模块4 特殊路基施工 152页

模块4特殊路基施工n学习引导知识目标通过本模块的学习，学生应能够掌握软土路基的工程特性及处理方法，熟悉滑坡地段、季节性冻土路基的施工技术要点，了解膨胀土地区、黄土地区、盐渍土地区路基施工的特点及处理措施。n学习引导技能目标学生能够正确完成具体的特殊路基工程加固施工，编制施工工艺流程。n学习引导主要内容n4.1　　特殊路基概述特殊路基软土路基滑坡地段路基膨胀土地区路基黄土地区路基盐渍土地区路基季节性冻土地区路基岩坍与岩堆地段路基泥石流地区路基岩溶地区路基沙漠地区路基雪害地段路基涎流冰地段路基n4.1　　特殊路基概述表4-1特殊路基的压实度标准填挖类型路床顶面以下深度/m压实度/%高速公路、一级公路二级公路三、四级公路路堤下路床0.30~0.80——≥94上路堤＞0.80～1.50≥94≥94≥93下路堤＞1.50≥94≥94≥93零填及挖方路基0.30～0.80——≥93n4.2软土路基施工工程特性天然含水率高渗透性低孔隙率大、压缩性高抗剪强度低具有触变性具有流变性4.2.1　软土路基的工程特性n4.2软土路基施工4.2.2　软土路基的施工方法1.换填法1）开挖换填法开挖换填法适用于软土或泥岩层的厚度小于或等于3m的情况，如图4-2（a）所示；若软土或泥岩层的厚度大于3m，则通常只挖除一部分再进行换填，如图4-2（b）所示。施工时，在清挖后，填以砂、砾（卵）石、片石等渗水性材料或强度较高的黏性土。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工2）抛石挤淤法抛石挤淤法适用于常年积水的洼地，排水困难、泥炭呈流动状态、厚度较薄、表层无硬壳、片石能沉达底部的泥沼或厚度为3～4m的软土地基；在特别软弱的地面上施工，由于机械无法进入，或是表面存在大量积水无法排除时；石料丰富、运距较短的情况。n4.2软土路基施工抛投片石的大小，根据泥炭或软土的稠度而定。抛投时，应先从路堤中部开始，中部向前突进后，再渐次向两侧扩展，以使淤泥从两旁挤出。当软土或泥沼底面有较大横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧抛石扩展，并在低的一侧多抛填一些。片石堆出水面后，宜用重型路碾或载重汽车反复碾压密实，再在其上铺设反滤层，然后填土。抛石挤淤的典型断面如图4-3所示。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工3）爆破排淤法爆破排淤法适用于淤泥（或泥炭）层较厚、稠度较大，路堤较高和工期紧迫的情况。爆破排淤法也是换土的一种方法，比采用一般方法换填深度大，工效高，泥沼也可采用。其基本原理是利用炸药爆炸时的张力作用把淤泥或泥炭抛出，然后回填强度较高的渗水性材料，如图4-4所示。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工一种方法是对稠度较大的软土或泥沼，先在原地面上填筑低于极限高度的路堤，再在基底下爆破，但这种“先填后爆”要严格控制炸药量，做到既能炸开淤泥或泥炭，又不致破坏已填路堤；另一种方法是对稠度较小、回淤较慢的软土，可用“先爆后填”法，但要先准备足够的回填材料，爆破后立即回填，保证随爆随填，填满再爆，爆后即填，以免回淤，造成浪费。爆破排淤法分为两种：n4.2软土路基施工2.表层处理法1）砂垫层法砂垫层法适用的情况包括：路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性的硬壳；软土层不很厚，或虽稍厚，但具备双面排水的条件；当地有砂，运距不太远；施工期限不十分紧迫等。其基本原理是通过在软土层顶面铺设排水砂垫层，以增加排水面，主要起浅层水平排水的作用，使软土地基在填土荷载的作用下加速排水固结，提高强度，满足稳定性要求。砂垫层的断面如图4-5所示。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工Subtitletext1（2）控制路堤填筑的速度。（3）控制材料。Subtitle（1）控制砂垫层的厚度。n4.2软土路基施工2）反压护道法（3）两侧的反压护道应与路堤同时填筑。（4）当软土层或泥沼层较薄，且其下卧硬层具有明显的横向坡度时，应采用两侧不同宽的反压护道，横坡下方的护道应较上方护道宽一些。反压护道法的施工要点如下（1）应采用单级形式。（2）护道高度应控制为路堤高度的1/3～1/2，宽度在采用圆弧法进行稳定性验算后确定。n4.2软土路基施工3）土工聚合物处治法加筋材料从材料的性质来分从材料的形状来分从材料允许的变形来分金属材料合成材料棒状条状网状格栅状材料刚性材料柔性材料土工布土工格栅n4.2软土路基施工加筋补强应力分散隔离排水土工布在软土地基加固中的作用n4.2软土路基施工土工布的连接搭接法缝接法丁缝法碟形法n4.2软土路基施工土工布的端部要折铺一段锚固。当铺设两层以上土工布时，中间要夹0.1～0.2m的砂层，以提高基底的透水性。土工布的铺设需满足锚固搭接长度的要求，注意保持土工布的平整和张拉程度，以及端头的位置和锚固，以保证其整体性。土工布在存放及铺设过程中，应尽量避免长时间暴晒，在存放过程中避免与污物接触，以防被污染而失去透水性。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工Subtitletext1格栅孔眼对土的锁定作用格栅肋的被动抗阻作用Subtitle格栅表面与土的摩擦作用格栅与土的相互作用n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工Subtitletext1缝合黏合Subtitle绑扎土工聚合物的连接n4.2软土路基施工3.