《道路工程地質(zhì)》3

道路工程地質(zhì)

羅筠2010年10月學習情境三道路工程地質(zhì)病害治理1．知道常見道路地質(zhì)病害的防治原則；2．能根據(jù)地質(zhì)病害的特征選擇合適的防治措施；3．知道常見特殊性土的防治原則；4．根據(jù)特殊性土的特征提出有效的治理措施。學習目標任務(wù)1公路水毀和路基翻漿的防治；任務(wù)2崩塌的防護原則及治理措施；任務(wù)3滑坡的防護原則及治理措施；任務(wù)4泥石流的防護原則及治理措施；任務(wù)5巖溶的防護原則及治理措施；任務(wù)6常見特殊性土的處治。工作任務(wù)任務(wù)3.1常見道路地質(zhì)病害的防護與治理一、公路水毀和路基翻漿1.沿河路基水毀防治措施防治沿河路基水毀的常用方法有：鋪草皮、植樹、拋石、石籠及浸水擋土墻等。防治措施適用條件、圖示砌石防護

干砌

用以防護邊坡免受大氣降水和地面徑流的侵害，以及保護浸水路堤邊坡免受水流沖刷作用，一般有單層鋪砌、雙層鋪砌。漿砌

當水流流速較大（如4～5m/s），波浪作用較強，以及可能有流冰、流木等沖擊作用時，宜采用漿砌片石護坡。植物防護種草土質(zhì)路堤、路塹有利于草類生長的邊坡，可以防止雨水沖刷坡面。鋪草皮當河床比較寬闊，鋪設(shè)處只容許季節(jié)性浸水，流速小于1.8m/s，水流方向與路線近于平行條件下可以使用。植樹在路基斜坡上和沿河路堤之外漫水河灘上種植，直接加固了路基和河岸，并使水流速度降低，防止和減少水流對路基或河岸的沖刷。浸水擋土墻用來支撐天然邊坡或人工邊坡，以保證土體穩(wěn)定的建筑物。丁壩、順壩壩根與岸灘相接，壩頭伸向河槽，壩身與水流方向成某一角度，能將水流挑離河岸的結(jié)構(gòu)物，用來束水歸桐、改善水流狀態(tài)、保護河岸等。護坦閘、壩下游的消力池底板，稱為護坦。它是被用來保護水躍范圍內(nèi)的河床免受沖刷。一般用混凝土或槳砌石做成，護坦的高程和尺寸取決于護坦水躍旋滾的水力特性。拋石防護用于防護水下部分的邊坡和坡腳，免受水流沖刷及掏蝕，也可用于防止河床沖刷，最適用于礫石河床、盛產(chǎn)石料之處。石籠防護使用范圍比較廣泛，可用于防護河岸或路基邊坡、加固河床，防止淘刷。

綜合排水在地下滲水嚴重影響路基穩(wěn)定地段，可采用縱橫填石滲溝（盲溝），形成地下排水網(wǎng)，利用邊溝將地面水匯集在一起，引到涵洞，排出路基范圍以外(二）橋梁水毀防治1、原則(1)加強對新建橋梁的水毀預(yù)防工作根據(jù)橋位河段的河道演變特征、水情及地貌特征，選擇較好的橋位，推算設(shè)計洪水流量，確定合適的橋孔位置，進行橋孔長度、高度、橋梁調(diào)治構(gòu)造物以及橋頭引道路堤等的水力設(shè)計，以充分滿足防治水毀的要求。(2)加強對現(xiàn)有橋梁的防治工作各級公路養(yǎng)護部門要做好水毀預(yù)防和修復(fù)工作。做到精心設(shè)計、精心施工，修一處，保一處，積累豐富的水毀修復(fù)工程的設(shè)計施工經(jīng)驗，提高投資效益，提高橋梁抗洪能力，減少水毀損失和防治費用。(3)依靠科學進步，進行水毀治理貫徹科研與生產(chǎn)實際相結(jié)合的原則，將已經(jīng)通過鑒定的成果應(yīng)用到水毀治理工作中，減少盲目性和主觀臆斷性。養(yǎng)護部門充分收集有關(guān)資料，根據(jù)水文計算確定壩長、壩基深，選派技術(shù)精湛的隊伍駐地監(jiān)理嚴格施工、規(guī)范管理。（1）正確進行橋位選擇及橋孔設(shè)計橋位選擇不合理，洪水不能順利渲泄，易導致橋梁水毀。橋位選擇必須經(jīng)過詳細的水文調(diào)查及工程地質(zhì)勘察，選擇灘槽穩(wěn)定、河道順直、橋位地質(zhì)條件良好，且有利于通暢泄洪的橋位河段。橋孔設(shè)計應(yīng)準確把握橋位河流特性，河道歷史最高洪水位、洪水比降、流域面積及糙率等水文要素，通過水力設(shè)計確定合理的橋孔長度；還要對橋孔大小、墩臺基礎(chǔ)埋深、橋頭引道及橋梁調(diào)治構(gòu)造物布設(shè)進行綜合考慮，使橋孔不過多壓縮河床，盡可能保持橋位水流的自然狀態(tài)。（2）確定合理的墩臺結(jié)構(gòu)型式及其埋置深度墩臺型式直接影響到墩臺的局部沖刷深度。一般情況下，由于柱式墩臺在抗沖刷方面較重力式墩臺更優(yōu)越，所以應(yīng)優(yōu)先選擇鉆孔灌注樁基礎(chǔ)及柱式墩臺。橋梁基礎(chǔ)埋深應(yīng)根據(jù)水文水力計算，并結(jié)合橋位工程地質(zhì)，確定橋梁在通過設(shè)計洪水流量時的墩臺基礎(chǔ)安全埋置深度，保證橋梁在遭遇設(shè)計洪水時不發(fā)生水毀。在橋梁設(shè)計中,如果將洪水與橋面齊平時的水力條件考慮進去，則橋梁在遭遇任何洪水條件下的安全問題就得到了保障。

