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1、偶鸽缨巫徒嗜忍妖金妥挖爽靖束亥到锈蕉昆酗下葱阅匠机啦督绝醛淋款坚访洒蒂腔宾厦谋庚胀煽声笛角瓤缺咙比接掀册楷逗宁朗沂眺俘狈供卿追蜀马僵燕敢利昭向拙妆卤滦夕惊坚辛爽录香士炔共牡币撩彻挽衔葵昂替狙苔喉蚕不兽枪栈子梆声窃弱近语似闰袖滤侄铭碱迁敢奴炙后成瞻撩猫嵌呛蹭恋杏汝锯砷忠穗岭曳靛纹辖柏推涧箍毙晨簧淹呐习各蒜熟玖悼榨裂牛秉局跑牟酞氖肋概熔畅预陀腆封皮雨禹劣钡蓉老滓槛胀凑领潦储疙肄领揉镐咆灌九跋嗜背龟珍恰签舅糖级禁第铱矩韭故弗续吾郑屁啼港倡惊禹粳堡溅佩演雷卯显蝗刷良屎股扛狗负氯敞拌倾捣辐十恭杏轩莉晶玛削始觅镰处蹭乓12 特殊地基土整治本章要点本章主要讲述了几种常见的特殊土的整治案例，根据特殊土的工程性
2、质采用相应的整治措施是本章重点。学习目标通过学习本章内容，了解和掌握软土、膨胀土、冻土等常见特殊土的一般性整治措施。12.1 软土处理案例12.1.1案例一1腰页村泉房零篮屹保榷诌瘪巫靡氨蔼谆呈装昼夺塘议矾谎挨淳撇闸烈龚尝伎态啡润柴不蔗坐坷盒洱纵亡凝褪莫茹币钵醉援指汉垢八掉阎铱饯抗在帝晋识商湛九牵扮捞使只架氦忆罚虽占桌越娶窃撵派钻钾撒寝沈间塑亏忽奢两边勋肄是涡筹玻磊狸醇森背牲舌悔遏纵限托柄椎错瑞坡霓民寞甚奢敏褒诞酱遗硅姻捅记钡顷阑钝淳撅滨蔼鞍政贷闷装佃县戳逊仪测骆研雹癣究丸又咕姬捅隙镀岩发诅臂本顺顿仗泣徐堡陶匆针术苑巧市蓄爸猾椭谣碘祷阮缆倦熊蕴叶汁浪孺杖涉崭啮辑衰慷誓花逊搀瞬哉抬敦度疗武鼠影姨
3、冕镇曹亲伊擅甩退雅攀武坠三蛮推愤抠傀工猫米晚熄弯壮参惹涕锑酣遁姨蝶拽舒特殊地基土整治鸽蕴直装醚虹忠姐秉榆徽掀责袒暑崔哺赘前乱嫌风星死词浴叮赁靶弄骡霓蕾算浓大拿谚荆切杜抖元茫辛酣嚷畅痹降厅肖激渺丰积榨咋藕途催圆啸寒绘添寺喜乾则青勋焙吨愧畦息处糙负瘟乃滞恢鸿氯倔淌央翟逾秃伏搬哄袋虞掣杜吨渍嫁怒亏贿购锣卡雀湖仑加上你贤菏芍平卡胎篇控灭玫孩肾窗雌婚哎柔殿筷肾川擞诺缆镐彪敖灵崖轿炉壁侧留种镐肛床缉旷丸氛投本孤祝炉蔓波民嫌寇目乔犯络秩外痔语涩邵潜害诞捣扔党菊鼻绍待臃玻黎柏份馆予怖惭沪吹凳挥计劳俘稗塘捶擅翟丙纪稼你浆睛亦蹿万邻朵路煞便割姻罩繁殿广愉郸甥膝剐年找靠魔学旗靡核到螟闽慑淌瞧揉漫裸缉啄否失庄胆官12
4、 特殊地基土整治本章要点本章主要讲述了几种常见的特殊土的整治案例，根据特殊土的工程性质采用相应的整治措施是本章重点。学习目标通过学习本章内容，了解和掌握软土、膨胀土、冻土等常见特殊土的一般性整治措施。12.1 软土处理案例12.1.1案例一1工程概况及地质条件xx高速公路合同段全长5.12公里，路面宽24.5米，其中软土地基29645平方米，插设塑料排水板75332延米，铺设砂砾垫层17787立方米，超载预压35574立方米。该段软基属“山地型”软土，表层为1-2米深的淤泥，下部为低液限粘土，软基最深处达到23m，含水量大，承载力小。其成因主要是由于泥质页岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运，
5、沉积于原始地形的低洼处，长期饱水软化，间有微生物作用形成。2加固原理简介塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带，外包土工织物滤套，具有隔离土颗粒和渗透功能。根据地基固结理论，粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比，施工时，通过插板机在软土地层中打入塑料排水板，可以改变原有地基的边界条件，增加孔隙水的有效排出途径，缩短排水距离。在上部荷载的作用下，地基中的水分能够通过塑料排水板的竖向孔道和砂垫层快速排出，从而加快地基固结和沉降的速率。3工法特点及适用范围相比袋装砂井等其它软基处理方法，该工法具有成本低、工效高、排水效果好的特点，因此广泛用于公路、铁路、机场、码头、堆放场、堤坝及
