)深層強夯技術(shù)(DDC)DDC法是通過機具成孔(螺旋鉆鉆孔或特制夯錘沖孔)，然后通過孔道在地基處理的深層部位進行填料，用具有高動能的特制重力夯錘進行沖、砸、擠壓的高壓強、強擠密的夯擊作業(yè)，從而提高復合地基承載力，地基濕陷性得以完全消除。三、黃土陷穴的治理黃土路基病害處治技術(shù)三、黃土陷穴的治理灌泥漿01030204灌砂開挖夯填導洞或豎井回填黃土路基病害處治技術(shù)10三、黃土路基病害的處治

(1)灌砂

小面積的陷穴，可用砂灌實，并用粘土封頂夯實，并改變微地貌，防止雨水流入陷穴的地方。(2)灌泥漿

洞身不大，但洞壁曲面不直且離路基中線較遠的小陷穴，可用水、粘土、砂子拌和后進行反復多次灌注。

(3)開挖夯填

根據(jù)洞穴的具體情況，可直接開挖回填，并用黃土分層夯實。(4)開挖導洞或豎井進行回填

洞穴深，若明挖工程數(shù)量較大，可采用開挖導洞方法，由洞內(nèi)向洞外逐步回填密實?；靥钋皯獙⒍囱▋?nèi)的塵土徹底清除干凈，接近地面0．5m厚時，則改用粘土回填夯實(這里所指的粘土可用紅黃土或者黃土)。四、技術(shù)小結(jié)黃土路基病害處治技術(shù)四、技術(shù)小結(jié)強夯法

有效處理深度一般不大于8mDDC法

主要適用于加固較大面積的厚層高壓縮性濕陷性黃土或厚層飽和濕軟黃土地基以及深層有采空洞穴或軟弱下臥層的不良地基。

強夯法則主要用于III級以上厚層自重濕陷性黃土地基、非飽和高壓縮性新近堆積黃土地基和人工松填黃土(素填黃土)地基的加固處理，有效處理深度一般不大于8m；DDC法則主要適用于加固較大面積的厚層高壓縮性濕陷性黃土或厚層飽和濕軟黃土地基以及深層有采空洞穴或軟弱下臥層的不良地基。黃土路基病害主要類型黃土路基病害主要類型CONTENTS認識黃土01工程特性02黃土路基主要病害03黃土路基小結(jié)04一、認識黃土黃土路基病害主要類型一、認識黃土認識黃土

黃土是在第四紀干燥氣候條件下，形成的具有多孔性有垂直節(jié)理的黃色粉狀性土，有濕陷性，低液限粘土，WL<40％。工程分類

因沉積地質(zhì)時代的不同，在性質(zhì)上有很大的差別。可將黃土分為新黃土、老黃土和紅色黃土三類黃土的工程分類黃土因沉積地質(zhì)時代的不同，在性質(zhì)上有很大的差別?？蓪ⅫS土分為新黃土、老黃土和紅色黃土三類分類名稱地層名稱符號地質(zhì)年代按成因劃分類型新黃土馬蘭黃土2QⅣ全新世(近代)1．風積2、沖積或洪積3．坡積馬蘭黃土lQIII晚更新世(新第四紀)老黃土離石黃土上部2QIII中更新世(中第四紀)不分離石黃土下部1QⅡ紅色黃土午城黃土QI早更新世(新第四紀)二、黃土的工程特征黃土路基病害主要類型黃土路基病害主要類型二、黃土的工程特征(1)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

(2)黃土地區(qū)分區(qū)(3)水理特性(4)黃土的抗剪強度(5)黃土的濕陷性黃土的顆粒組成以粉粒(0．05～0．005mm)為主。結(jié)構(gòu)黃土結(jié)構(gòu)中的孔隙可分為三類！又稱黃土為“大孔土"。多孔隙性黃土節(jié)理以垂直為主節(jié)理