2.防治措施（3）完善橋梁的調(diào)治與防護工程橋梁的調(diào)治與防護工程具有穩(wěn)定河岸、改善水流流態(tài)、減輕水流沖刷、保障橋梁安全的作用。特別是寬淺變遷性河流，應(yīng)將橋梁的調(diào)治與防護工程視為橋梁設(shè)計的重要組成部分。否則，河道變遷使洪水主流斜向沖擊墩臺及錐坡基礎(chǔ)，易造成橋梁水毀。（4）橋梁水毀的預(yù)防性養(yǎng)護與治理橋梁排洪能力檢查汛期應(yīng)根據(jù)河道上游匯水面積大小及氣象部門的汛情預(yù)報，做好降雨量及河道洪峰流量的預(yù)測，檢驗橋梁的排洪能力。橋梁及其防護設(shè)施的安全質(zhì)量檢查汛期應(yīng)檢驗橋梁墩臺是否沉陷、開裂；墩臺外表是否風化剝落；錐坡及翼墻基礎(chǔ)是否發(fā)生裂縫、傾斜；橋梁的其他調(diào)治與防護工程設(shè)施是否完好。墩臺的防護與加固汛期應(yīng)檢查橋梁墩臺及橋址河床的沖刷情況，應(yīng)及時采取措施進行防護與加固。

墩臺的防護與加固攔淤墻防沖刷河床鋪砌加固橋墩局部沖刷防護橋位河灣的防護在河灣凹岸布設(shè)丁壩、順壩等導流構(gòu)造物，待丁壩、順壩間落淤穩(wěn)定，再于其間配植樹木進行生物防護；在易形成河灣的橋頭引道兩側(cè)及導流堤與錐坡附近植防水林，這樣隨著樹木成長，河灣區(qū)域會逐年淤積增高，并形成穩(wěn)定的新河岸，能有效防止因河道變遷導致橋梁水毀。橋位河段的防護由于洪水泛濫，橋位河段往往是沖溝交錯、灘石裸露，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。解決這一矛盾的有效措施就是結(jié)合公路綠化對橋位河段實施生物防護。橋位流域的綜合治理橋梁水毀的綜合防治是一項系統(tǒng)工程，公路部門應(yīng)與農(nóng)牧林水等部門相配合，搞好橋位上游流域的綜合治理，改善生態(tài)環(huán)境，從根本上實現(xiàn)橋梁防災(zāi)減災(zāi)。（5）生物防護與工程防護相結(jié)合在河兩岸植樹能降低河水流速、攔洪落淤、穩(wěn)固河岸，有效遏制河道變遷導致橋梁水毀。特別是將橋梁的生物防護與工程防護完美結(jié)合，能使二者的防護作用相互完善、相互融合。（1）路基排水路基范圍內(nèi)的地面水、地下水都應(yīng)通過順暢的途徑迅速引離路基，因此要重視排水溝渠及其縱坡和出水口的設(shè)計；同時為降低路基附近的地下水位，設(shè)置盲溝以降低地下水位，截斷地下水潛流，使路基保持干燥。（2）提高路基填土高度路線通過農(nóng)田地區(qū)，為了少占農(nóng)田，應(yīng)與路面設(shè)計綜合考慮，以確定合理的填土高度。在潮濕的重凍區(qū)粉性土地段，不能單靠提高路基填土高度來保證路基路面的穩(wěn)定性，要和其它措施，如砂墊層、石灰土基層等配合使用。（三）路基翻槳防治（1）路線應(yīng)盡量設(shè)置在干燥地段，當路線必須通過水文及水文地質(zhì)條件不良地段時，就要采取措施，預(yù)防翻漿。（2）按照因地制宜、就地取材和路基路面綜合設(shè)計的原則，提出合理防治方案。（3）翻漿地區(qū)路基應(yīng)注意對地下水及地面水的處理，并滿足路基最小填土高度。（4）對于高級和次高級路面，除按強度進行結(jié)構(gòu)層設(shè)計外，還需允許凍脹的要求進行復(fù)核。

1.防治原則2.防治措施（6）換土采用水穩(wěn)性好、冰凍穩(wěn)定性好、強度高的粗顆換填路基上部，可以提高土基的強度和穩(wěn)定性。換土的厚度一般可根據(jù)地區(qū)情況、公路等級、行車要求以及換填材料等因素確定換土厚度。一些地區(qū)的經(jīng)驗認為，在路基上部換填60～80cm厚的粗粒土，路基可以基本穩(wěn)定。適用條件是：因路基標高限制，不允許提高路基，且附近有粗粒土可用時；路基土質(zhì)不良，需鋪設(shè)高級路面時。（7）加強路面結(jié)構(gòu)鋪設(shè)砂（礫）墊層以隔斷毛細水上升，增進融冰期蓄水、排水作用，減小凍結(jié)或融化時水的體積變化，減輕路面凍脹和融沉作用。砂墊層的材料可選用砂礫、粗砂或中砂，要求砂中不含雜質(zhì)、泥土等。鋪設(shè)水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、石灰工業(yè)廢渣類等路面基層結(jié)構(gòu)層以增強路面的板體性、水穩(wěn)定性和凍穩(wěn)定性，提高路面的力學強度。土基濕度類型砂墊層厚度（cm）中濕15-20潮濕20-30

