1、特殊土地区路基设计与处理,路基是道路结构的基础，承受由路面传来的行车荷载和它们的自重。路基的强度、稳定性和耐久性直接影响道路结构的使用性能和寿命。因此路基设计是保证道路结构工程质量的关键之一!,路基本体是指路基断面中的填挖部分；路基设施是指确保路基本体稳定性而设置的附属工程设施,如排水设施和防护支挡加固设施。因此设计路基时不能把它当作一般的土石方工程来看待，而要把路基工程与桥隧工程等看作同等重要的结构工程。,路基设计是由路基本体和路基设施设计组成的。,一、路基设计的原则1、足够的强度、稳定性和耐久性2、保护环境，避免引发地质灾害，减少对环境的影响3、做好工程地质勘察工作，按水文地质和工程地质条
2、 件取得岩土物理力学参数4、避免高填、深挖5、综合设计（从地基处理、填料、强度、稳定性、防 护工程、排水系统和施工技术等方面综合考虑）6、动态设计（根据实际情况校核、修改和补充设计）7、采用新技术、新结构、新材料和新工艺,二、对路基的基本要求1、路床填料、最小强度和压实度的要求见表12、路堤填料最小强度要求见表23、路堤压实要求见表34、路堤边坡坡率见表45、高填土路堤（边坡高度超过20m）填土要求的 强度指标见56、路堤稳定安全系数见表67、路堑边坡稳定安全系数见表7,表1 路床最小强度与压实度要求,表2 路堤填料最小强度要求,表3 路堤压实度,表4 路堤边坡坡率,表5 路堤填土采用的强度指
3、标,表6 路堤稳定安全系数,表7 路堑边坡稳定安全系数,三、特殊路基1、特殊路基：特殊土（岩）路基，不良地质路基和特殊条 件下的路基2、特殊路基设计应考虑地质和环境等因素对路基的影响， 以及这些因素的发展变化规律。路基病害整治应遵循以 防为主、防治结合、力求根治的原则，通过综合技术经济 比 较，因地制宜，采用合理的政治方案和有效的工程措施3、特殊路基主要有：滑坡地段路基、泥石流地区路基、岩溶 地区路基、软土地基、膨胀土路基、红粘土和高液限土路 基、黄土路基、盐渍土路基、多年冻土路基、风沙地区路 基、采空区路基、滨海路基、水库地区路基等,软土地基,4,7,膨胀土地基,冻土地基,红粘土地基,岩溶地
4、基,湿陷性黄土地基,盐渍土地基,主要内容,一、软土地基,天然含水量高，天然孔隙比大，抗剪强度低， 压缩系数高，渗透系数小,具有灵敏结构性 (触变性与流变性)，软土中还常含有机质。,工程特性,在其上修建公路时，容易使路堤失稳或沉降过大引起路基、路面破坏等问题。,常见破坏类型,软土地基,处理措施 软土地基处理方法可按沉降计算处治与 按稳定性处治来区分。,挤密砂桩法 （石灰桩）、 复合地基法(碎石桩、钢渣桩)、加固土桩法（水泥粉喷桩）等,软土地基,排水固结法是对天然地基或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物（路堤）本身的重量逐渐分级加载，或在建造建筑物之前对场地进行加载预压，使土体中的孔隙
5、水排出、地基土体得到固结，进而使土体强度增强，地基承载力提高，并可有效地减少工后沉降。 一般孔隙水的排出有三个途径：一是地面上预加一个压力，从而在土体内造成一个压力差，迫使孔隙水向砂层或预先设置的滤层排出；二是在土体内固定的部位施加一个负压，诱使孔隙水向负压区集中排水，三是利用电能在土体内造成一个电势差，驱使孔隙水排出。 排水固结法设计理论比较成熟，但是，这类方法的加固时间较长，堆载和超载预压所需荷重物较多，造价较贵，正在逐渐失去其优势。,软土地基,当软土层较厚、路堤较高时，常采用砂井排水法，加速固结沉降。特别是当天然土层的水平排水性能较垂直向好，或软土层中有薄层粉细砂夹层时，采用砂井的效果更
