路地基的病害处理方法正文

1、前言随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展，公路的等级也越来越高，相应的通车里程也越来越长。随之出现的在公路施工中的路基数量增多、规模也相应的扩大。但往往由于自然因素与人为因素的作用，路基的隆起、下陷、滑移、坍塌或崩溃等现象时有发生。因此，在公路路基的施工及质量问题仿制与加固越来越多的引起公路施工、养护单位与管理部门的重视。公路路基的质量和状态能否持久而稳定；能否经得住各种因素的影响而不损害，通常用路基与路基边坡的稳定性来评价。路基的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素对路基的稳定性起决定作用的关键因素，而在地质条件不良的山区，路基在雨季易发生崩坍、滑坡，并易遭泥石流和河流

2、冲刷等危害；在易溶岩地段及采矿区，路基常因下部有岩溶和坑洞而发生突然下陷；在多雨和冻溶地区，路基易产生道碴陷槽、翻浆冒泥和冻害等地区对路基的稳定性有重大的影响。路基边坡的稳定性是上述因素综合作用的反映，路基稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体，任何一个因素的处理不当往往会诱导其它因素的改变，从而引起路基原有稳定性状态发生改变。常见的路基的病害有：隆起、下陷、滑移、坍塌或崩溃，道路路堑两侧的山坡变形以及土石掩埋路基和侵入行车限界等。在地质条件不良的山区，路基在雨季易发生崩坍、滑坡，并易遭泥石流和河流冲刷等危害；在易溶岩地段及采矿区，路基常因下部有岩溶和坑洞而发生突然下陷；在多雨和冻溶

3、地区，路基易产生道碴陷槽、翻浆冒泥和冻害等。总的说来，常见路基病害有崩塌、错落、滑坡、下陷、坍塌和边坡滑坍坡面病害、基床病害、岸边冲刷、泥石流等。 1 软弱土地基软弱土包括淤泥质土,泥炭,呈软塑与流塑状态的粉土和粉质土，松散的粉细砂等天然土层，以及初始回填时未经夯（压）实的，或者以含有大量腐殖质土料的杂填土，土质软弱和龄期较短的冲填土等人工填土。软土地基具有沉降大且不均匀、沉降速度大、沉降稳定历时较长。软土地基上，当沉降和稳定不能满足要求，且采用桩基，沉井等深基础在技术上又不可取时，对软土进行加固，加固常采用的方法有排水固结法，砂桩法、石灰桩法、换土垫层法，加筋法、高压喷射法等，而强夯法也有用

4、于软土粘土地基上。2 杂填土地基杂填土是由于人类的生产和生活活动而形成的地面填土层，其填筑物随着地区的生产和生活水平的不同而异，其性质与其组成和原地貌等有关，回填法是任意堆放。 杂填土的处理：对以有机质较多的生活垃圾或对基础有侵蚀性的工业为主的杂填土，以及其他不能满足承载力和变形要求的杂填土，均应进行人工处理。入杂填土不厚，可将其挖除，加大基础深或加厚（换土）垫层。如杂填土区域宽度不大，可用基础梁跨越。其他常用的地基处理方法有重锤夯实法，表层压实法（包括机械压压实法和机械振动压实法）等浅层处理方法，但其有效处理厚度一般不超过2m。如填土厚度较大，可采用短桩处理，也可考虑用强夯法、振冲法或灰土井

5、桩等处理方法，但都要结合当地实际经济技术条件和当地情况作出比较后确定。2 杂填土地基冲填土是人工填土之一。它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装好的驳船上的泥砂，直接或以定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并没有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后形成的。3.1 处理方法3.1.1 浅层处理一般方法大致与杂填土处理方法相同，我国华北地区常用以下处理措施：（1）不深,可以全部挖除。（2）如冲填宽度不大,可用基础梁跨越。（3）挖出除或部分挖除填土,采用石垫层。（4）打短桩穿过冲填土层，使桩尖支撑在坚实老土层上。3.1.2处理方法（1）振冲置换法，碎石桩桩尖一般支承在下层