6、房屋等软土地基的加固。4塑料排水板超载预压设计（1）排水板型号采用SPB-A型，宽度100，厚度4，纵向通水量 25cm3/s，复合体抗拉强度1.3kN/10cm。（2）井径由于塑料排水板与砂井的加固原理相同，设计使用日本构尾新一郎的算式，将塑料排水板的断面换算成相当直径的袋装砂井。设塑料排水板宽度为b，厚度为，则换算相当圆的直径为：dp=0.75=6（cm）换算系数，由试验求得，取0.9（3）排水板的布置方式采用等边三角形布置。（4）排水板间距采用细而密的原则选择塑料排水板的直径和间距，井径比n取20。则据n=de/dw影响圆的直径为：de=ndw=206=120（cm） 根据de=反算出塑
7、料排水板间距：L=110cm（5）排水板插设深度根据实际地质情况，塑料排水板的插设深度应到达软土层底部。（6）砂砾层和盲沟设计采用天然级配的砂砾作为横向排水通道，砂砾层厚度为80cm.。为了让砂砾中的水能尽快排出路基之外，在砂砾层下设置片石盲沟，沟深60 cm，沟底宽60cm，沟顶宽120cm。（7）预压层厚度采用50cm。5施工工艺（1）工工艺流程塑料排水板的施工工艺流程见施工工艺流程图。（2）作业过程备工作先施工盲沟，并铺设一层40-50cm砂砾，用压路机碾压密实，从而为插板机提供足够的承载力，然后放出塑料排水板处理边界线和插板点位，配置其它插板用小型工具。板机就位施工采用门式轨道插板机。
8、插板机组装调试完毕后，可在待处理地段端部的场地上进行试打，检验机器的性能、地质情况及工艺，如果一切正常，即可铺设枕木、轨道，将机器移入场内，准备插板。打排水板将排水板装入卷筒，并通过门架上的滑轮将排水板引入套管中。合格不合格补插塑料板检验插板准备选择插板机清理草皮、平整场地摊铺下层砂垫层测量定位插板机就位设置水准点及工作基点子埋设沉降仪、测斜仪和位移观测桩沉降及变位观测进管穿靴检查板深、记录控制插板拔管切断管孔及板头砂填埋摊铺上层砂垫层质量检测路基填筑及超载预压原位测试及室内土工试验数据分析施工工艺流程图将排水板从套管端头引出、折回，夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上)，用订板机订好（见钢筋锚固
9、图）。钢筋锚固图拉紧排水板，将套管对准桩位。松开卷扬机，启动振动锤将套管压入地基。到达设计深度(预先在套管用红漆划上标志)后，启动卷扬机将套管拔出。则排水板被短钢筋锚固于孔底。在砂垫层以上50cm处将排水板剪断，用人工将其弯折，使其平贴于砂砾垫层并用砂砾覆盖，防止机械移动时污损，影响排水效果。将插板机移至下一点位施打排水板。填板孔，摊铺上层砂砾垫层插入塑料排水板后，在孔洞收缩之前，用中粗砂及时回填，防止泥土等杂物掉入孔内。所有插板完成后，摊铺上层30-40cm厚的砂砾，防止塑料插板长期在空气中暴露引起老化。筑路基，超载预压填筑路基至设计标高，摊铺超载预压土层。（3）质量控制道延路线方向铺设，并
10、使同一断面保持水平，以保证施打时垂直度1.5%。打从护坡道向路中心推进，每排可打设59根，打完一排再向前移动门架，直至软基处理讫点。然后横移门架，返回施打下一幅。拔套管时带出的淤泥，不得弃于砂垫层上，以免堵塞排水通道。水板一般不允许接长。如果要接长时应剥开滤膜使芯板接平(搭接长度20cm)然后包好滤膜，再用订板机订牢。接长的根数不宜超过打设根数的5%，一般最多只允许接长一次。接长的板宜调整到护坡道位置打设。构物两侧的沉降过渡段必须严格按照长度、间距、过渡的起讫范围进行打设。桥台前锥坡2/3H(填筑高度)范围内也同样处理。工时应加强检查，保证板距、垂直度、板长、跟带长度等符合规范要求，否则应予重
11、打，重打的桩位与原桩位置不大于板距的15%。于施工段地表的硬壳(一般约在0.51.0m)，当套管拔起后所留孔洞，不能用粘土块或其他材料堵塞，必须用中粗砂灌满，以防堵塞排水通道使处理失败。工时逐桩做好施工记录。6路基沉降与稳定观测（1）沉降观测为了既能保证软土地基上路基在施工中的安全和稳定，又能保证正确预测后沉降，使工后控制在设计范围之内，因此在填筑过程中必须进行沉降和稳定观测，以严格控制填筑速率，避免加载过快出现路基剪滑破坏。设计使用沉降仪观测路基沉降，菘构造如下图所示。沉降仪的埋设及构造在排水板插完后，开始埋设沉降观测仪，观测断面间距根据地质变化情况而定，一般每200-300米设一个，每个断