6、好。 一般软土适合采用砂井排水法，但次固结占很大比例的土类，如泥炭类土、有机质黏土和高塑性黏土等，则不宜采用。,适用范围,1）砂井排水固结法,软土地基,砂井地基的设计 首先应考虑砂井的直径、间距、布置形式和固结 速率之间的关系。 通常砂井直径、间距和长度的选择，应满足在预压过程中，在不太长的时间内，地基能达80%以上的固结度 。,软土地基,2）袋装砂井排水法,袋装砂井既具有大直径砂井的作用，又可以保证砂井的连续性，避免缩颈的现象。此外，由于袋装砂井具有直径小，材料消耗小，工程造价低，施工速度快，设备轻型的特点，更适合在软土地基上施工。适用范围：与普通砂井相同，但当地基水平位移较大时，袋装砂井更
7、具优越性。,软土地基,袋装砂井直径根据所承担的排水量和施工工艺要求确定，一般采用712cm的直径，井距12cm，相当于井径比1530。 袋装砂井的编织袋应具有良好地透水性，袋内砂料不易漏失，袋子材料应有足够的抗拉强度，能承受袋内砂的自重以及弯曲时产生的拉力，要有一定的抗老化性能和耐腐蚀性，要便于加工，价格低廉。一般采用合成纤维、黄麻、塑料等材料编织物，目前我国多采用聚丙烯编织物。,软土地基,3）塑料板排水法,塑料板排水是指在纸板排水法基础上发展而来的一种排水固结法。此方法把用滤膜包裹的塑料芯板用机械打入软土地基内，利用滤膜的透水性和芯板沟槽构造把水汇集起来并排到地面砂垫层内的软基加固方法。 具
8、有单孔过水断面大、排水畅通、质量轻、强度高和耐久性好的特点。 作用、适用范围和设计方法与砂井排水法相同。,软土地基,以路堤荷载增加作用于地基上的总应力，加速固结沉降，同时提高地基强度的软基处理方法。这种方法采用路堤自重加压，为使其达到排水固结的加固效果，常与垂直排水法并用。适用范围在压缩性大、透水性好的泥炭地基上，最适宜使用,4）路堤荷载压重法,软土地基,5）降低水位压重法,又叫降水预压法，这种方法通过降低地下水位，使地基中的软弱土层承受一个相当于水位下降高度水柱的重量，起到预压的效果，改善土的性质，加速地基的沉降。 效果与路堤荷载压重法相同，但不会招致地基破坏。缺点是使用范围有限，工程费用一
9、般较大。 这种方法的选用与土层的渗透性有关，为提高其加固效果常与砂井法、路堤荷载压重法联合使用。,软土地基,6）真空压重法,又叫真空预压法，这种方法是现在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板等竖向排水通道，在地面铺设排水砂层，其上覆盖不透气的密封膜与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，因而在膜的内外产生一个气压差，这部分气压差即为作用于地基的预压荷载。它与堆载预压不同的是真空负压是一均匀等向应力，不会产生剪应力，因而不会造成地基的失稳破坏。,软土地基,适用于一般软粘土地基。但当粘土层与具有充足水源补给的透水层相间，有大量地下水流入时，或地质条件比较复杂时，不宜采用。
10、,软土地基,亦称注浆法，它是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，挤走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，并把远离松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”的地基加固方法。,软土地基,1）提高软土地基承载力，减少地基的沉降 和不均匀沉降 2）处治路基塌方、滑坡等路基病害 3）减少山区公路高填方路基的沉降和由不 均匀沉降引起的路基和路面变形破坏 4）防止桥墩边坡护岸的冲刷 5）增加地基土的不透水性，防止流砂、钢 板桩渗水、坝基漏水和隧道开挖时涌 水，以及改善地下工程的开挖条件 6）
