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1、黄土地区路基养护研究,JC11-2B班第7组陈瑶 潘杼,目 录,黄土的工程性质及黄土的分布情况黄土地区路基病害类型与成因黄土地区路基病害处治措施黄土地区路基病害的预防措施山西中阳县黄土崩塌事故案例,一，黄土的工程性质及黄土的分布情况,1，黄土的基本慨念 黄土是在干燥气候条件下，形成的具有多孔性柱有垂直节理的黄色粉性土。黄土具有湿陷性，即受水浸湿后会产生较大的沉陷，属低液限黏土，wL40。其主要特征为：颜色以黄色为主，有灰黄、褐黄等色；含有大量粉粒(粉粒含量一般大于55)；具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比一般为1；富含碳酸钙成分及其结核；五层理，导致黄土地区的路基容易产生各种特有的工程地质问题和病害
2、。,2，黄土的特性,a,黄土的湿陷性b,黄土的渗透性c,黄土的各向同性和各向异性,3，黄土的分布,黄土是一种分布较广的特殊土，在我国分布面积约有64万km2，广泛分布于黄河中游的河南西部，山西、陕西和甘肃大部分地区，以及青海、宁夏、内蒙古的部分地区，而以黄土高原的黄土分布最为集中，这些地区的黄土分布厚度大，地层全面而连续，发育亦较典型。此外，在河北、山东、新疆以及东北三省亦有分布。,黄土分布图,二，黄土地区路基病害类型与成因,1边坡变形 边坡变形,坡面剥落坡面破坏 坡面冲刷 坡体崩坍坡体破坏 坡脚坍塌 滑坡，流泥,1)坡面破坏,a,坡面剥落坡面剥落是黄土边坡变形的一种普通现象，会发生在各种黄土
3、层中。剥落与边坡所处的位置、土质、易溶盐含量有关对路堑边沟危害极大，会引起其他更严重的边坡变形或破坏，处理也十分困难。b,坡面冲刷坡面冲刷是常见的公路边坡变形，会引起大量的水土流失。坡面冲刷使坡面呈沟状或洞穴状，般形成坡肩冲刷坍塌、坡面冲刷串沟、坡面冲刷跌水、坡脚冲刷掏空、坡面冲刷沟穴、岩石接触的冲刷沟穴等。黄土边坡坡面冲刷与土层、岩性、微地貌条件、水文条件等有密切的关系。,以限制坡面坡落,雨季，大量雨水在坡面冲刷,2)坡体破坏,b,坡脚坍塌易在湿陷性新黄土中发生。因其结构松散，坡脚松软受水浸湿或冲刷会发生坡脚局部坍塌，一般规模较小，但较普遍。坡脚坍塌是产生滑坡的前提，也有可能诱发规模更大的坍
4、塌。,a,坡体崩坍是黄土土体沿节理面倒坍和下错的斜坡动力地质现象，是多种自然因素及人为因素综合作用的结果。对黄土而言，土层节理发育，边坡陡峻，在风化和水的冲蚀、浸润作用下，坡脚严重冲刷，往往会使坡体崩坍。,c,滑坡滑坡是土体沿着明显的滑动带或滑动面下滑，滑动面呈上陡下缓的圆弧状。其产生原因，主要是由于黄土的强度下降引起的土体稳定性平衡破坏，极易产生土体滑移和崩坍。d,流泥呈斜坡状的黄土如果土质松散，具有渗水性较小的下卧层时，土体在地下水或在地下水与地表水相互作用下浸润黄土土体，使土饱和形成塑性流动，称之为流泥。它可能诱发其他病害，使边坡出现崩坍或滑坡等更严重的破坏。,重庆巫溪山体滑坡事故,2公