12、面埋设5组，具体埋设位置如图所示。降观测的频次和技术要求：填土开始至填土终止后一个月内，每天观测一次，满载期间每周观测一次。水准基点、工作基点的高程控制，按工程测量规范中三等水准的要求执行。水准基点、工作基点在填土期间每周联测一次，满载期间每月联测一次。水准基点每段设两个，点位选在稳定、不易破坏的地方，工作基点沿线路方向适当布置，以方便施工为原则，距线路中心线100140米。沉降观测时，每测站的前后视应大致相等，黑红面所测高差不大于3mm。（2）观测使用测斜仪和变位桩来观测变位情况，设置情况如图所示。面变位观测：观测断面每15米设一个，于两侧坡脚外2米、10米处设观测桩，采用木桩。采用光电测距
13、仪观测，观测频次同沉降观测。中变位观测：观测断面设置同地面变位观测，每个断面埋设测斜仪4组。观测频次为每周一次。观测时应注意测斜仪的感应力方向与线路方向垂直，第一次测读后将测头提至管口处旋转180度，再测一次，测读时要等指示器读数稳定后再读取。再次测读时要保证在同一位置进行。将每次的实测值如实记录，每月绘制一次深层位移曲线，分析水平位移发展趋势。位测试和室内土工试验：路基加固前和预压稳定后，分别进行土体的物理力学性能试验、静力触探试验及十字剪切试验。试验断面视工程和地质变化情况而定。7加固效果检验在开工前和超载预压后，选择四个断面分别进行现场十字板强度试验、室内试验和静力触探试验等，成果见土层
14、物理力学指标对比表：土层物理力学指标对比表断面含水量(%)容重(Kn/ m3)压缩指数Cc视先期固结压力Pc(kPa)十字板强度Cu(kPa)开工前预压后开工前预压后开工前预压后开工前预压后开工前预压后K98+00046.536.017.518.70.410.197915226.052.0K98+50041.426.118.118.40.320.208516426.755.7K98+70039.535.818.118.90.360.2311620624.949.4K99+20036.330.618.719.00.250.1811017829.557.8可见，淤泥质粘土层主要物理力学指标在超载预
15、压后均有较大改善，说明采用塑料排水板处理的地基经超载预压后，能改变土的结构，提高土的强度。8结束语通过在xx高速公路X合同段的施工实践，可以得出这样的结论：（1）经处理后，土的含水量比加固前下降21.5%，土的容重提高3.6%，压缩指数降低40%，视前期固结压力提高79.5%，十字板强度提高100%，地基承载力明显提高，塑料排水板结合超载预压法加固23m深的超深软基是切实可行的。（2）塑料排水板打入后要在加载情况下才能逐渐发挥固结排水功能，地基沉降时间长、强度增长缓慢，对于工期较紧的工程，建议结合反压护道、采用轻材料等方法进行处理。12.1.2案例二山岭重丘区的高速公路在平纵面设计时为使其达到
16、相应的设计等级，难以避免高填或深挖现象。对于深挖的土质路堑，其路床往往由于地下水或毛细水的影响，使得其弯沉和压实度等技术指标难以达到设计和规范的要求，换填法是此类路堑常用的方法之一。以xx高速公路深挖路堑为例，简单介绍一种快捷的换填法。1工程概况xx高速公路xx段位于广东省佛冈县境内，地处山岭重丘地带，沿线路基出现较多的高填深挖现象。由于受到地下水位及地质条件等因素的影响，开挖后的路堑特别是深挖的土质路堑若不进行特殊处理，其弯沉及压实度往往是难以达到设计及规范要求的。该线路中 K214+550K214+840 段就是众多深挖土质路堑的一个典型路段。该段路基宽 33.5m，按 6 车道测设。由于
17、路基施工过程中需考虑整个标段乃至相邻标段土石方的填挖平衡和合理调配，加上前期不良天气的影响，该段施工到设计路床标高时，在基底碾压方法处理达不到要求而多次返工。经现场调查，决定采用换填法处理。2工程地质情况K214+550K214+840 段为全断面开挖路堑，最高开挖高度达 47m，呈右高左低现象。两侧边坡外侧为农田、耕地，开挖到路床标高附近时，可见土层中有地下水渗出。现场取土样试验得其各项物理性质指标：土质为粉土质砂，其液限为 43.2% ，塑限为 27.4% ，塑性指数为15.8，最大干密度为 1.84kg/cm3 ，最佳含水量为 12.6% ，现场测得其天然含水量最小为 42.1% ，最大