垂直排水固结法砂井排水法应用范围砂井排水法适用于软土层较厚、路堤较高的情况，特别是当天然土层的水平排水性能较垂直向大，或软层中有薄层粉细砂夹层时，采用砂井的效果较好。一般软土均可采用此法，但泥炭类土、有机质黏土和高塑性黏土等不宜采用。n4.2软土路基施工砂井排水法原理砂井排水法的基本原理是通过振动打桩机、柴油打桩机（冲击式和振动式）在软土地基中钻成一定孔径的孔眼，用下端装有活瓣钢桩靴的桩管将砂（含泥量不大于3%）或砂和角砾的混合料（含泥量不大于5%）灌入形成砂井，并在砂井顶部与砂沟或砂垫层连通，构成排水系统，利用上部荷载的作用加速排水固结，以提高强度，保证路堤的稳定性。n4.2软土路基施工Subtitletext1②水冲成孔法。③螺旋钻成孔法。Subtitle①套管法。砂井排水法的类型n4.2软土路基施工Subtitletext1②采用最佳的砂井深度。③砂垫层和砂沟的布置。Subtitle①合理进行砂井的布置。砂井排水法的施工技术要点n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工2）袋装砂井排水法袋装砂井排水法特别适用于地基土水平位移较大的情况。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工袋装砂井排水法的基本原理与砂井排水法相同，但此法是先将砂装入长条形、透水性好的编织袋内，再用专门的机具设备将其打入软土地基内，因而它既具有大直径砂井的作用，又可保证砂井的连续性，避免发生“缩颈”现象。袋装砂井排水法所用砂井直径小、料少造价低、施工速度快、设备轻，更适合在软弱土地基上施工。n4.2软土路基施工（2）认真选择材料。（3）砂井定位要准确、垂直度要好。袋装砂井排水法的施工技术要点如下（1）袋装砂井的直径一般为7～12cm，井距为1～2m，井径比为15～30。n4.2软土路基施工（5）保管好砂袋。（6）在施工过程中，应避免砂袋被刮破、损坏而漏砂。（4）袋中宜装风干砂，不宜用潮湿砂，以免由于袋内砂干燥后体积减小，造成袋内砂柱缩短而与排水垫层不搭接等质量事故。（7）应确保袋装砂井与排水垫层之间的连接。n4.2软土路基施工3）塑料板排水法（2）塑料板在插入过程中，应防止淤泥进入板心，以免堵塞排水通道，影响排水效果。（3）塑料板与桩尖要连接牢固，避免因提管时脱开而将塑料板带出。塑料板排水法的施工技术要点主要包括以下几项（1）振动打设工艺及锤击振力的大小应根据每次打设的根数、导管断面大小、入土长度和地基均匀程度来定。n4.2软土路基施工（5）严格控制间距和深度，凡塑料板被带出超过2m的，应作废补打。（6）严格控制塑料板的接长质量。塑料板接长时，应采用滤水膜内平搭接的连接方法，搭接长度不得小于20cm，以保证输水畅通并具有足够的搭接强度。（4）导管与桩尖要配合适当，避免因错缝而使塑料板与导管壁的摩擦力增大，造成塑料板被带出。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工4.重压法1）堆载预压法堆载预压法是指在软土上修筑路堤时，通过填土堆载预压使地基土压密、沉降、固结，从而提高地基强度，减少路堤建成后的沉降量。进行预压的荷载超过设计的道路工程荷载，称为超载预压；预压荷载等于设计的道路工程荷载，称为等载预压。n4.2软土路基施工（2）荷载施加要按设计曲线进行，加载时要视加固面积的大小分区、有序地进行。（3）要控制加载速度。堆载预压法的施工要点如下（1）堆载应分级施加，每级荷载量应与地基强度相适应。n4.2软土路基施工（5）对于大中型或地基条件复杂的工程，要设典型实验区先期施工，为大面积施工提供必要的参数。（6）一般当每天地基的沉降量小于0.02mm时，即可卸载停止预压。（4）在整个预压处理地基期间要加强监测，防止施工过程中发生地基失稳。对于一般工程，在施工中需要观测地表沉降、地表水平位移；对于重点工程，还要观测地基分层沉降和水平位移沿地层深度的变化，观测地基加固前后十字板强度和静力触探的变化。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工2）其他重压法（1）真空预压法。真空预压法是指利用大气压强0.098MPa等效堆载预压法对软基进行加固，即依靠真空抽气设备使密封的软弱地基产生真空负压力，使土颗粒间的自由水、空气沿着纵向排水通道上升到软基上部的砂垫层内，由砂垫层过滤再排到软基密封膜以外，从而使土体固结。该法适用于含水率高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的黏土。真空预压法如图4-17所示。n4.2软土路基施工②要保持真空系统压力长期稳定在85kPa以上，必须保持抽真空系统的密封性，射流泵泵体的真空度应能维持在95kPa以上，密封膜、管路出膜器、膜外管路及四周密封沟的密封性要好，当地基土层中有与外界相连通的砂层或砂透镜体时，要采取阻隔措施，如图4-18所示。③施工时应加强监控，除进行与截载预压相同的监测工作外，还要检测膜内外、管路泵体等相应部位的真空度。(1)真空预压法的施工要点如下:①可一次加到设计荷载，不用分级加载。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工（2）真空预压加堆载预压法。