黃土的顆粒組成以粉粒(0．05～0．005rnm)為主，可達50％以上；黃土結(jié)構(gòu)中的孔隙可分為三類：①大孔隙：直徑約0．5～1．0mm。②細孔隙：是架空結(jié)構(gòu)中大顆粒的粒間孔隙，可在雙目放大鏡下觀察。③毛細孔隙：由大顆粒與附在其表面上小顆粒所形成的粒間孔隙；

黃土的孔隙率變化在35％～60％之間；

黃土節(jié)理以垂直為主。黃土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造二、黃土的工程特征21任務2黃土地區(qū)路基病害黃土地區(qū)地貌

二、黃土的分區(qū)工程特征I東南區(qū)I東南區(qū)：介于呂梁山與太行山之間。本區(qū)黃土多分布成零星小塊，厚約50m左右，由西向東逐漸減薄。黃土主要分布在盆地邊緣或河谷階地上，下伏基巖地形起伏較大。Ⅱ中部區(qū)Ⅱ中部區(qū)：介于六盤山與呂梁山之間。黃土在整個地區(qū)連續(xù)覆蓋，僅在溝底部及少數(shù)山頂才有基巖出露。黃土厚度一般為l00～150m，中間地區(qū)最厚。III西部區(qū)III西部區(qū)：介于烏鞘嶺與六盤山之間。除較高的山頂、大河河谷及深切溝谷下部有基巖出露外，大都為黃土覆蓋。黃土厚度一般為50～100m，以新黃土為主，并由東向西逐漸減薄。Ⅳ北部區(qū)Ⅳ北部區(qū)：位于上述三區(qū)的北部。北接沙漠，氣候干旱，多分布有沙黃土。黃土工程特征3、黃土的水理性(1)滲水性

由于黃土具有大孔隙及垂直節(jié)理等特殊構(gòu)造，其垂直方向的滲透性較水平方向為大。黃土經(jīng)壓實后大孔構(gòu)造被破壞，其透水性也大大降低。此外，粘粒的含量也會影響黃土的滲透性，粘粒含量較多的埋藏土及紅色黃土，經(jīng)常成為透水不良或不透水的土層。(2)收縮和膨脹黃土遇水膨脹，干燥后又收縮，多次反復形成裂縫及剝落。由于黃土在堆積過程中，土的自重作用使粉粒在垂直方向的粒間距離變小，所以具有天然濕度的黃土在干燥后，水平方向的收縮比垂直方向的收縮大，一般約大50％～100％。(3)崩解性各類黃土的崩解性相差很大，新黃土浸入水中后，很快就全部崩解；老黃土則要經(jīng)過一段時間才能崩解；紅色黃土浸水后不崩解。二、黃土的工程特征抗剪強度

由于垂直節(jié)理及大孔隙的存在，原狀黃土的強度隨方向而異，原狀黃土的各向異性黃土的工程特性

抗剪強度

原狀黃土的強度隨方向而異，黃土水平方向的強度一般較大，45°方向仍居中，垂直方向強度較小。但是，沖積、洪積黃土則因存在有水平層理的關(guān)系，以水平方向強度為最低，垂直方向強度最大，45°方向仍居中。黃土受水浸濕后在土的自重壓力下發(fā)生濕陷的，叫做自重濕陷性黃土；在自重壓力下浸濕不發(fā)生沉陷，但在附加壓力下發(fā)生濕陷，稱為非自重濕陷性黃土。根據(jù)國家標準《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》，判定濕陷性黃土地基的濕陷等級。黃土的工程特性黃土濕陷對路基工程的危害很大。黃土受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)受到破壞，在外荷載或土自重作用下，而發(fā)生顯著的下沉現(xiàn)象，稱為濕陷。濕陷性黃土的濕陷性黃土的濕陷性黃土受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)受到破壞，在外荷載或土自重作用下，而發(fā)生顯著的下沉現(xiàn)象，稱為濕陷。Ⅳ(很嚴重)Ⅲ(嚴重)——

s>60Ⅲ(嚴重)Ⅱ或ⅢⅡ(中等)30<

s≤60——Ⅱ(中等)Ⅰ(輕微)

s≤30

zs>357<

zs≤35

zs≤7自重濕陷性場地非自重濕陷性場地濕陷類型

自重濕陷量總濕陷量(cm)三、黃土路基病害類型黃土路基病害主要類型三、黃土路基病害類型01030201邊坡變形邊坡病害破壞形式可歸結(jié)為兩種基本類型；坡面破壞，包括剝落和沖刷等；坡體破壞，包括崩坍、坡腳坍塌、滑坡和流泥等。02地基沉（濕）陷黃土地基在不利的水環(huán)境下，受新建路基的重量荷載作用，極易發(fā)生濕陷，導致路基發(fā)生不同程度的變形。03陷穴