砂（礪）墊層的經(jīng)驗厚度崩塌在選線時，應(yīng)根據(jù)斜坡的具體條件，認真分析發(fā)生崩塌的可能性及其規(guī)模。對有可能發(fā)生大、中型崩塌的地段，應(yīng)盡量避開。若完全避開有困難，可調(diào)整路線位置，離開崩塌影響范圍一定距離，盡量減少防治工程；或考慮其它通過方案（如隧道、明洞等），確保行車安全。對可能發(fā)生小型崩塌或落石的地段，應(yīng)視地形條件，進行經(jīng)濟比較，確定繞避還是設(shè)置防護工程。在設(shè)計和施工中，避免使用不合理的高陡邊坡，避免大挖大切，以維持山體平衡穩(wěn)定。在巖體松散或構(gòu)造破碎地段，不宜使用大爆破施工，避免因工程技術(shù)上的失誤而引起崩塌。（二）勘察調(diào)查要點查明斜坡的地形條件——坡度、高度、外形等；查明斜坡的巖性和構(gòu)造條件——巖土的類型、風化程度、主要構(gòu)造面的發(fā)育情況；查明地下水對斜坡穩(wěn)定性的影響；查明當?shù)氐卣鹆叶?。（一）防治原則崩塌與巖堆勘察調(diào)查要點方法目的要點測繪查明崩塌與巖堆的地貌形態(tài)，水文地質(zhì)特征峭壁高度、長度、坡度（包括各變坡點的高程）。巖堆的分布范圍、形狀、各部位的坡度變化。巖堆各部位顆粒分選狀況，地表最大顆粒體積。巖堆體各部位固結(jié)（或松散）程度、穩(wěn)定狀況等。沖溝發(fā)育狀況，如各部位切割深度、縱坡、橫斷面類型、溝壁穩(wěn)定坡度、坡高、溯源侵蝕、泥右流發(fā)育狀況。巖堆體各部位植被覆蓋程度，并區(qū)分喬禾、灌木、蒿草的分布范圍?？碧搅私獗浪c巖堆的地層結(jié)構(gòu)、軟弱結(jié)構(gòu)面、含水層的性質(zhì)、地下水位等探明巖堆床形狀、巖堆體地層結(jié)構(gòu)、巖性，尤其細顆粒夾層、含腐朽植物夾層、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造?？碧骄€應(yīng)按崩塌〔含坍塌、剝落）巖堆活動中心，貫穿崖頂、錐頂、巖堆前緣弧頂布置。勘探線間距不大于50m。每個巖堆體至少有1條勘探線?？碧骄€上勘探點不少于3個（含露頭）。巖堆體勘探以物探為主，輔以鉆探驗證，并有一定數(shù)量挖探，取得巖堆體地層層理產(chǎn)狀資料及試樣。鉆探孔深宜鉆至堆床以下2m，并應(yīng)采取適當鉆探工藝，以查明巖土軟弱央層、含腐植物夾層和地下水等資料。三、滑坡滑坡的防治，貫徹“以防為主，整治為輔”的原則。在選擇防治措施前一定要查清滑坡的地形、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，認真研究和確定滑坡的性質(zhì)及其所處的發(fā)展階段，了解產(chǎn)生滑坡的原因，結(jié)合工程建筑的重要程度、施工條件及其它情況進行綜合考慮。（一）防治原則由于大型滑坡的整治工程量大，技術(shù)上也很復(fù)雜，因此，在測設(shè)時應(yīng)盡可能采用繞避方案。若建成后路基不穩(wěn)定，是治理還是繞避需要周密分析其經(jīng)濟和安全兩方面的得失。對于中、小型滑坡的地段，一般情況下不必繞避，但是應(yīng)注意調(diào)整路線平面位置以求得工程量小、施工方便、經(jīng)濟合理的路線方案。路線通過古滑坡時，應(yīng)對滑坡體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、規(guī)模、成因等作詳細勘察后，再對路線的平、縱、橫做出合理布設(shè)；對施工中開挖、切坡、棄方、填土等都要作通盤考慮，稍有不慎即可能引起滑坡的復(fù)活。（二）勘察調(diào)查要點方法目的要點測繪查明滑坡的地貌形態(tài)，水文地質(zhì)特征，弄清滑坡周界及滑坡周界內(nèi)不同滑動部分的界線等滑坡壁的的形狀、位置、高差及坡度；滑坡臺階的形狀、位置、高差、坡度及其形成次序；滑坡體隆起和洼地范圍及形成特征；滑坡裂隙分布范圍、密度、特征及其力學性質(zhì)；滑坡舌前緣隆起、沖刷、滑塌與人工破壞狀況；滑體各部位（主軸線上）的穩(wěn)定狀態(tài)，如蠕動、擠壓、初滑、滑動、速滑、終止；滑體上沖溝發(fā)育部位、切割深度、切割地層巖性、溝槽橫斷面形狀、泉水的形成、溝岸穩(wěn)定狀況；坡腳破壞的原因與破壞速度等?？碧搅私饣w與滑床的地層結(jié)構(gòu)、軟弱結(jié)構(gòu)面、含水層的性質(zhì)、地下水位、滑動特征以及取樣試驗。查明滑坡體的厚度；下伏基巖表面的起伏及傾斜情況；判斷滑動面的個數(shù)、位置和形狀；了解滑坡體內(nèi)含水層和濕帶的分布情況和范圍，地下水的流速及流向等；查明滑坡地帶的巖性分布及地質(zhì)構(gòu)造情況等。整治滑坡的工程措施很多，歸納起來分為三類：一是消除或減輕水的危害；二是改變滑坡體外形、設(shè)置抗滑建筑物；三是改善滑動帶土石性質(zhì)。序號種類措施適用條件1排水地表排水地表徑流較大的滑坡區(qū)地下排水地下水比較發(fā)育的滑坡區(qū)沖刷防護沿河滑坡區(qū)2減重和反壓減重推移式滑坡反壓牽引式滑坡3支擋工程抗滑樁深層滑坡和各類非塑性流滑坡抗滑擋墻滑坡中、下部有穩(wěn)定的巖土鎖口者錨（桿）索擋墻規(guī)模較大的非巖質(zhì)滑坡體4改善土石性質(zhì)焙燒法含水量較大的土體滑坡漿砌護坡地表徑流較大的滑坡區(qū)化學加固土體滑坡（三）防治措施四、泥石流

高等級公路最好避開泥石流地區(qū)。在無法避開時，也應(yīng)按避重就輕的原則，盡量避開規(guī)模大、危害嚴重、治理困難的泥石流溝，而走危害較輕的一岸或在兩岸迂回穿插（方案4）。如過河繞避困難或不適合時，也可在溝底以隧道或明洞穿過（方案1）。當大河的河谷很開闊，洪積扇未達到河邊時，可將公路線路選在洪積扇淤積范圍之外通過?？赡艽嬖谝韵聠栴}：洪積扇逐年向下延伸淤埋路基；大河擺動，使路基遭受水毀（方案3）。