6、较好土层上，形成复合地基，承载力一般可提高一倍，是冲填地基处理中较好的一种方法（2）砂井法，通过在软土地基中钻成一定孔径的孔眼，灌以粗砂或中砂，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，加固排水系统，以提高强度，保证路堤的稳定性。（3）搅拌粧法，是石灰桩法的发展，又称喷粉桩，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 此外还用到电动化学灌浆法，复合桩法等处理方法措施。4 液化地基的处理造成地基液化的内在条件，基本上为：（1）土粒为无粘性或低粘性，且结构松散的土。（2）地下水位过高且丰富，

7、土处于饱和状态。（3）土中排水条件校差，超静空隙压力不易消散。其常用处理防治措施：（1）强夯法；利用23t的重锤，一般能获得1.21.8m深的夯实上，在此层内土的干密度达1.5g/cm3，能消除地基直接持力层的湿陷性，效果较好，被广泛应用。（2）灌浆法-将水泥注入粉土或粉细砂土中，可以解决砂土的液化问题。（3）高压喷射法-是用旋转及高压喷射的措施，将水泥注入土粒空隙中，并与土混合成一体。以解决砂土的液化问题。液化地基上路基加固处理除以上三种方法外，还有振冲法、桩基法、电动化学灌浆法等方法。在工程中利用哪种方法，应视具体地质条件而定。5 膨胀土地基处理结构物场地有坎坡时首先应治坡，在进行膨胀土地

8、基设计及处理时，首先应考虑场地地形的复杂程度及其对工程的影响，这主要应考虑边坡的稳定性，挖填方带来的影响，场地土质的均匀程度。5.1维持边坡稳定措施(1)排水，规划好场区内外排水系统，使雨水能顺利排出场区外，坡地应设置截水沟，防止地面水浸入坡体。(2)支挡，可采用重力或保湿挡土墙。(3)护坡保湿，在坡面浆砌片石、铺植草皮和铺砂等。5.2膨胀土处理措施(1)换土；是人工或机械全部挖除膨胀土，换填强度较高砂类土，粘性土。如果当地分布有砂、砾、卵石等透水性材料的，以换填透水性材料为良好，因这种材料强度高，粘结性好，且不会因水的浸泡而沉降，还可少占用地。换土从根本上改善了地基，不留任何后患，效果最好，

9、是最彻底的一种处理措施。(2)灌浆法和电渗法；在地基中插入两根电极，阳极为金属棒，阴极为带有孔眼的金属管，通一直流电，土中的水便由阴极向阳极渗流，不断的在阴极抽水，就可使膨胀土产生固结，提高地基承载力。此外在以上处理措施上还可应用增大基础埋深、桩基、砂包基础等措施，在工程中利用哪种方法，应视具体地质条件而定。6 崩塌崩塌每次崩塌都沿新裂面发生，且崩体多脱离崩床堆于坡脚；崩落后的岩体，其内部各岩块间的相对关系发生了变化（图1）。 崩塌处理措施有：在公路线路选线时遇到崩塌时应尽可能绕避，否则在修筑线路时应按工程地质比拟原理对山坡进行刷坡和减重。在基础确实稳定地段，可修建明洞或棚洞抗御倒塌。在地形和

10、地质条件允许时，可采用明洞式支墙支挡山坡，或修建浆砌圬工墙、混凝土墙等刚性建筑物防止底部软岩变形或破碎岩土变形，以增强对上覆岩体的支顶作用。此外，也可用水泥沙浆灌注金属锚杆或锚索，以锚固中部不稳定的岩体和岩块。 7 错落岩土山坡的底层是由一个向外缓倾斜的、松散破碎岩土所组成的软层为底层，在久雨或暴雨的雨水作用下，软层上覆荷载增大，或底层岩土的强度降低，致使软层产生压缩为主的变形，并进而引起上覆岩土沿后缘向外陡立的裂面整体下挫，这种现象称错落。发生错落现象的软层又称错动带，一般依附于断层破碎带生成。每当软层上覆岩土后缘与稳定山体之间的下错裂缝贯通和错壁呈现后,即完成一次错落（图2）。错落一般不像