11、加固古建筑的地基,应用方面,软土地基,将一定质量的夯锤从适当高度自由下落，对地基土施加强大的冲击能，在地基土中产生冲击波和动应力，从而提高地基土的强度，改善土的物理力学性能。工程实践证明，强夯法具有施工简单，加固效果好，使用经济等优点。适用于非饱和粘性土。,软土地基,全部或部分挖除软土或泥炭类土，用砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的粘性土换填的软基处理方法。适用范围 1）当软土或泥岩层厚度小于3m时，一般可采取全部挖除换填的方法。 2）对厚度大于3m的情况，通常采用部分挖除换填的方法。,软土地基,在路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基强度的软基处理方法。这种方法施
12、工简单，迅速，方便。适用范围 1）常年积水的洼地，排水困难，泥炭成流动 状态，厚度较薄，表层较薄，表层无硬壳，片石 能沉达底部的泥沼或厚度为3-4m的软土。 2）石料丰富，运距较近。,软土地基,适用于软土、泥沼的地基，当淤泥层较厚，稠度大，路堤较高和施工工期紧迫的工程。 根据爆破与填土的关系，爆破排淤法可分为两种： 一是先填后爆，即先在原地面上填筑低于极限高度的路堤，再在基底下爆破。这种方法适用于稠度较大的软土或泥沼，先填的路堤随爆随沉，避免了回淤。但应严格控制炸药，使既能炸开淤泥或泥炭。 另一种是先爆后填，适用于稠度较小、回淤较慢的软土。采用这种方法时，应事先准备好充足的回填材料，在爆破后立
13、即回填，做到随爆随填，填满再爆，爆后即填，以免回淤，造成浪费。,软土地基,在路堤的两侧（一侧）填筑适当高度与宽度的护道，路堤填土在护道荷重的作用下所形成的反向力矩平衡其滑动力矩，因而保证路堤的稳定。适用范围 1）非耕作区和取土不困难的地区 2）路堤高度不大于5/32倍极限高度 3）主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用,软土地基,石灰桩是通过生石灰消解和水化物的生成，以降低土中含水量，提高地基强度，减少沉降量。 优点是不需要上置荷载，能在较短时间内发挥作用。适用范围主要适用于含砂量低、没有滞水砂层的软土地基。,软土地基,亦称喷粉桩、粉体深层搅拌法等，是石灰桩的发展。 该法在钻进时利用压缩空气喷
14、射生石灰和水泥干粉，与软土强制搅拌，使粉料与软土产生物理、化学作用，形成桩土复合地基。适用范围 水泥适用于含砂量较大的软土，石灰适用于含砂量较低的软土。,软土地基,在地基中铺设加筋材料（如土工织物、土工格栅、 金属板条等）形成加筋土垫层，以增大压力扩散角，提高地基稳定性。适用范围筋条间用无黏性土，加筋土垫层可适用各种软弱地基。,软土地基,工程实例,某国道干线一级公路一段，路基宽24.5m，路基填土平均高度4.5m，位于冲积平原，其地层由上而下可分为：1）粘土（硬壳层）：灰黄色，含少量粉砂粒，可塑状，厚度0.61.2m；2）淤泥质粉质粘土：灰色，含较多粉砂粒，并夹较多薄层粗、中砂（厚510mm）
15、，薄层内见较多贝壳碎块，偶见炭化木屑，饱和软塑状，厚度1013m；3）粉质粘土：灰色，具较清晰层理，层面见粉砂，饱和可塑状，厚度3.5m；4）粘土：灰黄色，含少量粉砂粒，湿、可塑至硬塑状，厚度26m。,处理方法：采用袋装砂井辅以砂垫层方法,软土地基,设计：1 砂井间距及其布置 井径及间距经过多次固结试算确定为：井径7cm，井距1.2m，三角形排列。2 砂井的长度 本段软土层较厚，底层没有透水层，砂井的长度由地基稳定和工后容许沉降计算决定。砂井平均长度为10.0m。3 砂垫层的设置 砂垫层厚度采用60cm，以保证高出地表水20cm。考虑到沉降量较大，设置了4060cm的预拱度，以保证砂垫层的使用
16、质量。,计算得本路段的沉降量为74cm，经过袋装砂井处理后，固结度达到80%时，工后剩余沉降量为22cm。打砂井前滑动破坏最小安全系数为1.06，打砂井后为1.38。,软土地基,二、膨胀土地基,膨胀土的是在地质作用下形成的一种主要由亲水性强的粘土矿物组成的多裂隙并具有显著膨胀性的地质体。 具有较大的吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土。 其粘性成分含量很高，其中0.002mm 的胶体颗粒一般超过20%，液限WL40%，塑性指数Ip 17，多数在2235之间。自由膨胀率一般超过40%。 根据胀缩强弱与工程性质，将膨胀土划分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类,膨胀土地基,膨胀土地基,1）胀缩性2）