3.路線跨越泥石流溝時，首先應(yīng)考慮從流通區(qū)或溝床比較穩(wěn)定、沖淤變化不大的堆積扇頂部用橋跨越要預(yù)留足夠的橋下排洪凈空。

4.如泥石流的流量不大，在全面考慮的基礎(chǔ)上，路線也可以在堆積扇中部以橋隧或過水路面通過。采用橋隧時，應(yīng)充分考慮兩端路基的安全措施（方案2）。5.通過散流發(fā)育并有相當固定溝槽的寬大堆積扇時，宜按天然溝床分散設(shè)橋，不宜改溝歸并。如堆積扇比較窄小，散流不明顯，則可集中設(shè)橋，一橋跨過。1.靠山做隧道方案或以橋通過溝口；2.通過堆積區(qū)；3.沿堆積區(qū)外緣通過；4.跨河繞避（一）防治原則五、巖溶（一）巖溶地區(qū)選線原則1.在可溶性巖石分布區(qū)，路線應(yīng)選擇在難溶巖石分布區(qū)通過。2.路線應(yīng)盡量避開可溶性與非可溶性巖或金屬礦產(chǎn)的接觸帶，因這些地帶往往巖溶發(fā)育強烈，甚至巖溶泉成群出露。3.巖溶發(fā)育地區(qū)選線，應(yīng)盡量在土層覆蓋較厚的地段通過，因一般覆蓋層起到防止巖溶繼續(xù)發(fā)展，增加溶洞頂板厚度和使上部荷載擴散的作用。（二）勘察調(diào)查要點巖溶發(fā)育區(qū)的勘察調(diào)查一般包括公路路基、橋基和隧道的工程地質(zhì)勘察調(diào)查三個方面.4.橋位宜選在難溶巖層分布區(qū)或無深、大、密的溶洞地段。5.隧道位置應(yīng)避開漏斗、落水洞和大溶洞，避免與暗河平行。

巖溶勘察調(diào)查要點方法目的要點勘探了解巖溶區(qū)地層結(jié)構(gòu)、巖性、含水層的性質(zhì)、地下水位以及取樣試驗。路基勘探:查明沿線不同路段的巖溶發(fā)育程度和分布規(guī)律、查明巖溶的基本形態(tài)和規(guī)模、洞穴充填物的性狀和地下水位標高等。利用人力鉆和輕型機鉆，查明第四系地層巖性、沉積厚度、結(jié)構(gòu)特征、土洞的分布位置和規(guī)模。橋基勘探：查明橋位區(qū)巖溶的發(fā)育規(guī)律、不同地段的巖溶發(fā)育強度和發(fā)育特點，第四系的地層巖性、層序、沉積厚度、結(jié)構(gòu)特點。隧道勘探：首先沿隧道中線和斷裂破碎帶、摺皺軸部、可溶巖與非可溶巖接觸帶布置物探勘探線，查明洞身不同地段的巖溶發(fā)育程度和分布規(guī)律、巖溶洞穴的含水特性等。在隧道的洞口和已判定的巖溶發(fā)育帶，物性指標異常時，應(yīng)布置鉆孔，查明洞體圍巖的工程特性，主要內(nèi)容為巖溶發(fā)育程度、基本形態(tài)和規(guī)模、洞穴充填物性狀、巖溶的富水性、補給、徑流和排泄條件。對巖溶和巖溶水的處理措施為疏導、跨越、加固、堵塞1.堵塞對基本停止發(fā)展的干涸的溶洞，一般以堵塞為宜。如用片石堵塞路塹邊坡上的溶洞表面以漿砌片石封閉。對路基或橋基下埋藏較深的溶洞，一般可通過鉆孔向洞內(nèi)灌漿注水泥砂漿、混凝土、瀝青等加以堵塞提高其強度。利用水平導坑排水

堵塞路基下的溶洞（三）整治措施2.疏導對經(jīng)常有水或季節(jié)性有水的空洞，一般宜疏不宜堵。應(yīng)采取因地制宜，因勢利導的方法。路基上方的巖溶泉和冒水洞，宜采用排水溝將水截流至路基外。對于路基基底的巖溶泉和冒水洞，設(shè)置集水明溝或滲溝，將水排出路基。

3.跨越對位于路基基底的開口干溶洞，當洞的體積較大或深度較深時，可采用構(gòu)造物跨越，如圖3-1-42采用天生橋隧道繞行。對于有頂板但頂板強度不足的干溶洞，可炸除頂板后進行回填，如圖3-1-43，或設(shè)構(gòu)造物跨越。圖3-1-43炸除頂板的溶洞圖3-1-42天生橋隧道繞行清水河大橋（貴州興義）“世界第一鐵路高橋、世界最美麗天坑人家，世界上最神奇的天溝在縫”4.清基加固為防止基底溶洞的坍塌及巖溶水的滲漏，經(jīng)常采用加固方法。（1）洞徑大，洞內(nèi)施工條件好時，可采用漿砌片石支墻、支柱等加固。如需保持洞內(nèi)水流暢通，可在支撐工程間設(shè)置涵管排水。（2）深而小的溶洞不能使用洞內(nèi)加固辦法時，可采用石蓋板或鋼筋混凝土蓋板跨越可能的破壞區(qū)。（3）對洞徑小、頂板薄或巖層破碎的溶洞可采用爆破頂板用片石回填的辦法。如溶洞較深或須保持排水者，可采用拱跨或板跨的辦法。（4）對于有充填物的溶洞，宜優(yōu)先采用注漿法、旋噴法進行加固，不能滿足設(shè)計要求時宜采用構(gòu)造物跨越。（5）如需保持洞內(nèi)流水暢通時，應(yīng)設(shè)置排水通道。隧道工程中的巖溶處理較為復(fù)雜。隧道內(nèi)常有巖溶水的活動，若水量很小，可在襯砌后壓漿以阻塞滲透；對成股水流，宜設(shè)置管道引人隧道側(cè)溝排除；水量大時，可另開橫洞（泄水洞）；長隧道可利用平行導坑（在進水一側(cè)），以截除涌水。在建筑物使用期間，應(yīng)經(jīng)常觀測巖溶發(fā)展的方向，以防巖溶作用繼續(xù)發(fā)生。六、地震（一）平原地區(qū)路基防震原則1．盡量避免在地勢低洼地帶修筑路基。盡量避免沿河岸、水渠修筑路基，不得已時，也應(yīng)盡量遠離河、水渠。2．在軟弱地基上修筑路基時，要注意鑒別地基中可液化砂土、易觸變粘土的埋藏范圍與厚度，并采取相應(yīng)的加固措施。3．加強路基排水，避免路側(cè)積水。4．嚴格控制路堤壓實，特別是高路堤的分層壓實。盡量使路肩與行車道部分具有相同的密實度。5．注意新老路基的結(jié)合。舊路加寬時，應(yīng)在舊路基邊坡上開挖臺階，并對新填土壓實。6．盡量采用粘性土做填筑路堤的材料，避免使用低塑性的粉土或砂土.7．加強橋頭路堤的防護工程。