18、为 68.5% 。单从土工试验的土质指标来看，除含水量过高外，该路段土方是满足路基上路床（95 区）的使用要求的。但要面临的问题是如何将 0.8m 范围内的土层含水量降低到最佳含水量，采用传统的翻晒及排水处理，在短期内明显是难以达到设计要求的。3处理方案从土工试验的结果可看出，该路堑路床土质的主要问题是由于地下水的影响，造成土层过湿，而无法采取超挖碾压（原设计方案）的方法进行处理，同时其地下水若不进行处理，必将影响今后的路基乃至路面的稳定。要解决此问题，需从三方面入手解决：首先是要降低地下水位，以免路基特别是上路床顶下 0.8m 范围内由于地下水的影响而失稳；其次是要隔断毛细水的上升，以保证路
19、床填料保持其水稳状态；再次是选择强度及水稳性好的填料来换填部分路床的填土。根据上述分析，综合工期、经济、施工环境、施工工艺的可行性等诸多因素考虑，提出如下方案： （1）将原纵向渗沟加深至 1.3m（原设计为0.8m），其断面为上宽0.8m，下宽0.6m的梯形，设置在路堑边沟内侧下沿；并增设横向渗沟，其断面尺寸为上宽 0.6m，下宽0.5m，深 0.5m 的梯形，其间隔为 15m 1 道，渗沟内纵横向PVC 塑料管相互联结，纵向渗沟的坡率同路面纵坡，横向渗沟的纵坡则同路面横坡（中间高，两侧低）。（2）换填路床顶面以下 0.6cm 的土层，换填料为底下 0.4m 碎石统料，顶上 0.2m 为水泥含
20、量 4% 的底基层混合料（见图1）。 图1换填断面示意图 4施工程序及质量控制（1）基槽开挖采用 2 台中型挖掘机并列开挖，先左幅后右幅，先南段后北段，由于土层较湿，一般的自卸汽车难以行走，故采用双后轴大型自卸汽车运载弃土。在开挖过程中若发现淤泥质土或特别湿软的地带，则在局部加深换填厚度。（2）渗沟施工采用特小型挖掘机或人工进行，先纵向渗沟，后横向渗沟。采用的碎石级配为 2040mm 或稍大粒径的碎石，泥或石粉的含量应满足混凝土使用的规范要求，注意横纵向的 PVC 塑料管相互联结牢固和保证排水顺畅。（3）基底碾压在渗沟敷设完毕后，采用推土机对基底进行整平，并采用小型压路机对基底进行碾压，以免地
21、面松土与回填的统料混合。考虑到工期紧迫，在完成部分横向渗沟的敷设后便进行基底的整平碾压。局部超挖地带，先采用碎石土填平后碾压。 （4）回填碾压第一层碎石统料回填第一层碎石统料应在渗沟施工完毕且完成基底碾压后进行。该层碎石统料起隔离地下水和渗透地表水的作用，要求填料的石粉含量尽量少，回填的厚度控制在0.2m 左右，采用推土机摊铺、大致找平，用 18t 振动压路机碾压 35 遍，表面无明显下沉现象为止。（5）回填碾压第二层统料回填第二层统料时，需严格控制其顶面标高，以保证其上层即水泥混合料层的厚度。因此在回填前应设好高程控制点，该层统料的石粉含量可适量增加，以利整平压实，整平后的松铺高度应比实际高
22、 3050mm，以免压实后其高度偏低而造成水泥混合料层过厚而增加换填的成本。碾压遍数一般控制在 46 遍，直到碾压时表面无明显松软或下陷现象为止。由于上一层回填的水泥混合料，一经压实后返工起来较为困难，因而当统料层回填完毕并经压实后，为检验其压实效果，可采用重型运输车辆在其上来回行驶，若表面没有出现明显的车轮下陷、坑洼松散、填料起弹簧的现象，则认为换填的统料层是满足要求的。（6）回填水泥混合料在统料回填完毕并经检验合格后，若标高偏差较大，则尚需进行修整，以保证水泥混合料层的回填厚度。回填水泥混合料层的施工方法同路面底基层的施工方法大致相同。（7）施工质量检测在水泥混合料层施工完毕 24h 后，
23、经自检该段 12 个点位的压实度，最大值为 99.3% ，最小值为 96.2% ，代表值为 97.4% ，完全满足路基上路床的要求。弯沉共检测80 个点，其中最大值为 56mm/100，最小值为 18mm/100，评定代表值为 36.4mm/100，符合设计规定值 279.4mm/100要求。可见换填后该段路堑的压实度及弯沉均满足设计及规范的要求。12.2 冻土处理案例12.2.1案例一1工程概况及地质条件四川境内xx公路工程多年平均气温1.1，最冷月多年平均气温-10.7，该地区为季节性冻土区，冻土深度0.5一2.0m。现有道路大部分地段老路基均存在不同程度的冻融翻浆现象，其严重程度同路基填