17、崩解性3）多裂隙性4）超固结性 5）风化特性6）强度衰减性7)滞水性,膨胀土地基,工程特性,常见的公路病害,1）路面病害：波浪变形，溅浆冒泥2）路堑病害：剥落、冲蚀、泥流、溜塌、坍滑、滑坡3）路堤病害：沉陷、纵向开裂、坍肩、溜塌、坍滑、 滑坡,处理措施 1 浅层换填与掺灰改性法 适用于公路的所有平面地基，既适用于填方路堤基底的处理，也适于挖方路面下的地基处理。 2 石灰桩或灰土桩法。适用于公路路堤的膨胀土基底加固或膨胀土堑坡的稳定性加固。 3 有机大分子溶液改良法。适用于膨胀土堑坡稳定处理，也可用于膨胀土路基基底的改性处理。 4 隔水封闭与渗沟排水法。一般与其他地基处理方法一起使用，单独使用时
18、，一般仅限于弱膨胀土。 5 土工合成材料加固。防止路堤滑塌。,膨胀土地基,工程实例,某路段路堤最大填筑高度17.55m，填料采用弱、中膨胀土，其自由膨胀率为40%-70%。为保证高填膨胀土路堤的稳定，设计采用ss20型土工格栅加固路堤的措施，路堤边坡采用三维植被网，基床加固中粗砂夹一层防水土工布，工程填筑土方为4.4万m3，土工格栅24950.2m2，三维植被网5297.3m2。工程加固措施见下图。,膨胀土地基,膨胀土地基,土工格栅铺设的质量保证措施1）铺设面要碾压平整，否则将影响土工格栅充分发挥其作用。铺设土工格栅之前，先进行平整度测量，保证大面平整。2）严格控制填土厚度，保证两层土工格栅之
19、间厚度为（605）cm。3）有接头或满铺时需搭接，纵向0.3m，横向0.1m，并用低压聚乙烯单线按三角形每隔0.2m布一个结扎点，进行捆扎，连接强度不低于本体强度。4）路堤边缘常为曲线，整卷(50m)铺设时，土工格栅内沿会鼓起，影响其效用，应适当间断，按要求搭接。5)土工格栅铺设完成后，由质检工程师检查并记录，合格后才填土。,膨胀土地基,6）满铺后，由于汽车倒土在碾压面跑动，很容易拉起和推挤土工格栅，使其遭受破坏。而随着填土进度逐步铺设土工格栅，实施难度大，又影响工效。为此，采用了固定钉固定法，用“ ”形钢筋钉间距4.0m固定满铺的土工格栅，汽车注意行驶速度，可以取得较好的效果。3.三维植被网
20、铺设 三维植被网与路堤连接在一起，可以帮助固土，防止水土流失，高效地完成固坡、绿化，提高路堤抗自然水土流失能力。,膨胀土地基,膨胀土地基,处理后效果,三、冻土地基,抗压强度：冻土的抗压强度取决于冻土温度，温度愈低，抗压强度愈高。加荷试件长短，对冻土强度影响也很大，加荷试件愈短，抗压强度愈高；反之，加荷时间愈长则抗压强度愈低。如瞬间加荷，抗压强度可高达3040MPa，若长期加荷，其抗压强度要减少到1/101/15。抗剪强度：在长期荷载下，冻土的抗剪强度低于瞬时荷载的强度。融化后土的粘聚力仅为冻结时的1/10，由此可能造成事故。冻结力：土中水冻结时，产生胶结力，将土与建筑物基础胶结在一起，这种胶结
21、力称为冻结力，也称冻结强度。冻胀力：土中水冻结时，体积膨胀。,冻土地基,工程特性,融沉； 冻胀与翻浆； 热融沉陷和滑塌； 冰锥、沼泽化湿地,冻土地基,常见的病害类型,冻土地基,季节性冻土 1）做好路基排水：适用于平原区、丘陵区、山区 2）提高路基填土高度。适用于平原、洼地、盆地 3）设置隔离层 4）换土 5）加强路槽排水 6）加设防冻层 7）铺设隔温层,冻土地基,牙林线路基冰锥病害整治 牙林线K282+800K282+850路基冰锥病害，从20世纪70年代开始，每年在12月到翌年3月该段线路鼓起80m，严重时一昼夜线路鼓起20mm左右，严重危急行车安全。在12月份下降到-35 -40时，冰锥上