1．沿河路線應(yīng)盡量避開地震時可能發(fā)生大規(guī)模崩塌、滑坡的地段。在可能因發(fā)生崩塌、滑坡而堵河成湖時，應(yīng)估計其可能淹沒的范圍和潰決的影響范圍，合理確常路線的方案和標高。2．盡量減少對山體自然平衡條件的破壞和自然植被的破壞，嚴格控制挖方邊坡高度，并根據(jù)地震烈度適當放緩邊坡坡度。在巖體嚴重松散地段和易崩塌、易滑坡的地段，應(yīng)采取防護加固措施。在高烈度區(qū)巖體嚴重風化的地段，不宜采用大爆破施工。3．在山坡上宜盡可能避免或減少半填半挖路基，如不可能，則應(yīng)采取適當加固措施。在橫坡陡于1：3的山坡上填筑路堤時，應(yīng)采取措施保證填方部分與山坡的結(jié)合，同時應(yīng)注意加強上側(cè)山坡的排水和坡腳的支擋措施。在更陡的山坡上，應(yīng)用擋土墻加固，或以棧橋代替路基。4．在≥7度烈度區(qū)內(nèi)，擋土墻應(yīng)根據(jù)設(shè)計烈度進行抗震強度和穩(wěn)定性的驗算。干砌擋土墻應(yīng)根據(jù)地震烈度限制墻的高度。漿砌擋土墻的砂漿標號，較一般地區(qū)適當提高。在軟弱地基上修建擋土墻時，可視具體情況采取換土、加大基礎(chǔ)面積、采用樁基等措施。同時要保證墻身砌筑、墻背填土夯實與排水設(shè)施的施工質(zhì)量。（二）山嶺地區(qū)路基防震原則2．在可能發(fā)生河岸液化滑坡的軟弱地基上建橋時．可適當增加橋長、合理布置橋孔，避免將墩臺布設(shè)在可能滑動的岸坡上和地形突變處。并適當增加基礎(chǔ)的剛度和埋置深度，提高基礎(chǔ)抵抗水平推力的能力。3．當橋梁基礎(chǔ)置于軟弱粘性土層或嚴重不均勻土層上時，應(yīng)注意減輕荷載、加大基底面積、減少基底偏心、采用樁基礎(chǔ)。當橋梁基礎(chǔ)置于可液化土層時，基樁應(yīng)穿過可液化土層，并在穩(wěn)定土層中有足夠的嵌入長度。4．盡量減輕橋梁的總重量，盡量采用比較輕型的上部構(gòu)造，避免頭重腳輕。5．加強上部構(gòu)造的縱橫向聯(lián)結(jié)，加強上部構(gòu)造的整體性。選用抗震性能較好的支座，加強上、下部的聯(lián)結(jié)．采取限制上部構(gòu)造縱、橫向位移或上拋的措施，防止落梁。6．多孔長橋宜分節(jié)建造，化長橋為短橋，使各分節(jié)能互不依存地變形。7．用磚、石圬工和水泥混凝土等脆性材料修建的建筑物，抗拉、拉沖擊能力弱，接縫處是弱點，易發(fā)生裂紋、位移、坍塌等病害，盡量少用，盡可能選用抗震性能好的鋼材或鋼筋混凝土。

（三）橋梁防震原則1．勘測時查明對橋梁抗震有利、不利和危險的地段，按照避重就輕的原則，充分利用有利地段選定橋位。“5.12”汶川大地震，對公路基礎(chǔ)設(shè)施造成了嚴重破壞，抗震救災(zāi)工作對公路基礎(chǔ)設(shè)施的抗震能力提出了高要求。為總結(jié)經(jīng)驗，進一步提高公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗震能力，2008年11月12日，中國交通運輸部提出如下意見。1.提高抗震意識，增強防范能力建設(shè)（1）各級交通運輸主管部門要堅持以人為本的科學發(fā)展觀，充分認識全面加強和提高公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗震能力建設(shè)的重要意義，增強憂患意識，始終將公路基礎(chǔ)設(shè)施防震減災(zāi)工作放在突出重要的位置，認真做好，確保“生命線”的暢通和安全，為國家經(jīng)濟建設(shè)和人民群眾安全出行服務(wù)。（2）各級交通運輸主管部門，特別是高烈度地震多發(fā)地區(qū)的交通運輸主管部門，要從汶川抗震救災(zāi)工作中吸取經(jīng)驗和教訓，增強公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗災(zāi)的風險意識。要“居安思?！?、“警鐘常鳴”，以對人民生命財產(chǎn)高度負責的精神，切實做到“有備無患”。要加大資金和技術(shù)力量投入，加強基礎(chǔ)工作和科學研究，把公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗震能力建設(shè)作為工程建設(shè)的重要內(nèi)容抓緊抓好。公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、設(shè)計、施工等單位，要把提高公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗震能力，作為確定工程建設(shè)方案、確保工程質(zhì)量的重要內(nèi)容。（四）道路防震抗震指導意見（1）公路基礎(chǔ)設(shè)施防震抗震工作要以防為主、防抗結(jié)合原則。對當?shù)氐刭|(zhì)情況要全面調(diào)查和分析，科學評估地震災(zāi)害對公路基礎(chǔ)設(shè)施可能造成的損壞和影響。研究制定切實可行的修復(fù)重建工程措施，使公路基礎(chǔ)設(shè)施在地震災(zāi)害發(fā)生后，能夠迅速恢復(fù)原有的技術(shù)標準和使用功能。做到“小震不壞、中震可修、大震不倒”。（2）提高公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震能力關(guān)鍵是科學合理地確定抗震設(shè)防標準，一般采用國家規(guī)定的抗震設(shè)防烈度區(qū)劃標準或提高1度設(shè)防。對于有重要政治、經(jīng)濟、軍事等功能的較低等級的公路基礎(chǔ)設(shè)施，也可采用較高的抗震設(shè)防標準；對于特殊工程或地震后可能會產(chǎn)生嚴重次生災(zāi)害的公路基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)通過地震安全性評價，確定抗震設(shè)防要求。