11、崩塌那样突然发生，但错落可发展为崩塌和滑坡。松散的错落体也可能在连续大雨中发展成为泥石流。 7.1 错落防治在可能产生大型错落的地段，线路选线时应尽可能绕避；在基础稳定的地段，线路可修支挡明洞通过，必要时将洞顶及外边墙全部用土石掩埋，作为山体的一部以支撑山坡。 但是，防治错落的有效措施是在错落体后部采取减重措施和在前部修筑支挡建筑物。同时，要修筑地表排水系统和安装必要的排水设备，必要时应有疏干错落体前部的措施。错落体后部减重措施是指在 错落体自身的后部挖去一块岩土的工程，目的是减少错体的荷载。在错落体前部修筑支挡建筑物的基础应埋置于错动带以下，目的是平衡发生错落的推力。这种支挡建筑物一般采用刚

12、性圬工墙。刚性圬工墙后应有足够厚度的软隔层，以减少错动时对圬工墙的应力。 8 滑坡斜坡上的岩土沿坡内的软弱带或软弱面向前和向下发生整体移动的现象，称为滑坡。发生滑坡的软弱带又称滑动带。滑动带在重力作用下，或在其他外力作用下使其剪切应力大于强度，或因震动液化、溶蚀潜蚀、自燃、人为开采等因素的作用下，使其结构破坏和岩土性质改变而丧失强度，就会引起滑动带上覆岩体或土体发生滑动（图3）。滑坡一般从地表上呈现的裂缝等迹象的变化可大致划分出蠕动、挤压、微动、滑动、大动和滑带固结六个阶段。在发生滑坡的地方，常出现环状后缘、月牙形凹地、滑坡台阶和垅状前垣等独特的地貌景观。但岩体滑坡由于其界面的生成多依附于岩体

13、内既有的构造裂面，因此其后缘和分块裂缝一般呈直线或折线状。 滑坡按其特点可进行各种不同的分类。中国公路按滑体的物质组成及其成因，把滑坡分为粘性土滑坡、黄土滑坡、堆填土滑坡、堆积土滑坡、破碎岩石滑坡和岩体滑坡等六类。 8.1滑坡防治(1)对规模过大的滑坡或滑坡成群的地区，线路选线时应尽可能避开。(2)把地表水排出，并经常把排水沟养护好。(3)对滑动带富集流动水的滑坡，以用盲沟、泄水隧洞或用仰斜钻孔结合灌注化学浆液的隔墙、集水井等建筑物截排滑动带的一层水为根治措施，也可采用渗水支垛、支撑渗沟和仰斜钻孔等疏干滑坡前部的措施治理。(4)在滑坡前部筑抗滑堤、墙或桩等支挡建筑物也是滑坡防治的有效措施。(5

14、)对粘性土滑坡和滑体呈塑性的滑坡，用支撑渗沟或山坡切沟的方法可疏干滑体，但滑坡通常在地表植被生长茂盛之后才稳定下来。(6)对滑坡前缘坡高而坍塌，或有上层滑动的滑坡，在条件允许时也可做抗滑明洞通过；将洞顶及外边墙全部掩埋，既可支撑滑动，也可拦截坍塌的土石，防护行车安全。对滑动带是新生的滑坡，防治的有效措施是在滑体的后部减重和在前部支挡，并相应地采取地表排水和疏干前部的潮湿部分的措施。 (7)在治理公路滑坡中采用的刚性抗滑建筑物类型较多，其中有各种圬工的抗滑挡墙、预应力锚杆抗滑挡墙、沉井抗滑挡墙、挖孔钢筋混凝土抗滑桩、刚架抗滑桩排和多种形式桩墙结合的建筑物等。在治理土质滑坡中可用焙烧法和化学浆液灌