22、面出水口被冻结封死，地表冻结厚度0.50.9m左右，这时地下层间水全部在冻结层下面靠重力势能下流到路基附近，成为病害的主要补给水源。每年进入冬季经常以25km/h限速行车，严重时靠打眼放炮泄水以维持线路稳定。,冻土地基,工程实例,对该处病害进行了全面彻底整治，采用疏导排除地下水的处理措施，以消除地下水的补给，削弱地下水受上覆土层冻结承压而上升的趋势，并利用聚丙乙烯硬质泡沫板对出水口进行了保温改造，使出水口温度从原来的-3提高到3，保证水流畅通，未发生出水口冻死现象。该工程从1988年竣工至今，使用效果良好。,冻土地基,处理方法,四、 红粘土地基,工程特性,1）高塑性、高液限、高孔隙比2）物性指
23、标变化幅度大（含水量、液塑性、 孔隙比变化大）。3）天然红粘土的饱和度多在90%以上4）渗透性差、可视为不透水层5）胀缩性（仅次于膨胀土）6）抗剪强度与承载力较高（虽然内摩擦角 小，但粘聚力大，其强度主要由游离氧 化铁形成的铁质胶结作用产生）,红粘土地基,处理措施,红粘土虽然强度较高，压缩性较小，但因与岩溶伴生，且含水量、液限均较一般粘土高，具有胀缩性等，因此常被称为“有问题的土”或特殊土。当其含水量高于塑限时，无论是作为路堤填料，还是作为路堑段地基都需要进行必要的处理，其处理方法主要有以下几种：1、垫层置换法：当施工期间的气候条件不利时，可采用此方法。美国的坎顿曾用3%的熟石灰和2%5%粉煤
24、灰作了一个厚1.6m的垫层，用常规筑路设备对土样和拌和料拌和压实，在38下养护4d后，无侧限抗压强度达到10001400KPa。国内某公路采用石灰和粉煤灰，按2:8重量比配制，经搅拌碾压形成二灰垫层，作为红粘土路基，其效果甚佳。,红粘土地基,2、土性改良法：降低液限、减少塑性达到土性改良的目的。 石灰改良法：对不适合做路堤填料的红粘土可掺加3%5%石灰进行土性的改良。 对路堑路段的路基，也可将基底翻松，然后洒石灰水或消石灰，并随即压实来消除红粘土的膨胀性。,京珠高速湖南耒（阳）宜（章）段红粘土的改良试验表明，对含水量高达40%的红粘土掺加6%（重量比）的生石灰，12h后含水量降低6%，接近于塑
25、限值（32%），压实度则达到90%。,除石灰外，还可采用水泥、砂石、粉煤灰等。,红粘土地基,3、降低压实度标准 填筑于下路床及上、下路堤的红粘土填料，当进行处理或采用重型压实标准有困难时，可采用轻型压实标准。 研究表明：红粘土的结构强度较大，对于稠度大于1.0的红粘土，原有的结构连结被破坏后的扰动土，较原状土具有更大的膨胀和胀缩变形。密实度越高，其膨胀量和膨胀力越大；在同一密度条件下，初始含水量较低，其膨胀量和膨胀力越大。 国外对胀缩性较高的粘土地基，通常采用较高含水、较低密实的原则，即按轻型压实标准在最佳含水量或略高的含水量下压实到较低的干密度。,红粘土地基,4、路基开裂及其控制措施1）连续
26、施工，避免已压实路基表面因暴露时间较长，风干失水出现龟裂。2）对已开裂的填筑层，翻松、洒水、重新压实，然后及时覆盖。3）对已压实的红粘土路基，如因故不能及时进行上路床、路面等上部结构层施工时，可在压实路基顶面采用封层覆盖处理，如在路面下用两布一膜复合土工布覆盖，而后在其上及时铺设一层10cm厚的中细砂保护层，平整碾压，并形成4%的排水横坡再填筑上部基床材料，达到保温隔离和防止表面开裂的目的。4）在红粘土路基顶面采用胀缩性很小的粘土或碎石、砂砾及粉煤灰等无机颗粒材料填筑。5）对红粘土路堤边坡，采用非胀缩性的粘土作为包边土，包边土厚1.5m左右，夯实后防止坡面开裂及地表水的渗入。 对高路堤也可采用
27、土工格栅加固边坡，约束红粘土的侧向膨胀。,红粘土地基,工程实例 湖南某高速公路的红粘土，呈褐红色，节理裂隙发育，粘土矿物含量约70%。其最佳含水量为23.2%，液限为56.8%，塑限为29.0%，自由膨胀率为50%。属具弱膨胀性的高液限粘土。 经过研究，掺加3%的石灰，最佳含水量19.1%。用18t压路机静压一遍，振动三遍，再静压一遍即可达到96区的压实标准。,红粘土地基,五、岩溶地基,主要有地下与地表两种岩溶形态 地表岩溶主要包括：溶沟、石芽、漏斗、竖井、落水洞、溶蚀洼地、干谷、盲谷、孤峰和峰林等。 地下岩溶主要包括：溶隙、溶沟、溶槽、天生桥、溶洞和暗河等。,主要破坏类型 1）路基与桥梁桩基