该方法是堆载预压和真空预压两种方法的结合，其原理与真空预压法相同，但加载更大，预压时间缩短了一半。采用该方法时，应先进行真空预压，待地基土体达到一定强度后，再在膜上堆载进行联合预压。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工5.软土路基的其他施工方法1）搅拌桩法适用范围及原理搅拌桩法适用于含砂量较高或较低的软土。搅拌桩又称粉喷桩、粉体深层搅拌桩，即在钻进时利用压缩空气喷射生石灰或水泥干粉，与软土强制搅拌，使粉料与软土产生物理、化学作用，以达到提高地基承载力，减小沉降的目的。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工（5）桩头处理。（4）复搅。（3）提升、喷粉。（2）下钻钻进。（1）钻机对中。粉喷桩的施工要点如下n4.2软土路基施工2）水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各种成桩机械在地基中制成的强度等级为C8～C25的高黏结强度的桩（CFG桩）。n4.2软土路基施工CFG桩的作用机理使用CFG桩加固软弱地基时，桩和桩间土一起通过褥垫层形成复合地基，如图4-22所示。其加固软弱地基主要有四种作用，即桩体作用、褥垫层作用、排水加速固结作用和挤密作用。n4.2软土路基施工②启动马达，沉管到预定标高，停机。③在沉管的同时进行混合料的生产，沉管后在进入流塑层前向管内投料。CFG桩的施工工艺流程①桩机就位。调整沉管使其与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。n4.2软土路基施工⑤启动马达，拔管。⑥将沉管拔出地面，然后移机进行下一根桩的施工。④沉管进入持力层2～3m后停机，并继续向管内投料，直至混合料与进料口齐平。收锤标准是最后2min的灌入量不大于2cm。n4.2软土路基施工②沉管与地面的垂直度偏差应不大于1%。③进入流塑状淤泥层前，应及时向管内投料，使管内具有一定的压力，防止流塑状淤泥由管底活瓣口的缝隙进入管内而影响成桩的长度和质量。CFG桩的施工要点①搅拌时间应不小于90s，混合料的坍落度应控制在3～8cm。④沉管时，应随时留意电流表的变化，判断地层变化情况和淤泥层厚度，用以控制拔管的速度。n4.2软土路基施工⑥留振5～10s后开始拔管，拔管的速度应严格控制在设计范围内（一般为1.2～1.5m/min），连续不间断拔管，当沉管拔至离地表2m时留振时间增加至10s，以确保桩头质量。⑦成桩符合设计要求后，在终凝前及时清除孔内的淤泥和浮浆，并用中粗砂封顶。⑤拔管前，填料应与进料口齐平，施工中应经常检查管内混合料的并及时向管内补料，确保管内混合料高出地面一定高度。⑧应采用隔桩跳打的方式施工，两次打设的时间间隔不少于7d，以减小第二次打设对已成桩的扰动。n4.2软土路基施工3）强力夯实法与强夯置换法采用强力夯实法处理地基土时设备简单、方法直观、适用范围广，而且加固速度快、效果好、节省投资，是当前较经济简便的地基土加固方法之一。强夯置换法是针对强力夯实法的局限性，采用往夯坑内回填块石、碎石等粗骨料，用置换锤夯击形成强夯碎石置换墩，在淤泥或淤泥质土、软塑至流塑的黏性土地基中形成排水通道，解决饱和地基土中超孔隙水的消散问题。经过大量的工程实践，强夯置换法与强力夯实法相结合的方法得到越来越多的应用。n4.2软土路基施工n4.2软土路基施工②回填垫层。在平整后的地基上回填片石，用推土机将回填土推平，来回碾压，以利于夯击作业。③确定夯击点的位置。根据设计确定的夯点布置图由测量人员在施工现场测量放样，每个夯点用石灰做好标记，布点必须准确，其偏差不得大于5cm，并测量场地高程。强力夯实法施工可按下列步骤进行①平整场地。用推土机将草皮推除约30cm，将场地平整。n4.2软土路基施工⑤将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，当发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底整平。⑥重复步骤⑤，按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击。④起重机就位，将夯锤置于夯点位置，测量夯前锤顶的高程。n4.2软土路基施工⑧用推土机将夯坑填平，并测量场地的高程。⑨在规定的时间间隔内，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地的高程。⑦换夯点，重复步骤③～⑥，完成第一遍全部夯点的夯击。n4.2软土路基施工②标出夯点的位置，测量场地的高程。③起重机就位，将夯锤置于夯点位置，并测量夯前锤顶的高程。强夯置换法的施工与强力夯实法基本类似，可按下列步骤进行①清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设一层厚度为1～2m的砂石施工垫层。n4.2软土路基施工⑤按由内而外、隔行跳打的原则完成全部夯点的施工。⑥推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地的高程。④夯击并逐击记录夯坑深度。当因夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记录填料的数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准，完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时，应及时清理并在夯点周围铺垫碎石，继续施工。