5、路地基沉(湿)陷,黄土地基在不利的水环境下，受新建路基的重量荷载作用，极易发生湿陷，导致路基发生不同程度的变形。,3，公路地基陷穴,（现场调查表明，黄土路基病害的主要表现形式为黄土陷穴。）1，路基病害及其成因1）黄土陷穴成因 黄土地区修筑的路基，在雨季时大面积汇集的雨水，沿着黄土的垂直节理和大孔隙向路基内部渗透、潜流，溶解了黄土中的易溶盐，破坏了黄土结构，土体不断崩解，水流带走黄土颗粒，形成暗穴，在水的浸泡和冲刷作用下，洞壁坍塌，逐渐扩大形成更大的暗穴或出露于地表的其他形态的陷穴。特别是在地形起伏多变、地表径流容易汇集的地方，而土质松散、垂直节理较多的新黄土中最易形成陷穴。,甘肃中川黄土陷穴,
6、采空塌陷黄土陷穴,三、黄土路基病害的防治措施,1边坡变形的处治（一般步骤：清除松散土体 在边坡处理面设置台阶 逐层填补、压实。）1）黄土路堑边坡防护加固a,种草或铺草皮b,草泥抹面c,三合土或四合土面d,浆砌片石护坡e,格状防护(用柳条或树枝编栅排),边坡防护加固,浆砌片石护坡三合土灰浆抹面,2)坡面冲刷处治措施,（黄土地区干旱，植被稀少，加上自然侵蚀和人为破坏，使路基边坡屡遭降雨侵蚀破坏。破坏方式包括：坡面大量水土流失；边沟冲蚀坑；路堤坡脚冲刷；路肩冲蚀缺口）a,路肩（坑凹）用砂、土混合料逐步改善表层，防止地表水侵蚀b,边沟（水流冲深、蚀宽）当边沟纵坡达到或超过新黄土3、老黄土4、红色黄土6
7、时，即需要加固，加固可采用浆砌片石、砖砌加固，也可采用跌水消力池式加固,c,边坡(小块黄土的剥落、坍方、大小沟槽、洞穴)对疏松的坡面应拍打密实，如坡度缓于1：1，雨量适宜草类生长的，可用种草、铺草皮等方法加固；雨量较小，冲刷不严重的，采用粘土掺拌铡草进行抹面，且每隔3040cm打入木楔，增加草泥与坡面的结合；雨量较大的地区，应用石灰、黄土、细砂三合土或加炉渣的四合土进行抹面加固；对坡脚易受雨水冲刷或坡面剥落严重地段，应根据水流、土质等情况，选用种草、铺草皮、栽灌木丛、铺柴束、篱格填石、投放石笼、干砌或浆砌片石护坡等措施进行加固,2公路地基湿陷的处治,(公路地基湿陷的处理方法，根据公路构造部位、
8、地基处治的厚度、施工环境条件、施工工期和当地材料来源，并经技术经济比较确定。）a,冲击压实法原理：冲击压实法冲压补强黄土路基，即使用冲击压实机补压经过常规分层振动碾压后已达标的路床，或在高路堤的填筑过程中每间隔一定厚度对高路堤的常规压实层分层冲碾补压。工程实践表明，冲压补强不仅能有效提高黄土路基的整体强度，减少工后沉降和差异沉降，还能及时检测普通碾压机具施工中留下的隐蔽缺陷。,冲击压实机,b,强夯法强夯法:冲击能量巨大，它能使深层土体产生冲切变形，从而达到动力密实的目的，因此它属于深层动力密实法的一种，可以消除较深层黄土的湿陷性并提高地基承载力，主要用于I、级以上厚层自重湿性黄土地基、高压缩性
9、新近堆积黄土地基和人工松填黄土地基的加固处理。,强夯机,c,孔内深层强夯技术(DDC)原理：通过机具成孔(螺旋钻钻孔或特制夯锤冲孔)，然后通过孔道在地基处理的深层部位进行填料，用具有高动能的特制重力夯锤进行冲、砸、挤压的高压强、强挤密的夯击作业，不仅使桩体十分密实，也对桩间土进行挤密，从而提高复合地基承载力，地基湿陷性得以完全消除。,孔内深层强夯桩锤作用机理,3黄土陷穴的治理,1)灌砂小面积的陷穴，可用砂灌实，并用黏土封顶夯实，并改变微地貌，防止雨水流人陷穴的地方。2)灌泥浆洞身不大，但洞壁曲面不直且离路基中线较远的小陷穴，可用水、黏土、砂子拌和后进行反复多次灌注。有时为了封闭水道，也可用水泥