28、承载力不足 2）地表或路桥基础塌陷 3）路基不均匀沉降 4）路基与桥梁桩基滑动 5）岩溶地下水的影响 6）岩溶对施工的影响,岩溶地基,处理措施 高等级公路岩溶区地基处置的基本程序是： 岩溶地基稳定性分析与评价地基处理方案及其设计地基处治设计工程实施地基处治的质量监控。对岩溶水及溶洞的处理可归纳为 “疏导、跨越、加固、填塞、灌注”十个字。疏导： 岩溶水宜疏不宜堵，因地制宜，因势利导，一般以明沟、盲沟、涵洞、泄水洞等加以疏导。跨越： 如跨越和施工条件较好，可采用跨越方法。桥跨适用于流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等。涵跨适用于一般岩溶泉。,岩溶地基,加固： 为防止基底溶洞的坍塌及岩溶水的渗漏，经常采
29、用加固的方法。 1）洞径大，洞内施工条件好时，可采用浆砌片 石支墙、支柱及码砌片石垛等加固，如需保持 洞内水流的畅通，可在支撑工程间设置涵管排水。 2）深而小的溶洞不便用洞内加固方法时，可采 用石盖板或钢筋混凝土盖板加固。,岩溶地基,填塞：1）对洞径小，顶板或岩层破碎的溶洞，可采用炸破顶板，挖出洞内淤泥，用片石回填的方法处理。2）对出露与路基面或构造物基底的溶洞，可部分或全部以碎石、片石换填。3）对基本停止发育的干涸溶洞，一般以堵塞为宜，即用浆砌或干砌片石、块石等浆砌填塞、封闭。4）对路堑边坡上的溶洞，如影响边坡稳定时，洞内可用片石堵塞，洞外用干砌片石铺砌，砂浆勾缝，或浆砌片石封闭。如溶洞靠近
30、边沟时，浅的溶洞可按上述方法堵塞封闭，深的溶洞填砌不易，可用钢筋混凝土板封闭，同时应防止边沟水的渗漏。,岩溶地基,灌注： 对路基下埋深较大的溶洞，若非暗河通道，采用灌注法是一种经常采用且效果较好的处理方法。 土洞及地面塌陷的处理： 1）挖填处理。2）灌砂处理3）加固4）跨越 石芽、溶蚀沟、溶蚀槽的处理： 1）清爆换填2）灌浆加固3）梁、板跨盖4）采用桩柱基础,岩溶地基,工程实例 某大桥东引桥桥墩为浆砌片石基础，基底侧面宽4.7m，正面长11.76m，基底标高166.02m。地基中有一宽7.5m左右，深8.85m（基底至沟底深度）的溶沟穿过基底中部并纵贯整个基底，使整个墩基坐落在沟中的可塑-软塑
31、状红粘土层上。为确保桥的安全对桥梁的上部结构和下部基础采取了以下措施：,岩溶地基,1）将块石拱桥改为钢筋混凝土T形梁桥，既大大减轻了桥身自重，又加强了桥对地基不均匀沉降的适应性。2）将基础侧面的压力扩散角由31加大到45，使桥墩基底侧面宽由4.7m加宽到6.3m，加之桥自重的减少，基底附加应力由300kpa降到了200kpa。3）基底下设置一厚1.0m、侧面宽8.3m的钢筋混凝土垫层，垫层两端各有1.6m长支承在溶沟壁的基岩上。4）垫层下垂直溶沟走向密铺一层废钢轨，其两端支承在沟壁基岩上，这样铺设的垫层和废钢轨，大大加强了墩基的整体刚度和跨越溶沟软土层的能力。因采用了上述处理措施，该桥自198
32、1年通车以来，历经20余年，至今仍完好如初。,岩溶地基,六、湿陷性黄土地基,黄土在一定压力（自重压力或自重压力与附加压力）下受水浸湿后结构迅速破坏而发生显著附加下沉的现象，称为湿陷。浸水后产生湿陷的黄土称为湿陷性黄土，但是，并不是所有黄土都具有湿陷性。工程特性压缩性（欠压密土）、渗透性（中等透水性）。,湿陷性黄土地基,1）砂石垫层法，适用范围：处理厚度小于2m，主要用于地下水位较高的软弱土层，要求下卧土质良好，水位以下施工时应先降水，局部或整片处理。2）灰土垫层法，适用范围：处理厚度小于3m，要求下卧土质较好，必要时下设素土垫层，局部或整片处理，它具有一定的胶凝强度和水稳定性，在基础压力作用下