⑦铺设垫层，并分层碾压密实。n4.2软土路基施工4）粒料桩法②启动起重机械，使振冲器以1～2m/min的速度在土层中徐徐下沉，当振冲器到达设计加固深度以上30～50cm时可把振冲器往上提至孔口，提升速度可增至5～6m/min，以清除孔壁泥块，防止出现“缩颈”现象。③重复上述步骤①、②。将振冲器停留在设计加固深度以上30～50cm处，借循环水使孔内泥浆变稀，即清孔。清孔1～2min后将振冲器提出孔口，准备加填料。现以振冲碎石桩为例介绍振冲器的施工步骤①将振冲器对准桩位，打开水源和电源，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。n4.2软土路基施工⑤成桩。⑥表层清理。④填料。n4.2软土路基施工5）生石灰桩法生石灰桩法主要使用振冲器、起重机械或施工专用步履式、门架式振动沉桩设备。施工时应配备适用的空压机，起重机械的起吊能力应大于200kN，使用的材料为生石灰（颗粒直径不超过30mm，要求填充材料要密实），按整平地面—振冲器就位对中—成孔—空气压缩机注入生石灰—边振动边拔出套管—振冲器移位—封紧生石灰桩孔的施工工艺流程进行施工。选择的振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程和周围建筑物的距离相适应。n滑坡地段路基施工1、什么是滑坡？滑坡是怎样产生的？2、滑坡地段的特征是什么？3、滑坡地段如何排除地表水？如何排除地下水？介绍其措施。4、简述滑坡地段路基施工技术要点。n4.3滑坡地段路基施工4.3.1　滑坡地段的特征（2）滑动面的形状在匀质土中多近似于圆弧形，在非匀质土中为折线形。（3）滑坡发展的主要原因多数是水，产生滑坡的物质基础是地层岩性，滑坡大部分是沿着各种软弱结构面发生的。（1）滑坡地段土质松软，容易吸水不容易排水，呈软塑状态，力学指标比较低。（4）人为因素和自然因素引起的斜坡应力状态的改变(机械振动、爆破等)均有可能诱发滑坡。n4.3滑坡地段路基施工4.3.2　滑坡地段路基的施工工艺流程n4.3滑坡地段路基施工4.3.3　滑坡地段路基的施工技术要点（5）牵引式滑坡、具有膨胀性质的滑坡不宜采用减重法。（4）选择干旱的施工季节，中力量突击滑坡施工段。（3）改善土的工程性质，将上积土体减重，加重底脚处。（2）减轻滑体上作业机械、土体的重量和振动。（1）迅速排除降水及地下水。n4.3滑坡地段路基施工④排除地下水的方法较多，有支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔排水等。③平整夯实滑坡体表面的土层。②树枝状排水沟。①环形截水沟。排除降水及地下水的主要方法如下n4.3滑坡地段路基施工n4.3滑坡地段路基施工n4.3滑坡地段路基施工n膨胀土地区路基施工1、什么是膨胀土？膨胀土有什么工程特性？2、注意对膨胀土路堤填筑材料的要求？3、膨胀土地区路堤填筑的施工要点？4、膨胀土地区路堑开挖的施工要点？n4.4膨胀土地区路基施工4.4.1　膨胀土的工程特性崩解性。4胀缩性。1多裂隙性。2超固结性。3风化特性。5强度衰减快。6n4.4膨胀土地区路基施工4.4.2　膨胀土的判别分类②网状裂隙极发育，有蜡面，易风化呈细粒状，鳞片状隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。③黏土细腻，含有少量粉砂，滑感较强，含较多钙质或铁锰结核，以钙质结核为主，在旱季呈坚硬或硬塑状态，在雨季黏滑。根据膨胀土的工程地质特征表现进行初判①土的颜色为灰白、灰绿、棕、红、灰、黄褐色等。n4.4膨胀土地区路基施工⑤坡面常见浅层溜坍，滑坡，地面裂隙。当坡面有数层土时，其中膨胀土层往往形成凹形坡，新开挖（槽）壁易发生坍塌等。⑥浅层基础的单层或多层建筑物出现裂缝，且建筑物裂缝随气候变化而张开或闭合。④出露于二级或二级以上的阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓，无明显自然陡坎。n4.4膨胀土地区路基施工表4-2膨胀土的判别指标判别指标自由膨胀率Fs/%标准吸湿含水率Wa/%塑性指数Ip数　　值≥40≥2.5≥15n4.4膨胀土地区路基施工表4-3膨胀土的分级标准分级指标非膨胀土弱膨胀土中等膨胀土强膨胀土自由膨胀率Fs/%＜4040≤Fs＜6060≤Fs＜90Fs≥90标准吸湿含水率Wa/%＜2.52.5≤Wa＜4.84.8≤Wa＜6.8Wa≥6.8塑性指数Ip＜1515≤Ip＜2828≤Ip＜40Ip≥40n4.4膨胀土地区路基施工4.4.3　膨胀土地区路基的施工技术要点1.膨胀土地区的路堤填筑1）填筑材料的要求（1）强膨胀土稳定性差，不得作为路堤填料。（2）中等膨胀土经处理后可作为填料，当用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。（3）胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可用于直接填筑。n4.4膨胀土地区路基施工2）基底的处理（1）高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。（2）表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。