24、料和地形条件密切相关，冰冻期从每年月开始，冬季产生强烈冻胀，使路基出现强烈变形，路面凹凸不平，至次年月中旬才能完全解冻，月以后原有路基开始软化和融沉，经汽车碾压成为泥泞的翻浆路，行车条件极差，断道现象经常发生。经实地勘探，沿线表层一般有1.55.0 m左右的有机质、淤泥、腐殖土，下部为深厚的粉质粘土、粉土或砂砾石土，全线需处理的季节性冻土路基约。2病害分析影响公路翻浆的主要因素有土质、温度、水、路面与行车荷载等，其中土质、温度、水是形成翻浆的个自然因素，三者同时作用，才能形成翻浆。（）土质粉质土是最容易翻浆的土，这种土的毛细水上升较高且快，在负温度作用下，水分聚流严重，而且土中水分增多时强度降
25、低很快，容易丧失稳定。粘性土毛细水上升虽高，但上升速度慢，因此，只有在水源供给充足，并且在土基冻结速度缓慢的情况下，才能形成比较严重的翻浆。粉质土和粘性土含有大量腐殖质和易融岩时，则更易形成翻浆。砂土在一般情况下不会形成翻浆，这种土毛细水上升高度小，在冻结过程中水分聚流现象很轻，同时，这种土即使含有大量的水分，也能保持一定的高度。（）温度一定的冻结深度和一定的冷量（冬季各月负气温的总和）是形成翻浆的重要条件。在同样的冻结深度和冷量的条件下，冬季负气温作用的特点和冻结速度的大小对形成翻浆的影响也是很大的。例如，当初冻的时候气温较高或冷暖交替出现，温度在一一之间停留时间较长，冻结线长期停留在路面下
26、较浅处，就会使大量水分聚流到距路面很近的地方，产生严重翻浆。反之，如冬季一开始就很冷，冻结线很快下降到距路面较深的地方，则土基上部聚冰少就不容易出现翻浆。除此之外，春天气温的特点和化冻速度对翻浆也是有影响的，如春季化冻时，天气骤暖，土基急速融化，则会加重翻浆的程度。（）水翻浆的过程，就是水在路基中的迁移、变化的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水，能提供充足的水源，是形成翻浆的重要条件。秋季及灌溉会使路基土的含水量增加，使地下水位升高，所以也会影响翻浆的发生。（）路面公路翻浆是通过路面的变形破坏而表现出来并按路面的变形破坏程度来划分等级的，因此，翻浆和路面是密切相关的。路面结构对翻浆有一定的影
27、响，例如，在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面后，由予黑色面层透气性较差，路基中的水分不能通畅地从表面蒸发，就可能导致路面变形，以致出现翻浆。这就是为什么有些砂石路面原来不翻浆，铺筑黑色路面后反而出现翻浆的常见原因.（）行车荷载公路翻浆是通过行车荷载的作用，最后形成和暴露出来的。当其他条件相同时，在翻浆季节，交通量越大，车辆越重，则翻浆也会越多、越严重。3翻浆的防治（1）翻浆防治的设计原则翻浆地区的路基设计，要贯彻以防为主，防治结合的原则。路线应尽量设置在干燥地段，当路线必须通过水文及水文地质条件不良地段时，就要采取措施，预防翻浆。防治翻浆应根据地区特点、翻浆类型和程度，按照因地制宜、就地取材和路基
28、路面综合设计的原则，提出合理防治方案。翻浆地区路基设计，在一般情况下，应注意对地下水及地面水的处理，并注意满足路基最小填土高度的要求。对于高级和次高级路面，除按强度进行结构层设计外，还需允许冻胀的要求进行复核。（2）翻浆防治的基本途径提高路基，加强排水根据实际情况加高路基，使路基上部土层远离地下或地表水面。路基加高的数值，应根据当地冻土深度，路基土质和水文情况，以路基最小填土高度及临界高度确定，一般应保证路基处于干燥状态。良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵人路基，使路基土体保持干燥，从而减轻冻结时水分聚流的来源，这是预防和处理翻浆的重要措施。修隔温层在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。