陷穴是黃土路基病害的一種主要形式。從地貌看，在黃土塬的邊緣、河谷階地的邊緣、沖溝兩岸及河床中都常有陷穴分布。黃土地區(qū)路基病害類型2901邊坡變形

(1)坡面剝落坡面剝落是黃土邊坡變形的一種普通現(xiàn)象，會發(fā)生在各種黃土層中。剝落與邊坡所處的位置、土質(zhì)、易溶鹽含量有關(guān)。一般陽坡比陰坡剝落嚴重；黏粒含量多的土易剝落；易溶鹽含量越大，剝落越嚴重；易溶鹽含量在0．12％以下時，邊坡剝落現(xiàn)象較少。（2)坡面沖刷坡面沖刷是常見的公路邊坡變形，會引起大量的水土流失。坡面沖刷使坡面呈溝狀或洞穴狀，一般形成坡肩沖刷坍塌、坡面沖刷串溝、坡面沖刷跌水、坡腳沖刷掏空、坡面沖刷溝穴、巖石接觸的沖刷溝穴等。黃土邊坡坡面沖刷與土層、巖性、微地貌條件、水文條件等有密切的關(guān)系。黃土地區(qū)路基病害3001邊坡變形(3)坡體崩坍邊坡崩坍是黃土土體沿節(jié)理面倒坍和下錯的斜坡動力地質(zhì)現(xiàn)象，是多種自然因素及人為因素綜合作用的結(jié)果。主要影響因素有地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降水、氣溫變化、人為因素或地質(zhì)運動等。對黃土而言，土層節(jié)理發(fā)育，邊坡陡峻，在風化和水的沖蝕、浸潤作用下，坡腳嚴重沖刷，往往會使坡體崩坍。

(4)坡腳坍塌坡腳坍塌易在濕陷性新黃土中發(fā)生。因其結(jié)構(gòu)松散，坡腳松軟受水浸濕或沖刷會發(fā)生坡腳局部坍塌，一般規(guī)模較小，但較普遍。坡腳坍塌是產(chǎn)生滑坡的前提，也有可能誘發(fā)規(guī)模更大的坍塌。黃土地區(qū)路基病害3101邊坡變形(5)滑坡滑坡是土體沿著明顯的滑動帶或滑動面下滑，滑動面呈上陡下緩的圓弧狀。其產(chǎn)生原因，主要是由于黃土的強度下降引起的土體穩(wěn)定性平衡破壞。大型滑坡常發(fā)生在松散結(jié)構(gòu)或黃色濕陷性黃土層中，在新黃土中也會出現(xiàn)小型滑坡。

(6)流泥呈斜坡狀的黃土如果土質(zhì)松散，具有滲水性較小的下臥層時，土體在地下水或在地下水與地表水相互作用下浸潤黃土土體，使土飽和形成塑性流動，稱之為流泥。它可能誘發(fā)其他病害，使邊坡出現(xiàn)崩坍或滑坡等更嚴重的破壞。你的標題02公路地基沉（濕）陷

黃土地基在不利的水環(huán)境下，受新建路基的重量荷載作用，極易發(fā)生濕陷，導致路基發(fā)生不同程度的變形。03陷穴

陷穴是黃土路基病害的一種主要形式。黃土地區(qū)的路基，雨季時大面積匯集雨水，沿著黃土的垂直節(jié)理和大孔隙向路基內(nèi)部滲透、潛流，溶解了黃土中的易溶鹽，破壞了黃土結(jié)構(gòu)，