（3）当填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表30～60cm的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，则挖除深度应达到大气影响深度。n4.4膨胀土地区路基施工3）进行试验路段施工膨胀土地区路堤施工前，应按规定进行试验路段施工，为路堤的正式施工提供数据资料和经验。n4.4膨胀土地区路基施工4）施工技术要点（1）膨胀土路基填筑的松铺厚度不得大于300mm。土块粒径应小于37.5mm。（2）填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。（3）高速、一级、二级公路采用中等膨胀土作为路床填料时，应做掺灰（一般为石灰）改性处理，要求改性处理后的胀缩总率不大于0.7%。n4.4膨胀土地区路基施工（4）限于条件，高速、一级公路用中等膨胀土填筑路堤时，路堤填成后，应立即做浆砌护坡封闭边坡。当填至路床底面时，应停止填筑，改用符合强度要求的非膨胀土或改性处理的膨胀土填至路床顶面设计高程并进行严格压实。若当年不能铺筑路面，则应加做封层，封层的填筑厚度不宜小于20cm，并设置不小于2%的横坡。（5）公路可用接近最佳含水率的膨胀土填筑路堤，但两边边坡的部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。n4.4膨胀土地区路基施工2.膨胀土地区的路堑开挖（1）路堑施工前，先施工截、排水设施，将水引至路幅以外。（2）在边坡施工过程中，必要时宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水率。边坡不得一次挖到设计线，应预留30～50cm的厚度，待路堑完成后，再分段削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理。（3）路床底标高以下应按照设计要求进行处理。n4.4膨胀土地区路基施工（4）宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护。支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水，基础埋深应在大气风化作用影响深度以下。（5）挖方地段挖到距路床顶面30cm时应停止向下开挖，并挖好临时排待做路面时，再挖至路床顶面以下30cm，用非膨胀土回填，并按要求压实。（6）膨胀土地区的路堑，对高速、一级公路的路床应超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨回填或用改性土回填，按规定压实，其他各级公路可用膨胀土掺石灰处理。n4.4膨胀土地区路基施工3.膨胀土地区路基碾压的技术要点（1）根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具。一般而言，自由膨胀率越大的土采用的压实机具越重。（2）由于膨胀土遇水易膨胀，因此，压实时应在最佳含水率的条件下进行。（3）在路堤与路堑交界的地段，应采用台阶的方式搭接，其长度不应小于2m，并碾压密实。n4.4膨胀土地区路基施工4.膨胀土地区路基的施工质量控制标准膨胀土路基的压实度应符合表3-1的规定；中、弱膨胀土作为填料直接填筑时可采用表4-1的压实度标准。n4.4膨胀土地区路基施工5.膨胀土地区路基施工的注意事项（1）膨胀土地区的路基施工应避开雨季作业，加强现场排水，基底和已填筑的路基不得被水浸泡。（2）膨胀土地区的路基应分段施工，各道工序应紧密衔接，连续完成。路基边坡应按设计要求修整，并及时进行防护施工。n黄土地区路基施工1、黄土有哪些工程特性？黄土地区路基的工程特点是什么？2、简述黄土地区路基施工技术要点？3、黄土陷穴的处理措施有哪些？n4.5黄土地区路基施工4.5.1　黄土的分布及工程特性1.黄土的分布我国的黄土主要分布在黄河中游，包括乌鞘岭以东、太行山以西、长城以南、秦岭以北的广大地区，形成了著名的黄土高原。该地区黄土不仅分布面积大，而且厚度也大。n4.5黄土地区路基施工2.黄土的工程特性（1）黄土在垂直方向上的渗透性远较水平方向上大。（2）黄土各向抗剪强度有明显的差别。其中，以水平方向最大，垂直方洪积有水平层理关系的黄土则正好相反，水平方向最小而垂直方向最大。（3）黄土易遭冲刷和冲蚀，具有湿陷性质。（4）黄土在干燥状态下的黏聚强度较大，可形成较陡边坡。n4.5黄土地区路基施工3.黄土地区路基的工程特点（5）黄土具有垂直节理、多孔隙及丰富的易溶盐，容易产生陷穴。（4）黄土路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀。（3）黄土高路堤容易下沉。（2）黄土路堑边坡容易产生变形。（1）黄土地貌具有独特的形态，形成所谓塬、梁、岇的地貌景观。n4.5黄土地区路基施工4.5.2　黄土地区路基的施工技术要点1.黄土地区的路堤施工1）施工准备除了按照普通路堤在施工前做好准备工作外，黄土地区的路基施工，还应做好施工期的排水工作，将水迅速引离路基。当在填挖交界处引出边沟时，应做好出水口的加固，排水设施接缝处应坚固不渗漏。n4.5黄土地区路基施工2）路基基底的处理（1）若基底为非湿陷性黄土，且无地下水，则可按普通土质路堤施工进行基底处理。（2）若地基为一般湿陷性黄土，则应采取措施拦截、排除地表水。地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施，路侧严禁积水。