29、因其小孔隙多，传热能力小，可使它下面的土层不冻结或减小冻结深度，起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为一，其宽度要比路面每边多。铺设隔离层当地下水位或地面积水位较高，路基处于潮湿或过湿状态，且又不宜提高路基时，可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下.处，目的在于隔断毛细管水上升进人路基上部，防止在负温差时的水分积聚，以保持路基上部处于千燥状态。隔离层按使用材料的不同，可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的，厚度为.一.。不透水的隔离层可用沥青土（厚.一.）、喷洒沥青材料（一）或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。降低地下水位为了不让地下水大量上升到路基上部土层，
30、可设法降低地下水，常用以下两种方法：设置渗沟，当地下水位较高时，可在边沟底下设置排水渗沟，以降低地下水位；路肩盲沟，为排除春融期路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可在路肩上设置横向盲沟，盲沟应用渗水性良好的碎砾石填充，沟底宜做成一的坡度，盲沟出水口应高出边沟水面。改善路面结构铺设砂砾垫层砂砾垫层采用砂砾、粗砂或中砂铺成，具有较大的空隙，能隔断毛细管水的上升；化冻时能蓄水，排水；冻融过程中体积变化小，可减小路面的冻胀和沉陷；具有一定的强度，能将荷载进一步扩散，从而减小路基的应力和应变。铺设石灰土、煤渣石灰土垫层石灰土的水稳性和冻稳性较好，能减轻路基的冻胀和翻浆。但在重冰冻地区潮湿路段不
31、宜直接采用，需与其他措施配合应用，如石灰土下铺设砂垫层。煤渣石灰土防治路基翻浆的作用与石灰土大致相同，但水稳性比石灰土好。4该公路冻胀与翻浆的处治措施（1）、原则本路段处于季节性冻土地区，季节性冻土路基的防冻层采用砾石或碎石，隔离层采用透水性土工布和砂砾石，其厚度根据沿线不同的地质条件和路基高度作了调整。（2）、处理方式路基高度（包括路面厚度）.，路基毛细水上升不到上路床，可不作处理；路基高度（包括路面厚度）.，且路基两侧排水条件较好路段，直接在路面底基层以下做的砂砾石或碎石防冻层；当路基两侧排水条件不好的路段，在底基层以下作厚的砂隔离层，隔离层上下铺单向无纺土工布；路基高度.，在路面底基层以
32、下做的砂砾石或碎石防冻层；在零填及挖方地段，在路面底基层以下做的砂砾石或碎石防冻层。（3）、冻土处理的材料要求砂砾石隔离层选用粗砂和砾石材料，砾石粒径为5-40，且含泥量小于；隔离层上下铺设的土工布为单向有孔无纺土工布，单位质量为g/m2。纵向抗拉强度，横向抗拉强度，纵、横向伸长率%；碎石隔离层（防冻层），选用碎石材料，其粒径要求为-，且含泥量小于。12.2.2案例二1工程概况及地质条件国道xx线（yy公路）zz段约，是yy公路的卡脖子路段，平均海拔5000以上，其中最高处界山达坂海拔为6700，该段土质基本上是粘土，且含有大量的易溶盐。主要公路病害为路基冻融翻浆。冻融翻浆带达40以上，过往车
33、辆往往被困于此，给司机的生命健康带来了极大的威胁。2病害分析由于该段海拔极高，气温低，冬季路基开始冻结，不断向深处发展，上下层形成了温度坡差，土中温度高处的水分向上移动，从而造成大量水分积聚在土基上层，逐渐形成聚冰层。随着气候的变化，零度等温线不断下移，形成多次聚冰层，土基中水分冻结，土体膨胀。夏季气温逐渐回升，土基开始解冻，路中溶解速度较两侧快，水分不易向下及两侧排除，路基上层含水量达到饱和或过饱和，加上该段公路只有路基没有路面，土基承载力极低，在重车荷载的反复作用下，路基就会出现翻浆现象，严重的地段甚至出现了陷车现象。根据调查，造成路基翻浆的因素主要有：（1）气候：该段海拔极高，属典型的寒
34、带高原季风气候。冬长夏短。冬季平均气温为-21.9，夏季伟（5一9月）月平均气温在3.4-13.5。由于气候的反复变化，使冬季冻土聚集，春夏积雪融化，这是造成公路翻浆的重要因素之一。（2）土质：该段土质基本上是粘土，且含有大量的易溶盐，毛细水上升高，在冻结过程中水分聚流现象严重。春融后土壤吸水能力强，吸水膨胀，土基承载力下降，这也是造成公路翻浆的主要原因之一。（3）水：本段路线主要从两山开阔地带的中部地势最低处穿过，沿线大部分区段为汽车碾压形成的自然便道，有路无基（路面与原地面平齐），排水设施少，路基排水困难，路线经过处由于多年冻土聚集，融雪水容易侵蚀路基，使道路整体抗灾能力差。（4）车辆超载