33、以一定的刚性角向外扩散应力，因而常用作刚性基础的底脚。用于高层建筑更能发挥其作用。3）强夯法，适用范围：厚度36m的湿陷性黄土，人工填土或液化砂土，环境许可，局部或整片处理。是最经济的一种方法。,处理措施,湿陷性黄土地基,4）挤密桩法，适用范围：处理厚度515m湿陷性黄土或人工填土，地下水位以上，局部或整片处理。地基土的含水量是挤密桩加固效果的关键。5）预浸水法，适用范围：湿陷程度严重的自重湿陷性黄土，一般适用于湿陷性土厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地，用来消除土的自重湿陷性。6）振冲碎石桩或深层水泥搅拌桩，适用范围：处理厚度515m的饱和黄土或人工填土，排除泥水有污染，局部或整片
34、处理。,湿陷性黄土地基,7）单液硅化或碱液加固法，适用范围：一般用于加固 地面下10m范围内地下水位以上的已有建筑地基， 单液硅化法加固深度可达20m，适用于局部处理。 8）旋喷桩法，适用范围：一般用于加固地面下20m范 围内已有建筑物地基，适用于局部处理。 9）桩基础，处理厚度530m的饱和黄土或人工填土， 如能保证施工质量，有较大的承载力。,湿陷性黄土地基,工程实例 某拟建住宅楼高六层，高度23.6m，底层平面尺寸51.310.5m，基底埋深-2.2m，建筑总荷重80154KN。 场区地貌单元为黄河级阶地，东西两端为级自重湿陷性黄土，最大湿陷深度25m，计算自重湿陷量最大值11.98cm；
35、中段（2030m）为杂填土回填冲沟，沟深1316m，回填材料主要为非饱和的建筑和人工垃圾，回填史约15年。地下水埋深大于60m。,湿陷性黄土地基,处理完后在黄土挤密区（面积650m2）挖了3个工程探井，井位均布设在相邻三桩的中心位置，采取挤密后桩间土样37组，进行了黄土湿陷性、压缩性试验。结果表明：在设计挤密深度范围内，干容重提高了14%20%，孔隙比下降了25.9%32.6%，湿陷性和自重湿陷性全部消除，承载力也达到了设计要求，综合判定处理效果符合要求。,在考虑场地条件的局限性、差异性和多种处理方案适宜性的基础上，选定挤密碎石桩和灰土垫层地基综合处理方式，即首先用干振碎石挤密桩对场区进行整片
36、处理，其上再垫铺2.0m厚的3:7灰土。,湿陷性黄土地基,七、盐渍土地基,工程特性盐渍土道路主要病害：盐胀、溶陷、冻胀处理措施 1）控制最小路基高度 2）设置隔断层（碎石、砂砾、砂、土工布、沥青砂） 3) 做好路基排水 4) 地基换填处理（若有过湿路段或池塘、水坑等软 弱地基，且厚度在3m以内时,可作浅层换填处理） 5）砾石桩加固地基 6）强夯法加固,盐渍土地基,道路改扩建工程设计与施工,路基的改扩建设计是道路改扩建整体设计中的一个重要环节，既要考虑到现有路基的使用状况和要求，又必须与路线的改（选）线设计、路面结构的加宽或加铺层设计、桥涵结构等的协调进行综合考虑，以期降低工程造价和保证道路的使
37、用性能。,一般路基改扩建的内容包括：1)根据路线改（选）几何设计要求，结合当地地形，地质条件，选择及完善现有路基的断面形式；2)选择路基填料与压实标准；3)确定边坡形状和相应坡率；4)路基排水系统设计与排水结构物设计；5)防护与加固工程设计等。,改扩建设计要求,改扩建,为保证路基的强度和稳定，对一般路基的改扩建设计要做到：1）设计前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料，现有道路的历年路况资料及当地路基的翻浆、崩坍、水毁等病害的防治经验及对策。2）山岭、重丘区的路基，应根据当地自然条件，特别是工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。在地形陡峻和