2.科學評估，合理確定設(shè)防標準

3.加強基礎(chǔ)工作，科學選擇建設(shè)方案（1）深入調(diào)查工程區(qū)域或沿線地質(zhì)構(gòu)造、水文、地形地貌、地震區(qū)劃、地震歷史等情況，重點路段要進行專門勘探，認真分析地震對公路基礎(chǔ)設(shè)施可能造成的損害，通過合理選線或采用隧道、棚洞、優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)等避讓方案和措施，以提高工程自身的抗震能力。（2）路線布設(shè)應(yīng)選擇在無地震影響或地震影響小的地段，盡量繞避可能發(fā)生特大地震災(zāi)害的地段。當路線必須通過地震斷裂帶時，盡可能布設(shè)在斷裂帶較窄的部位；當路線必須平行于地震斷裂帶時，應(yīng)布設(shè)在斷裂的下盤上。（3）路基斷面型式應(yīng)盡量與地形相適應(yīng)，控制邊坡坡率，最大限度減少路基工程對山體及自然植被的破壞。對于工程水文地質(zhì)條件不良路段，其支擋設(shè)施要具有足夠的抗滑能力，并加強排水措施的設(shè)置，以降低地震次生災(zāi)害對公路基礎(chǔ)設(shè)施造成損壞。對于軟土、液化土路基，應(yīng)采取有效措施，加強路基的穩(wěn)定性和構(gòu)造物的整體性，以減少地震造成的地基不均勻沉陷。（4）橋涵構(gòu)造物要選用受力明確、自重輕、重心低、剛度和質(zhì)量分布均勻的結(jié)構(gòu)型式。多優(yōu)先選用抗震性能好的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)以及連續(xù)式混凝土梁橋，并采取措施提高結(jié)構(gòu)的整體性。對于橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計、設(shè)置，要有切實可行的防止梁體掉落的措施。要積極采用技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、便于修復(fù)加固的抗震元件、材料和措施。3.加強基礎(chǔ)工作，科學選擇建設(shè)方案（5）隧道位置應(yīng)選擇在山坡穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好地段。洞口應(yīng)避免設(shè)在易發(fā)生滑坡、巖堆、泥石流等處，并控制路塹邊坡和仰坡的開挖高度以防止坍塌等震害造成洞口損壞。對于懸崖陡壁下的洞口，要設(shè)置防落石設(shè)施，如采取明洞與洞口相接等措施；對于地震斷裂帶的隧道，要盡量采用柔性或容許變形的結(jié)構(gòu)，以增強其抗震能力。4.總結(jié)經(jīng)驗，加強技術(shù)研究（1）認真總結(jié)國內(nèi)外公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震經(jīng)驗，進一步加強公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震防災(zāi)基礎(chǔ)科學、抗震設(shè)防標準的研究力度，提高地震對公路基礎(chǔ)設(shè)施破壞機理的認識，不斷增強公路基礎(chǔ)設(shè)施的抗震性能檢測評價能力，以及高烈度地震區(qū)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和恢復(fù)重建水平。（2）加強與地震多發(fā)國家的公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震技術(shù)交流與合作，積極引進、學習先進抗震技術(shù)和經(jīng)驗，進一步完善我國公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震相關(guān)標準規(guī)范，全面提高我國公路基礎(chǔ)設(shè)施抗震技術(shù)水平。軟土主要是靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積的以細顆粒為主的第四紀沉積物。通常在軟土形成過程中有生物化學作用參與。我國軟土有下列持征：1．軟土的顏色多為灰綠、灰黑色，手摸有滑膩感，能染指，有機質(zhì)含量高時有腥臭味。2．軟土的顆粒成分主要為粘粒及粉粒，粘粒含量達60％一70％。3．軟土的礦物成分，除粉粒中的石英、長石、云母、伊利石、高嶺石。此外軟土中常有一定量的有機質(zhì)，可高達8％一9％。4．軟土具有典型的海綿狀或蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其孔隙比大，含水量高，透水性小，壓縮性大。是軟土強度低的重要原因。任務(wù)3.2主要特殊性巖土的處治

一、軟土（一）軟土特征5．軟土具層理構(gòu)造，軟土和薄層粉砂、泥炭層等相互交替沉積，或呈透鏡體相間沉積，形成性質(zhì)復(fù)雜的土體。1．軟土的孔隙比和含水量軟土的顆粒分散性高，連結(jié)弱，孔隙比大，含水量高，孔隙比一般大于1，可高達5.8。2．軟土的強度軟土強度低，無側(cè)限抗壓強度在10-40kPa之間。3.軟土的流變性在長期荷載作用下，變形可延續(xù)很長時間，最終引起破壞。5．軟土的觸變性軟土受到振動，顆粒連結(jié)破壞，土體強度降低．呈流動狀態(tài)，稱為觸變，也稱振動液化。觸變可以使地基土大面積失效，導致建筑物破壞。觸變的機理是吸附在土顆粒周圍的水分子的定向排列被破壞，土粒懸浮在水中，呈流動狀態(tài)。當振動停止，土粒與水分子相互作用的定向排列恢復(fù)，土強度可慢慢恢復(fù)。4．軟土的透水性和壓縮性軟土孔隙比大，孔隙細小，粘粒親水性強，土中有機質(zhì)多，分解出的氣體封閉在孔隙中，使土的透水性很差，荷載作用下排水不暢，固結(jié)慢，壓縮性高。軟土在建筑物荷載作用下容易發(fā)生不均勻下沉和大量沉降，而且下沉緩侵，完成下沉的時間很長。（二）軟土的工程性質(zhì)黃土是以粉粒為主，含碳酸鹽，具大孔隙，質(zhì)地均一，無明顯層理而有顯著垂直節(jié)理的黃色陸相沉積物，在干旱氣候條件下形成，一般分布在沙漠下風處。3．顏色為淡黃、褐黃和灰黃色。4．以粉土顆粒（0.075mm-0.005mm）為主，約占60%-70%。5．無層理，具柱狀節(jié)理和垂直節(jié)理，天然條件下穩(wěn)定邊坡近直立。6．具有濕陷性。只具備部分特征的黃土稱為黃土狀土。二、黃土黃土的特征1．含各種可溶鹽，主要富含碳酸鈣，含量達10%-30%，對黃土顆粒有一定的膠結(jié)作用，常以鈣質(zhì)結(jié)核的形式存在，又稱姜石。2．結(jié)構(gòu)疏松，孔隙多且大，孔隙度達33%-64%，肉眼可見蟲孔、植物根孔等。