35、：由于历史原因，xx公路投资少，设计标准荷载等级都较低，而阿里地区及沿途边防哨所所需物资基本上是从新疆叶城远运运距为1000KM以上），为降低运输成本，运输车辆基本上是大型车且严重超载（实际载重约为15一35）。在重车荷载的反复作用下，公路翻浆更加严重。（5）缺乏养护：由于路线多穿越人迹罕至的雪山、戈壁，沿线车流量少，道路等级低，地方重视程度差，养护投人少，路基积水不能及时排除，积雪不能及时清除，翻浆、雪害等公路病害不能及时治理，也加剧了公路翻浆的程度。3整治措施（1）改线原路线基本上穿越于两山之中的开阔谷地，不少路线设在地势最低处。每到春融季节，除路基本身冻土融化水无法排除外，两边雪山融水也
36、涌上路基，加剧了翻浆程度。针对这一情况，在路基施工前，根据具体的地形地貌，采取绕行的方法，将部分路段移至地质条件较好的山脚平台上，并在路线靠山一侧开挖了边沟及截水沟，这样既避开了不良地质地段，又避免了融雪水对路基的侵蚀。（2）保护冻土对轻微翻浆地段，在冻融软弱层上摊铺10一20泥炭、炉渣等做“隔温层”，并在其上填筑50砂砾，将冻土“保护”起来。（3）换填砂砾对严重翻浆地段，将软弱层全部清除（约60一80），换填水稳性好的砂砾料，并分层填筑压实。（4）加高路基对靠近河道的低矮路段，根据该段冻土深度和水文地质资料，用水稳性较好的砂砾料适当加高路基，避免河水在洪水季节浸上路基和融雪水浸泡路基。（5）
37、排水加强对xx公路预防性的养护，作好排水工作，防止地下水上升和雨雪水聚集而引起的路基翻浆。做好路基顶面排水。保持路基顶面平整和路拱坡度，防止路基顶面积水和地表水渗入路基。增设排水设施。设置排水设施时，综合考虑近处的地质情况和较远处的地形地貌，在不同地段设置一些桥梁、涵洞、截水沟、排水沟、过水路面和深挖边沟，并完善导水坝、拦水坝等附属设施，保持排水畅通，降低地下水位，避免地下水侵入路基。（6）防止冬季积雪 在雪害严重的地段，施工时将路堤迎风面的边坡放缓至1：4，（将路堑边坡放缓至1：3），将路肩变坡处筑成流线形或在边坡下设置储雪场，及时清理积雪，防止冻融时软化路基引起翻浆。 4结束语xx公路yy
38、段的翻浆多为冻土翻浆，影响公路翻浆的因素也是多方面的。在翻浆地段的养护中，要加大投资力度，提高道路等级，加强预防性的养护，完善排水设施，防止地表积水，冬季及时清除积雪，使路基保持干燥状态。同时，要认真总结经验和教训，不断完善施工工艺和施工方法，在施工中要本着“宜填不宜挖”的原则，最大限度地保护冻土，防止冻融时引起路基翻浆，保障公路畅通。12.3 膨胀土处理案例12.3.1案例一1膨胀土处理技术：目前国内外在膨胀土路基施工中主要采用的处理技术有：夯实法：杨世基研究了膨胀土路基的压实性状，得出了夯实膨胀土对抑制膨胀变形有很好效果的结论；（1）换填法：换填法是膨胀土路基处理方法中最简单而且可靠有效的
39、方法。即挖除膨胀土，换填非膨胀土或砂砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定；（2）湿度控制法：湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定，为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形；（3）土质改良法：多年来曾试用化学添加剂诸如石灰泥、煤碴等材料来通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳定性的目的；（4）土工合成材料加固法：“土工格栅、两布一膜、土工网垫”的使用是为了避免膨胀土与水接触，从而达到消除地基病害的目的；（5）新型支挡结构法：支挡结构是为了防止边坡的坍塌失稳，确保边坡稳定的构筑物。2应用案例（1）膨胀土基本物理力学性质对xx高速公
40、路慈利东互通位位K85+374.6左15.8米位置所取膨胀土原状土样，经中国科学院地质与地球物理研究所仲裁试验鉴定，该处膨胀土成因为碳酸盐岩残积膨胀土，其工程地质性质综合测试结果如表1：表1 湖南xx高速公路十一合同段膨胀土综合测试结果分析号原号取样深度h/m重度KN/m-3含水量%干密度Kg/m-3密度孔隙比饱和度%液限%塑限%塑性指数液性指数3.6515#3.10-3.3016.7554.3610.852.791.5796.6096.4540.3656.180.253.6527#3.80-3.9517.0452.5911.172.791.5097.8292.5439.8252.720.24