38、不良地质地段，不宜破坏天然植被和山体平衡；在狭窄的河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其他结构物和防护工程。3）陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙。,改扩建,4）沿河及受水浸淹路段的路基边缘标高，应高出路基设计洪水频率的设计水位与雍水高、波浪侵袭高之后，再加安全高度0.5m。对路基弃方应妥善处理，以免造成河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等不良后果。5）新、旧路采用分离式路基断面时，应处理好整体式路基的相互衔接和边坡的防护，设置完善的排水设施，并与自然景观相协调。6）季节性冰冻地区工程地质、水文不良地段，应采用水稳定性好的填料筑路堤或进行换填，并结
39、合防治冻害和翻浆的具体措施，进行路基、路面、排水等综合设计。,改扩建,改扩建施工技术要求 道路改扩建工程较新建工程有很多的难点，首先在于新旧路基的搭接处理上，旧路经过多年的使用产生了变化，采用何种措施防止或减缓该部位出现不均匀沉降、开裂、滑移等病害是保证工程质量的关键。为避免出现不均匀沉降的处理措施是加强对旧路的沉降观测分析和对扩建部位的地基处理，以保证改扩建工程中新旧路能够达到均匀沉降，避免病害。有些旧路由于路面的破损导致地面水下渗或地下水上升，使旧路路基强度降低，这时也必须对旧路路基进行处理。,改扩建,改扩建工程的地基处理可以采用常规的地基处理技术，但要通过综合分析现场实际水文地质情况、旧
40、路通车时间、改扩建后的交通量增长和行车荷载等因素后科学选择，又因为地基病害维修处理困难，投资也较大，故在施工中应予以高度重视，以免建成后因地基问题导致路面破坏。加宽部位除了路面强度要比旧路略强外，路基的强度也必须比全部新建路要求的要高。同时旧路的边坡、边沟如何处理更是关键，一般低说边坡从上至下，水的影响越来越大，边沟范围内的土更是不能随便盖在下面，必须清除出去，然后才能按操作规程进行与施工。,改扩建,一般地基处理方法包括：1）应做好原地面临时排水设施，并与永久排水设施相结合。排走的雨水，不得污染周围环境；亦不得引起水沟淤积和路基冲刷。2）路堤修筑范围内，原地面的坑、洞、墓穴等，应用原地的土或砂
41、性土回填，并按规定进行压实。3）旧路路基边坡、基底边沟为有机土和松土时，应先清除平整后按规定要求压实。在深耕地段，必要时，应将松土翻挖，土块打碎，然后回填、整平、压实。4）路基基底原状土的强度不符合要求时，应进行处理，处理深度应不小于30cm，并予以分层压实，压实度应不小于85%。,改扩建,5）旧路加宽部位，应遵守下列规定：所用填土宜与旧路相同或选用透水性较好的土清除旧路路基边坡、边沟以及新路地基上的杂草，并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度应不小于1m。6）当路堤受地下水位较高影响时，应在路堤底部填以水稳定性优良、不易风化的砂、砂砾、碎石等材料或采用无机结合料（石灰、水泥等固化材料）进行
42、加固处理，使基底形成水稳定性好、厚约30cm的稳定层，或设置隔离层,改扩建,拓宽路基的搭接技术要点 旧路拓宽时，如旧路经过长期使用没有严重的路基病害，就说明已经沉降稳定，而新路部分虽经压实，总要在使用过程中发生沉降，如果旧路路基存在严重病害，而没有经过处理，也会出现接茬部位的沉降差，这就是不均匀沉降，这是必须避免的。另一方面旧路的边坡在施工时碾压的密实度往往不足，又长期受水侵蚀变得比较松软，这一部分的土必须清除，再者边坡是斜面不利于结合。 所以要进行搭茬处理，为的就是发生较小的不均匀沉降时，起到一种缓解的作用，不会马上出现纵向裂缝。,改扩建,搭接的宽度要根据采取的工艺决定，人工进行作业一般是15cm一步，而现在基本都是机械作业，搭接宽度要和机械的特点相适应，高度一般要在50cm左右，宽度视坡度而定，一般选择30100cm一步。,改扩建,谢 谢,