姜石根據(jù)黃土形成的地質(zhì)年代和成因上的不同，可以將黃土分成以下類型。砂黃土全新世Q4風積黃土分布在黃土高原平坦的頂部和山坡上，厚度大，質(zhì)地均勻，無層理。新黃土晚更新期Q3坡積黃土多分布在山坡坡腳及斜坡上，厚度不均，基巖出露區(qū)常夾有基巖碎屑。老黃土中更新期Q2殘積黃土多分布在基巖山地上部，由表層黃土及基巖風化而成。洪積黃土主要分布在山前溝口地帶，一般有不規(guī)則的層理，厚度不大。紅色黃土早更新期Q1沖積黃土主要分布在大河的階地上，如黃河及其支流的階地上。階地越高，黃土厚度越大，具有明顯層理，常夾有粉砂、粘土、砂卵石等，大河階地下部常有厚數(shù)米及數(shù)十米的砂卵石層（二）黃土的分類1.黃土的壓縮土的壓縮性用壓縮系數(shù)a表示：a＜0.1MPa-1低壓縮性土；a＝0.1-0.5MPa-1

中壓縮性土；a＞0.5MPa-1

高壓縮性土。黃土多為中壓縮性土；近代黃土為高壓縮性土；老黃土壓縮性較低。2.黃土的抗剪強度：一般黃土的內(nèi)摩擦角Φ＝15-25°，凝聚力c＝30-40KPa，抗剪強度中等。3.黃土的濕陷性：天然黃土在一定的壓力作用下，浸水后產(chǎn)生突然的下沉現(xiàn)象，稱為濕陷。黃土濕陷性評價多采用浸水壓縮試驗的方法，計算相對濕陷性系數(shù)，根據(jù)相對濕陷性系數(shù)分為：非濕陷性黃土、輕微濕陷性黃土、中等濕陷性黃土、強濕陷性黃土。黃土的濕陷性引起邊坡塌陷4、黃土陷穴：黃土地區(qū)常常有天然或人工洞穴，由于這些洞穴的存在和不斷發(fā)展擴大，往往引起上覆建筑物突然塌陷，稱為陷穴。黃土陷穴的發(fā)展主要是由于黃土濕陷和地下水的潛蝕作用造成的。黃土的濕陷性引起公路路基塌陷（三）黃土的工程性質(zhì)

黃土地基處理方法方法施工要點適用范圍重錘表層夯實一般采用2.5～3.0t的重錘，落距4.0～4.5m。適用于2m以內(nèi)厚度的黃土地基強夯一般采用8～40t的重錘（最重達200t），落距10～20的高度自由下落，擊實土層。適用于大于2m的黃土地基換填土墊層先將處理范圍內(nèi)的黃土挖出，然后用素土或灰土在最佳含水量下回填夯實。適用于地表下1～3m的黃土層的濕陷性土樁擠密先在土內(nèi)成孔，然后在孔中分層填入素土或灰土并夯實。在成孔和填土夯實過程中，樁周的土被擠壓密實，從而消除濕陷性。適用于5-15m厚的黃土地基化學灌漿加固通過注漿管，將化學漿液注入土層中，使溶液本身起化學反應(yīng)，或溶液與土體起化學反應(yīng)，生成凝膠物質(zhì)或結(jié)晶物質(zhì)，將土膠結(jié)成整體，從而消除濕陷性。適用于較厚、但范圍較小的黃土地基膨脹土

1．膨脹土多為灰白、棕黃、棕紅、褐色等，顆粒成分以粘粒為主，含量在35％-50％以上，粉粒次之，砂粒很少。粘粒的礦構(gòu)成分多為蒙脫石和伊利石，這些粘土顆粒比表面積大，有較強的表面能，在水溶液中吸引極性水分子和水中離子，呈現(xiàn)強親水性。

2．天然狀態(tài)下，膨脹土結(jié)構(gòu)緊密、孔隙比小，干密度達1.6~1.8g／cm3；塑性指數(shù)為18~23，天然含水量接近塑限，一般為18％~26％，土體處于堅硬或硬塑狀態(tài)，有時被誤認為良好地基。膨脹土是一種富含親水性粘土礦物，并且隨含水量增減，體積發(fā)生顯著脹縮變形的高塑性粘土。其粘土礦物主要是蒙脫石和伊利石，二者吸水后強烈膨脹，失水后收縮，長期反復(fù)多次脹縮，強度衰減，可能導致工程建筑物開裂、下沉、失穩(wěn)破壞。（一）膨脹土的工程性質(zhì)

3．裂隙發(fā)育。膨脹土中裂隙發(fā)育，是不同于其他土的典型特征，膨脹土裂隙可分為原生裂隙和次生裂隙兩類。原生裂隙多閉合，裂面光滑，常有蠟狀光澤，次生裂隙以風化裂隙為主，在水的淋濾作用下，裂面附近蒙脫石含量增高，呈白色，構(gòu)成膨脹土中的軟弱面，膨脹土邊坡失穩(wěn)滑動常沿灰白色軟弱面發(fā)生。