（3）若地基黄土具有强湿陷性或较高的压缩性，则应按设计要求进行处理。n4.5黄土地区路基施工3）含水率的控制黄土压实对水很敏感。施工时，应通过击实曲线确定达到某一压实标准干密度相应的含水率范围，并采取土场控制。若取土场的天然含水率低于施工要求的含水率，则可在取土场采用闷土的方法提高土的含水率。闷土时，应在取土场表面修筑网状水渠，浇水使其均匀渗入土中，若干天后即可使用。n4.5黄土地区路基施工黄土地区大多干旱少雨，路基施工的主要困难是水源缺乏。因此，在求得最佳含水率后，摊铺厚度应控制为25～30cm，可将现场含水率控制在低于最佳含水率的1%～2%，选用18t以上的压路机进行碾压。这样既可以减少用水量，也可以达到要求的密实度。在施工中为防止和减少水的蒸发，上路的土要及时碾压，洒水后达到最佳含水率的土也要及时进行碾压。n4.5黄土地区路基施工4）摊铺路床填料不得使用老黄土。路堤填料不得含有粒径大于100mm的块料。路基土运到现场后应及时摊铺。当使用普通振动压路机时，必须保证摊铺厚度在30cm以内，厚度应在现场通过试验路段确定。n4.5黄土地区路基施工5）碾压一般情况下，应选择18t以上的重型压路机。当采用振动式压路机时，配以静碾光轮压路机可弥补表层密实度不够的缺陷。黄土路堤试验路段资料显示，当宽填尺寸不小于50cm时，路基边缘的压实度才可以得到保证。所以，施工中的宽填尺寸应不小于50cm，以保证路基的整体压实度达标。同时，尽可能增加光轮压路机在边缘的压实遍数。n4.5黄土地区路基施工6）压实度检测黄土路堤施工压实度的检测要及时、快速，发现不符合要求的地段时应及时进行补压处理，以确保填筑质量。n4.5黄土地区路基施工7）施工注意事项（1）严格控制黄土的含水率，使其接近最佳含水率。（2）选用大吨位的压实机具。（3）因黄土的压实受含水率的影响很大，施工时在多雨季节要注意防雨和排水；摊铺时要做成2%～4%的路拱，以防雨天积水；上料时随上随摊铺并及时碾压；当水分过大出现弹簧现象时，应换填沙砾或用石灰粉处理。n4.5黄土地区路基施工（4）做好排水设施。（5）黄土路堤的边坡应拍实，并应及时予以防护，防止路表水冲刷。（6）浸水路堤不得用黄土填筑。n4.5黄土地区路基施工2.黄土地区的路堑施工（1）路堑路床的土质应符合设计要求，当密实度不足时，应采取措施碾压至要求的压实度。（2）在路堑施工前，应做好堑顶地表排水导流工程。在路堑施工期间，开挖作业面应保持干燥。（3）在路堑施工中，若边坡地质与设计不符，则可提出修改边坡的坡度。n4.5黄土地区路基施工3.黄土陷穴的处理措施（1）路基范围内的陷穴，应在其发源地点对陷穴进口进行封填，并截排周围地表水。（2）现有的陷穴、暗穴，可采取灌砂、灌浆、开挖回填、导洞和竖井等措施进行填充。（3）陷穴表面的防渗处理层厚度不宜小于300mm，并且应将流向陷穴附近的地面水引离。（4）对挖方边坡顶以外50m范围内、路堤坡脚以外20m范围内的黄土陷穴宜进挖方边坡顶以外的陷穴，若倾向路基，也应做适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处理。n盐渍土地区路基施工1、盐渍土定义；盐渍土中易溶盐有哪些？2、盐渍土的工程性质有哪些？3、盐渍土路基的主要病害有哪些？理解其作用机理。4、怎样进行盐渍土路基的基底处理？5、盐渍土地区路基压实应注意什么？n4.6盐渍土地区路基施工4.6.1　盐渍土的定义、分类及工程性质1.盐渍土的定义盐渍土是盐土和碱土及各种盐化、碱化土壤的总称，在公路工程中，一般指地表以下1m深的土层内易溶盐的平均含量大于0.3%的土。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。n4.6盐渍土地区路基施工易溶盐类氯化钠氯化镁氯化钙硫酸钠硫酸镁碳酸钠碳酸氢钠硝酸钾硝酸钠n4.6盐渍土地区路基施工2.盐渍土的分类n4.6盐渍土地区路基施工n4.6盐渍土地区路基施工3.盐渍土的工程性质1）氯化物盐渍土（2）土的液、塑限随着含盐量的增大而减小，需在低含水率下压实。湿化后密度降低，强度丧失快；干后有黏固性，使得土很硬。含盐量多、有结晶时压实后遇水出现空隙空洞，所以压实时要注意含盐量。最佳含盐量对轻型标准为5%～8%，对重型标准为3%～6%。结晶时体积不发生变化，不会出现因盐胀而导致土体结构破坏的现象。（1）（3）（4）n4.6盐渍土地区路基施工2）硫酸盐渍土（2）土的液、塑限随着含盐量的增大而增大，压实时需较大含水量。湿化后强度降低，并且含盐量越大，强度降低得越多；干时黏固性小。密实度随含盐量的增加而降低，当含盐量超过2%时，松胀严重。结晶时体积膨胀。（1）（3）（4）n4.6盐渍土地区路基施工3）碳酸盐渍土（2）液、塑限随含盐量的增加而增大，故压实时需较大含水量。密实度随含盐量的增加而降低，最佳含水率随含盐量的增加而增大。当Na2CO3的含量超过0.5%时，膨胀量显著增大。湿化时强度降低不明显，干时黏固性大。吸附性Na+多，因此膨胀严重、不透水，毛细现象不明显。（1）（3）（4）n4.6盐渍土地区路基施工4.6.2　盐渍土路基的主要病害1.溶蚀溶蚀主要是针对氯盐渍土而言的，其次是硫酸盐渍土，浸水后土中盐分溶解，可形成雨沟、洞穴，甚至湿陷、坍陷等。n4.6盐渍土地区路基施工2.盐胀盐胀主要是针对硫酸盐类的盐渍土而言的。盐渍土中的易溶盐在一年中随着气温、降水、蒸发和水文条件的变化而产生周期性的聚集与淋溶现象；在冬季，路基土内的盐胀可使路基面不平、鼓胀、开裂；路基边坡及路肩表层在昼夜温度变化所引起的盐胀反复作用下，变得疏松、多孔、易遭风蚀。