10、砂浆。同时也应改变微地貌，防止雨水流人陷穴的地方。,3）开挖夯填开挖夯填是最直观的最可靠的方法，根据洞穴的具体情况，可直接开挖回填，并用黄土分层夯实。4）开挖导洞或竖井进行回填若洞穴深，明挖工程数量较大，可采用开挖导洞方法，由洞内向洞外逐步回填密实。回填前应将洞穴内的尘土彻底清除干净，接近地面05m厚时，则改用黏土回填夯实(这里所指的黏土可用红黄土或者黄土。,开挖竖井,四，黄土地区路基病害预防措施,1，路堤病害预防措施1）路基边坡设计黄土具有良好的直立性，所以黄土地区的填方边坡高度可以稍微高一些。2）排水措施在边坡上设置急流槽或跌水，将水引排至路基范围以外。3）路基填料的选择一般下层土质可用透
11、水性稍差的，路床部分则用好的填料，新黄土可作路床填料。4）基地处理在填筑前换填，在进行压实，以提高基底的整体强度。对湿陷性黄土和压缩性黄土更应注意填前的压实处理，并达到规定的压实度要求。,2，路堑病害的预防措施,1）搞好排水设计，将危害路基范围的水体截排出去，加强排水沟的衬砌和加固，及时做好检修养护。2）对不稳山体，可以刷方减荷，提高稳定性；为减少土方量，可以设置挡土结构物增强边坡稳定性；对滑坡体，可以刷方或用挡滑挡墙，抗滑桩；对崩塌危害体可以设置支撑结构，以免危害路基。3）加强坡面防护，新建公路时，及时种植草皮等4）加强维修养护和雨季巡检工作，以预防为主，防护于未然。,总 结,下面请观看一则
12、新闻,山西中阳县黄土崩塌事故,2009年11月16日上午10:40，中阳县张子山乡张家咀茅火梁发生大面积山体滑坡，造成约有两万立方米的土石方塌方，坡底沈家峁沟刘家峁滩居住的六间房屋五户人家被埋。,事故现场垮塌的房屋,1，山西中阳县黄土崩塌事故原因,记者从吕梁市政府了解到，经国土资源部门调查分析，中阳县“”大型地质灾害为自然因素作用下的大型坐落式黄土崩塌事件。吕梁山区黄土地貌特殊，在自然因素作用下易发生崩塌、滑坡等。月日至日，中阳县经历了较大的降水过程，强烈的降雨及后期融雪对坡体物质进行了浸润，降低了其稳定性,吕梁地区，典型的黄土地貌,地势复杂,地势特殊,2，事故后采取的措施,事故发生后，山西省
13、委常委、常务副省长申联彬在现场指挥抢救工作中要求，吕梁市和中阳县要高度重视、科学组织，采取有效措施，全力以赴抢救被困人员，防止次生事故发生，对受伤人员要抓紧医治，对遇难人员要做好善后工作，把人员伤亡减少到最低限度。申联彬强调，全省各级各有关部门要全面落实省政府关于做好强降雪防范应对工作的通知精神，认真汲取这次事故的教训，进一步加强安全隐患的排查治理工作，特别是对危崖、尾矿库等事故易发地段要加大排查力度，科学进行治理，该加固的加固，该搬迁的搬迁，确保人民群众生命财产安全。,3，事故分析,1）地质环境因素崩塌区黄土边坡马兰黄土、离石黄土组成，土质疏松，受降雨、风化、重力、切坡等因素影响极易发生崩塌。2）取土切坡因素边坡坡度大于45度就会处于不稳定状态，而久兴砖厂从上世纪70年代以来至今数十年断续取土切坡，形成了65度到70度高陡边坡 和较大面积的临空面，使该边坡成为不稳定的边坡。3)其他因素由于村民在边坡上植树浇水，使坡体重度增加，与边坡重力共同作用，进一步增加了边坡的不稳定，引发了黄土崩塌,