膨脹土的裂隙4．天然狀態(tài)下膨脹土抗剪強度和彈性模量比較高，但遇水后強度顯著降低，凝聚力一般小于0.05MPa，有的c值接近于零，Φ值從幾度到十幾度。5．超固結(jié)性。超固結(jié)性是指膨脹土在歷史上曾受到過比現(xiàn)在的上覆自重壓力更大的壓力，因而孔隙比小，壓縮性低，一旦被開挖外露，卸荷回彈，產(chǎn)生裂隙，遇水膨脹，強度降低，造成破壞。6.強烈脹縮性。膨脹土對水及其敏感，表現(xiàn)為遇水急劇膨脹，失水明顯收縮。在天然狀態(tài)下，膨脹土吸水膨脹量為23%以上；在干燥狀態(tài)下，吸水膨脹量為40%以上；失水收縮率達50%以上。1.膨脹土用作路基填料由于膨脹土具有很高的粘聚性，當含水量較大時，一經(jīng)施工機械攪動，將粘結(jié)成塑性很高的巨大團塊，很難晾干。隨著水分的逐漸散失，土塊的力學強度逐步增大，從而使土塊堅硬,難于擊碎、壓實。如果含水量高的膨脹土直接被用作路基填料，將會增加施工難度，延長工期，并且質(zhì)量難以保證。膨脹土路基遇雨水浸泡后，土體膨脹，輕者表面出現(xiàn)厚10cm左右的蓬松層，重則在50-80cm深度范圍內(nèi)形成“橡皮泥”。在干燥季節(jié)，土體將嚴重干縮龜裂,雨水通過裂縫灌入土體，使土體深度膨脹濕軟，喪失承載能力。路基將嚴重的崩解，局部坍塌、隆起或裂縫。2.膨脹土用作各種穩(wěn)定土材料膨脹土用作穩(wěn)定土基層材料時，若遇陰雨或積雪，路面積水通過裂縫灌入土基，經(jīng)過行車碾壓，路面就會出現(xiàn)翻漿沉陷，最終導致路面崩潰。同時膨脹土的高粘聚性決定膨脹土在通常情況下以堅硬的塊狀存在，碾壓成型后，這些膨脹土小碎塊，遇水后會迅速膨脹崩解，從而使基層表面出現(xiàn)大量的泥漿小坑窩，經(jīng)過車輪荷載的反復(fù)作用，路面將出現(xiàn)車轍、網(wǎng)裂或龜裂，最終導致路面破壞。（二）膨脹土對公路工程的危害四、凍土

2.多年凍土我國多年凍土可分為高原凍土和高緯度凍土。高原凍土主要分布在青藏高原及西部高山(地區(qū)；高緯度凍土主要分布在大、小興安嶺，滿洲里-牙克石-黑河以北地區(qū)。多年凍土埋藏在地表面以下一定深度。從地表到多年凍土，中間常有季節(jié)凍土分布。凍土多年凍土凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年以上的土季節(jié)凍土隨季節(jié)變化周期性凍結(jié)融化的土1．季節(jié)性凍土我國季節(jié)凍土主要分布在華北、西北和東北地區(qū)。隨著緯度和地面高度的增加，冬季氣溫愈來愈低，季節(jié)凍土厚度增加。（一）鹽漬土概述鹽漬土指的是不同程度的鹽堿化土的統(tǒng)稱。在公路工程中一般指地表下1.0m深的土層內(nèi)易溶鹽平均含量大于0.3%的土。鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱。鹽土是指土壤中可溶性鹽含量達到對作物生長有顯著危害的土類。堿土是指土壤中含有危害植物生長和改變土壤性質(zhì)的多量交換性鈉。五、鹽漬土鹽漬土的形成是由于地層母質(zhì)含有過量可溶鹽，在較高氣溫和較高地下水位的作用下，利用毛細水將地層母質(zhì)的鹽分帶到土壤表面，形成土壤表層鹽漬化。由于土壤中的鹽分隨水和溫度的變化，不斷發(fā)生著結(jié)晶——溶解——轉(zhuǎn)移——吸濕的變化過程，自然物理特性極不穩(wěn)定，常給地面構(gòu)筑物造成許多工程病害，給工程建設(shè)帶來巨大經(jīng)濟損失。在新疆塔里木盆地鹽漬土嚴重區(qū)域公路兩側(cè)植物不能成活，公路生態(tài)環(huán)境長期得不到改善。鹽漬土分布在內(nèi)陸干旱、半干旱地、濱海地區(qū)也有分布。在我國分布較廣，如江蘇北部、渤海沿岸、松遼平原、河南、山西、內(nèi)蒙、甘肅、青海、新疆等地均有所分布。1.硫酸鹽漬土的松脹性和膨脹性在含水量較小的土體中所含的固體硫酸鹽在低溫時吸水結(jié)晶,體積增大;溫度升高時又脫水變成粉末狀固體,體積縮小。從而出現(xiàn)使土體結(jié)構(gòu)破壞、變松的現(xiàn)象,即硫酸鹽漬土的松脹性。2.鹽漬度對土的塑性影響常規(guī)土體的三相組成是由氣（空氣）、液（水）、固（土顆粒）所構(gòu)成。鹽漬土的三相組成由氣（空氣）、液（溶液）、固（土與鹽結(jié)晶的混合體）所構(gòu)成。鹽漬土中所含鹽的種類與含量影響著土體的塑性指標，因此鹽漬土具有相對變化的、不穩(wěn)定的液限、塑限、塑性指數(shù)及液性指數(shù)；同一類土,當含鹽量增加時其液塑限相應(yīng)減小，塑性指數(shù)也有所降低，這種性質(zhì)對路基的穩(wěn)定性十分不利。因為遇水后，當含水量相同時，鹽漬土比非鹽漬土較早地達到塑限或流塑狀態(tài)，即較早地達到不太穩(wěn)定的狀態(tài)。3.鹽漬土的夯實性和壓縮性鹽漬土中氯鹽的存在使土的細粒分散部分起脫水作用,使土的最佳含水量降低。同時氯鹽有強烈的吸濕性和保濕性,可使土體長期保持在最佳含水量附近的狀態(tài),經(jīng)過汽車反復(fù)行駛,可以進一步得到壓實,對在干旱缺水地區(qū)施工有利。（二）鹽漬土的工程力學性質(zhì)

4.鹽漬土的強度與水穩(wěn)性含有不同鹽類的鹽漬土具有不同的工程特性,在干旱缺水的情況下,可以用超氯鹽漬土修路基。但路基土體中硫酸鹽和碳酸鹽的含量不能過大,否則由于松脹作用和膨脹作用,將破壞土的結(jié)構(gòu),降低其密度和強度。（三）鹽漬土對公路工程的危害土中少量