n4.6盐渍土地区路基施工路基土盐胀的形成是土体内硫酸钠迁移聚积、结晶体膨胀和土体膨胀三个过程的综合结果，是土中液态或粉末状硫酸钠在外界条件变化时吸水结晶而产生体积膨胀所造成的。其中，土体硫酸钠的存在及迁移聚积是造成盐胀的物质基础，土体毛细水上升、水汽蒸发和低温作用是促使盐水向上迁移聚积的基本条件，其反应机理为盐渍土在结晶时可结合一定数量的水分子。n4.6盐渍土地区路基施工3.冻胀冻胀主要是冬季路基土沿着温度的降低方向生成冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。n4.6盐渍土地区路基施工冻胀作用使道路在中央部分的冻胀量最大，因而沿着中心线的纵断方向产生纵向裂缝。春融期，路基土由霜柱结构的冰层从上部向下部开始融化，其附近的土层处于饱和状态。特别是融解的水因被未解冻的土层阻挡而停留在保持冻结的土层上，当土融解后，土的密实度将减小，使得部分土基的承载力明显降低。n4.6盐渍土地区路基施工如果道路处于这种状态下，当大量的重车通过时，沥青混凝土面层或者水泥混凝土板下表面的拉应力将增大，土基表面的垂直变形也将增加，当它们超过其极限值时，在轮迹处就会产生网状裂缝，随着路面的下沉而遭到破坏。n4.6盐渍土地区路基施工当氯盐渍土的含盐量在一定范围内时，由于冰点降低、水分聚流时间过长，会加重冻胀。但当含盐量更多时，由于冰点降低得多，路基将不冻结或减少冻结，从而不产生冻胀或只产生轻冻胀。硫酸盐渍土对冻胀具有和氯盐渍土类似的作用，但冰点降低不如氯盐渍土多，影响不如氯盐渍土显著。碳酸盐渍土由于透水性差，可减轻冻胀。n4.6盐渍土地区路基施工4.翻浆翻浆是指在寒冷地区天暖解冻时，路面下的冻土开始融化，使路基土层饱水软化，在行车作用下造成路面破裂，从裂缝中冒出泥浆的现象。当氯盐渍土的含盐量在一定范围内时，不仅可加重冻胀，也可加重翻浆。当含盐量更多时，也因不冻结或减少冻结而不翻浆或减轻翻浆。硫酸盐渍土在降低冰点方面的作用和氯盐渍土类似，可加重翻浆，但不如氯盐渍土显著。春融时，结晶硫酸钠脱水可加重翻浆。n4.6盐渍土地区路基施工4.6.3　盐渍土地区路基的施工技术要点1.施工季节的选择在盐渍土地区筑路时，应尽可能地考虑当地盐渍土的水盐状态特点，力求在土的含水率接近最佳含水率的时期不发生冻结。根据这一原则，一般认为，在地下水位高的黏性土盐土地区，以夏季施工为宜；砂性土的盐土地区，以春季和夏初施工为宜；强盐渍土地区以表层含盐量降低的春季施工为宜；对于不冻结的土，可以考虑冬季施工。n4.6盐渍土地区路基施工2.路堤填料的要求n4.6盐渍土地区路基施工（3）用石膏土作为填料时，应先破坏其蜂窝状结构。（2）对填料的含盐量及其均匀性应加强施工控制检测，路床以下每1000m3填料、路床部分每500m3填料应至少做一组测试，每组三个土样，当填方不足上列数量时，也应做一组试件。（1）盐渍土地区路堤填料的可用性应符合表4-6的规定。盐渍土地区路堤填料的要求n4.6盐渍土地区路基施工3.基底（包括护坡道）的处理盐渍土地区路堤的基底应视地表的不同情况分别进行处理。表层的植被、盐壳、腐殖土必须清除后再进行压实；过湿地段应排除积水，挖除表层湿土后换填，换填厚度不应小于0.3m。在离风积沙或河沙比较近的路段，应优先利用风积沙或河沙换填。受地面水或地下毛细水影响的路基，可考虑设置隔断层。软弱地基应做特殊处理。n4.6盐渍土地区路基施工盐渍土路基基底的处理应视含盐量、含水率及地下水位而定。从含盐量方面看，当表土不符合表4-6的规定时，应挖除；当地表为过盐渍土的细粒土、有盐结皮和松散土层时，应将其铲除，铲除的深度通过试验确定，一般为10～30cm。当地表过盐渍土层过厚时，若仅铲除一部分，则应设置封闭隔断层，则隔断层宜设置在路床顶以下80cm处；若存在盐胀现象，则隔断层应设在产生盐胀的深度以下。n4.6盐渍土地区路基施工n4.6盐渍土地区路基施工当路基高度小于表4-7的规定时，除应将基底土挖除外，还应按设计要求换填透水性较好的土。从含水率及地下水位方面来看，对于含水率超过液限的原地基土，应按设计要求将基底以下1m范围内全部换填为透水性材料；当含水率界于液限和塑限之间时，应按设计要求换填10～30cm厚的透水性材料；含水率在塑限以下时，可直接填筑黏性土。地下水位以下的软弱土体应按设计要求采用透水性好的粗粒土换填，高度宜高出地下水位30cm以上。在内陆盆地干旱地区，当路面为沥青混凝土、水泥混凝土时，应按设计要求在路堤下部设置封闭性隔断层。n4.6盐渍土地区路基施工4.路基的压实（1）盐渍土路堤应分层填筑、分层压实，每层的松铺厚度不宜大于20cm，砂类土的松铺厚度不宜大于30cm。碾压时应严格控制含水量，碾压含水量不宜大于最佳含水量的1%。雨天不得施工。（2）盐渍土路堤的施工，应从基底处开始连续施工。在设置隔断层的地段，宜一次做到隔断层的顶部。n4.6盐渍土地区路基施工（3）为了防止盐分的转移和保证路基的稳定，盐渍土路基的压实度应尽可能地提高一些，要求达到重型压实标准。（4）采用重型压实标准可以增大填筑土的密度（密度对盐胀量有一定的影响）。密度大的路基对水和盐分的上升起到阻碍减缓作用，可使次生盐渍化大为减轻。压实时，应控制略低于最佳含水率为好。在干旱缺水地区，当含水率不足时，应补水到最佳含水率的70%以上，也可采用增大压实功能的方法来达到要求的压实度。限制压实层的松铺厚度是保证压实度达到规定的重要措施。n4.6盐渍土地区路基施工5.路基的排水（1）施工中应及时合理地设置排水设施，路基及其附近不得积水。