15、注法。不论采取什么防治措施，对已破坏变形的坡面都要修整和种栽植物，以巩固坡面和稳定边坡。 9 路基下陷路基下坑道、矿洞、溶沟、溶洞等沉陷而引起的路基病害。通常发生在一些地下采矿区、易溶岩层(如石灰岩和石膏)地区和黄土地区。地下坑道和矿洞一般是人类开凿的，也有一些是由煤层自燃形成的；溶沟和溶洞是易溶岩土在地下水的长期作用下生成的。分布倾向临空的坑道和矿洞易转化为崩坍、滑坡；范围大、埋藏浅而顶板岩石破碎者，易陷落。 9.1 路基下陷防治(1)采矿形成的矿洞应研究开采与回填采空区的布置、方法和顺序，矿柱的分布与尺寸，以及矿洞中的地质构造和地下水的情况等，以便分析沉落及其危害。一般布置矿洞的走向，应同

16、岩体分块中贯通性好的陡立裂面的走向相垂直或斜交；(2)在平行岩体分界面上可多留矿柱，以减少沉陷；(3)及时回填采空区和截排矿洞中地下水，可避免采矿后产生大面积陷落。此外，通过已陷落地区的研究可从陷落过程、采空区范围和各种地质与水文地质等条件中推断其发展和危害，从而为铁路、公路通过的可能性和路基加固方法提供科学依据。 (4)溶沟和溶洞常沿构造裂面发育。老溶洞的分布受当时侵蚀基准面对地下水活动的限制，在高程上有一定规律。一般可从易溶岩土及其顶板岩石的岩性、厚度、分布和产状，岩体中地质构造及构造裂面的组数、产状、性质、分布和彼此穿插,底板的岩性和隔渗条件,以往地下水的活动规律及溶洞、溶沟的性状和洞内

17、充填物，特别是当前地下水的活动规律等等与溶沟和溶洞发展的关系上判断发生沉陷的可能与危害。有的路基由于大量开采地下水或长期干旱,以致地下水位下降,引起覆盖层塌陷。这种地方应控制地下水开采或对路基采取加固措施。 公路上是从路基范围内每一坑道、矿洞和采空区、溶沟和溶洞的范围、形状、周壁的条件、顶板条件和发展趋势等来分析对线路的危害。根据洞、坑等的分布和其他一些情况，经过比选确定是否绕避和调整线路走向。在洞、坑、沟危害范围不大的地方，可用钢筋混凝土盖板或桥渡跨过；近地面的，可挖开填实；处于活动中的溶洞、溶沟和暗河，在摸不清地下水活动情况时，或需建大跨度桥跨过时，宜改线绕开。 10 坍塌和边坡滑坍10.

18、1边坡滑坍山坡表层松弛带内的岩土，在重力和雨淋作用下往往会发生边坡坍塌现象，甚至似泥石流状坍泻而下。雨季或连雨天在土质不良或岩石风化破碎严重的山地和丘陵地区，这种现象尤其容易发生。在松弛带的岩土几乎全部被水浸湿时，松弛部分岩土的抗剪强度就会降低，坡上岩土就从松弛带内强度与应力比值最小面逐次坍下，直至坍到一定缓度后才稳定，这种边坡坍塌现象称为坍塌。在松弛带的岩土只有某一向外倾斜层被水浸湿时，倾斜层由于过湿而抗剪强度降低，发生岩土沿倾斜层滑动现象。 10.2 坍塌和边坡滑坍防治(1)在易发生坍塌和边坡滑坍的地段做好地表排水系统和截排地表水的沟渠。(2)在岩土水出口处修筑小盲沟等；在浸湿的岩土处修筑