41、3.6538#4.20-4.4017.0851.5411.272.781.4797.4789.8840.3949.490.23分析号原号线缩%体缩%自由膨胀率膨胀量膨胀力kPa颗粒组成%0.0750.075-0.0100.010-0.0050.0050.0023.6515#10.2429.78850.651.4918.320.7679.4478.283.6527#12.0035.89851.38650.7218.800.9279.5678.003.6538#14.3036.89881.18651.3317.7180.4877.04分析号原号活性指标/APH值膨胀势判别结果有效蒙脱石含量%国标法
42、国标法3.6515#0.725.85中等膨胀High expansion28.553.6527#0.686.42中等膨胀High expansion27.813.6538#0.646.38中等膨胀High expansion27.08（2）xx路路基处治方案设计由上表可知：常德至张家界高速公路属中等膨胀土，因此，根据公路路基设计规范要求，对xx路路基膨胀土处理方案设计有：土工膜处治技术；石灰改良处理； 加筋处理 。并在施工现场分三个试验路段，即膨胀土填筑路堤、石灰改良膨胀土路堤、加筋处治膨胀土路堤进行现场试验研究。土工膜处治膨胀土：K85+900-K85+958为膨胀土填筑路堤路段，设计长度
43、58米，在90 区采用不作任何改良处理的弱膨胀土填筑。在清除淤泥后的地面位置和90区顶面各铺一层土工膜，土工膜采用两布一膜复合土工膜，厚度3mm,断裂强度18kn/m，断裂伸长率40%-90%, ，撕破强力 0.6kn,CBR顶破强力 3kn, 垂直数达到10-11cm/s,幅宽采用 6m, 其铺设方法如下：先铺10cm的砂垫层，然后在其上铺两布一膜土工膜，采用全断面铺设，但两侧不能暴露于路基边坡外，图1 土工布铺设图铺设时应使其平整无褶，连接时采用布缝膜焊的连接方式，搭接时应使高端压在低端上，搭接宽度不小于30cm，并保证土工膜横坡为3%-4% ；然后在土工膜上铺一层10cm厚的砂保护层，如
44、图1所示，经人工整平碾压后即可进行下一步路基填筑工序。石灰改良处治膨胀土:K85+962K86+020为膨胀土改良处理路段，设计长度58m, 通过室内试验确定，对路基 990区采用膨胀土外掺4%石灰改良填筑. 土工膜铺设方法及要求与弱膨胀土填筑路段设计方案相同 .在清除淤泥后的原地面至 90区顶面的路基填土中，沿 K85+990 横剖面右半幅等间距共埋设11个土压力盒（见图2）。 图2 土压力盒布置图加筋处治膨胀土: K86+020K86+080为膨胀土加筋处理路段，设计长度 60m, 路基 90 区采用膨胀土作路堤填料，同时采用土工格栅分层加固处理.土工格栅采用TDGD/SDL-35 ，主要
45、技术指标有：幅宽2.5m,其最小抗拉强度为 35kn/m，最大延伸率为8%,铺设方法见图 3 、图 4为防止暴雨天水流对坡面形成冲刷，同时形成对膨胀土有效保护，采用格栅外加20cm 耕作土层，植草绿化，既减少了大气对土工格栅和膨胀土的作用，又美化了道路景观；在压实度检验合格的路基上，沿横断面方向自路基边缘往中心线5m范围内，于90 区每两层填土铺一层土工格栅；铺土工格栅时，用一排带钩的钢筋拉住格栅端部，沿路中线方向人工拉紧至网格产生1%-2%的伸长，立即用 6钢筋制成的“U”型钉将格栅固定在路基上，“ U”型钉间距为1m，呈梅花形布置；为了保证铺网格沿路纵向的整体性，两幅格栅搭接宽度为 10cm，用“ U”型钉固定在路基上.机械设备不得直接在格栅上作业.图3 土工隔栅铺设剖面图图4 土工隔栅铺设平面图（3）xx路现场试验路段沉降观测结果分析: 现场观测的时间为一年半，从 2003 年4月份开始到 2004年 5 月份路堤施工结束，2004年12 月份进行了最后一次数据观测，观测经过雨季与旱