（2）取土坑的底面应高出地下水位至少150mm，底面向路堤外侧应当有2%～3%的排水横坡。（3）在排水困难的地段或取土坑有可能被水淹没时，应在取土坑外采取适当措施。（4）在地下水位较高的地段，应加深两侧边沟或排水沟，以降低路基下的地下水位。（5）对盐渍土地区的地下排水管与地面排水沟渠必须采取防渗措施。盐渍土地区不宜采用渗沟。n4.6盐渍土地区路基施工6.隔断层的设置当路基修筑在强盐渍化细颗粒黏土（黏性土、粉性土）地区，路基边缘至地下水位高度又不可能达到设计规定，而采用提高路堤或降低地下水位的措施又不经济或不可能时，可在路基边缘以下0.4～0.6m处（或路基底部）的整个路基宽度上设置毛细隔断层。隔断层的材料可用卵石、碎石或粒径为5～50mm的沙砾，隔断层的厚度为0.15～0.30m，并在隔断层的上、下面各铺设一层5～10cm厚的粗砂或石屑作为反滤层，以防止隔断层失效。n季节性冻土地区路基施工1、什么是季节性冻土？季节性冻土有哪些病害？2、试述翻浆产生的过程、影响因素及防治措施？3、季节性冻土地区非全冻路基的施工技术要点有哪些？n4.7季节性冻土地区路基施工4.7.1　季节性冻土的工程特性1.季节性冻土的定义及病害季节性冻土指的是冬季冻结春季融化的土层。自地表面至冻结层底面的厚度称为冻结深度。季节性冻土受季节的影响，冬季冻结、夏季全部融化。nn4.7季节性冻土地区路基施工病害季节性冻融地区的路基在冰冻过程中，土中的水分不断地向上移动，使路基上部的水分含量大大增加。春融期间，由于土基含水率过大，强度急剧降低，再加上行车的作用，路面会产生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，形成翻浆。n4.7季节性冻土地区路基施工n4.7季节性冻土地区路基施工2.翻浆产生的过程先决条件秋季雨水增多，地面水分下渗，地下水位升高，使路基含水量增多甚至达到超饱和状态，这是产生翻浆现象的先决条件。n4.7季节性冻土地区路基施工冬季气温下降，路基上层的土体开始冻结，路基下部土体的温度仍然较高，随着水分在土体内由温度高的地方往温度较低的地方移动，使得路基上层土体中的水分逐渐增多，这些水分随着温度的降低冻结成冰，使路面发生冻胀或隆起现象；春季气温逐渐回升，路基上层的土体首先解冻，下层土体尚未解冻，水分渗透不下去，使得土基强度很快降低以至失去承载能力，在行车作用下出现翻浆现象。n4.7季节性冻土地区路基施工3.影响公路翻浆的因素行车荷载路面结构水温度土质n4.7季节性冻土地区路基施工4.翻浆的防治措施（1）防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部，在易发生翻浆的地段可以在路基设计和施工中设置隔离层，如利用土工布等。（2）在化冻时可以将聚冰层中的水分及时排出或暂时蓄积在渗水性好的路面结构层中，可以采用设置排水沟或蓄水砂（砾）垫层等方法处理。（3）提高路面强度和整体性，改善土基结构。可以通过采取水稳定性、冰冻稳定性及隔湿性好的石灰土、煤渣石灰土等结构层的措施来防治。n4.7季节性冻土地区路基施工4.7.2　季节性冻土地区路基的施工工艺原理针对季节性冻土地区路基冻胀产生的原因，结合已有的季节性冻土地区路基的施工经验，可以通过隔断地面水的渗入和毛细管水上升的途径降低地下水位，减小路基填料中的原始含水率，使之接近最佳含水率，由此切断聚冰过程中的供水来源，进而有效地预防由于施工中填筑材料及工艺不合理造成的路基冻胀，保证通车后的道路质量。n4.7季节性冻土地区路基施工4.7.3　季节性冻土地区路基的施工技术要点1.季节性冻土地区的路堤施工1）施工工艺流程n4.7季节性冻土地区路基施工（1）路基施工开工前，应在全面理解设计要求和设计交底的基础上进行现场调查和核对。（2）修建临时工程，以满足正常施工的需要。（3）现场恢复和固定路线。内容包括导线、中线的复测，水准点的复测与增设、中线放样及路基放样等。2）施工操作要点（4）基底的处理。（5）路堤填料。n4.7季节性冻土地区路基施工（6）渗沟。（7）非全冻路基的施工。（8）全冻路基的施工。（9）因料源限制而需采用非粗颗粒土进行路基填筑的路基，可通过设置透水性隔离层保证路基的质量。（10）每道工序完成后应及时进行自检，自检合格后报检，经监理工程师检验合格后才可进行下道工序的施工。n4.7季节性冻土地区路基施工2.季节性冻土地区的路堑施工1）路床换填（1）路床地基土的挖除、换填深度应符合设计要求。（2）应分层开挖，一般宜从外侧向内侧挖掘，最后一层应从内侧向外侧挖掘。（3）当使用粗颗粒填料换填时，填料应均匀，小于0.075mm的颗粒的含量应不大于5%。（4）当采用石灰、水泥对填料进行改性处理时，应掺拌均匀，改性剂的剂量应符合设计要求或经试验确定。（5）换填应分层填筑，压实度应达到规定的要求。n4.7季节性冻土地区路基施工2）排水（1）施工前应完成截水沟的设置，填筑拦水埂，填平坡顶的冲沟、水坑。（2）施工中应采取措施阻止边界外的水流入路基；应保持排水沟通畅，将水迅速排出路基。（3）填挖交界段应设置过渡边沟。（4）当路基开挖面接近设计标高时，应及时施工地下排水构筑物，尽快形成各式沟、管、井、涵等，组成完整、有效的排水系统，严禁在路基完成后才进行地下排水构筑物的施工。n4.7季节性冻土地区路基施工3）石质挖方、零填路段不宜超挖超挖或清除软层后的凸凹面，严禁用挖方料和未经稳定处理的混合料回填；岩面凸出部分应凿除；超挖的坑槽及岩石凹面可用贫混凝土浇筑，混凝土的最小厚度应大于80mm。