19、边坡渗沟或支撑渗沟，以疏干岩土。(3)在坡上种草植树，以利用植物疏干土体。此外，坍塌地段可采取刷缓边坡和在坡面上做各种类型护坡的措施，以保持边坡的稳定和防止雨水冲刷、风蚀和风化等对坡面的破坏；也可按土堆力修建各种护墙和挡墙。边坡滑坍地段，可采取截断或疏干松弛带水的措施，或在其前部修支撑渗沟和按滑坡下滑力设计的抗滑挡墙。 11 坡面病害在边坡开挖暴露后，坡面的破坏日益扩张，雨水沿破面下渗，土的抗剪强度降低，于是形成坡面下滑现象。有时，加上土层本身不均匀，常加有软弱层，如灰白和黄色含蒙脱石较多的粘土，更易形成坡面下滑现象。11.1 坡面病害防治(1)做好地表排水和恢复坡面植被。(2)在一般堑坡碎落

20、和剥落的地段，可在路基侧沟内留12米宽的清理护道；对严重者，需做带骨架式的轻型护坡，保护格内植物生长。(3)对雨淋冲刷、碎落或一般落石、坡面流坍地段，可采取格式满铺片石或浆砌片石等坡面防护措施。(4)对裂面发育处的危岩落石，一般从坡底部开始用浆砌圬工或用混凝土护墙等加固，必要时用金属锚杆锚固个别大块岩石；也可用水泥砂浆灌注和喷射胶结坡面破碎岩块；或修拦挡工程，如修筑落石平台、挡石墙、拦挡栅栏、明洞和棚洞。(5)对落石地段须组织定期检查，及时处理。(6)在岩体裂面发育的地段，由于爆破方法不当，常出现堑坡上落石和塌岩。按破碎程度在局部刷坡和清理危石后，分别使用灌浆、喷浆或建护墙等加固措施，甚至加建

21、明洞。这样可根治坡面病害，但费用很高。 12 基床病害在行车动力荷载作用下，路基基床部分因土质不良或施工质量不好和排水不畅等原因，致使路基产生下沉和隆起，引起道碴陷槽和翻浆冒泥，在寒冷地区产生冻胀鼓道和春季融化下沉，导致线路不平顺等。 12.1 基床病害防治措施(1)在新建公路时，为了防治基床病害，应选择适当的填料,保证填筑密度,做好排水设施；(2)在路基面铺设砂垫层防止粘土粒挤入道床；(3)在软岩路堑中可铺设各种封闭层，以避免地面水渗入基床而引起路基面软化成泥；(4)将有病害地段的基床部分置换成透水性填料。(5)采用级配良好，深水性好，强度高，延伸性好的优质材料。 13 岸边冲刷河流、湖泊、

22、海洋和水库对岸边路基造成的淘底、冲刷边坡和地下水位上壅等危害称岸边冲刷。其危害程度因水面宽、水深、流速、流向、旋流、水流含泥量等的不同而异，并同岸边岩土的抗冲能力有关。 13.1 岸边冲刷防治措施线路选线时应尽可能避免与河流争地。为了防止河岸路基遭受可修各种路基挡土墙和圬工护坡，并将基础埋置于淘刷线以下。基础埋深不足时应按不同河床堆积物的情况在脚墙外修较宽的沉排、石笼，或堆垒大量漂砾或混凝土块体，或砌筑圬工护墙；也可用改河和导流的办法避免路基直接受激流冲刷。 14 泥石流在地质不良、山坡陡峻和沟床纵坡较大的地区场发生泥石流。14.1 防治措施(1)在坍塌滑坡严重的支沟中修拦河的谷坊坝，制止沟床

23、下切，以控制山坡病害的发展和停积泥石；(2)在泥石流沟中选择上游宽阔而出口狭窄处修坝拦淤；下游洪积扇地段改直沟道，以避免泥石堆积。 (3)不让土石下山，首先要在水土流失严重的山坡上筑水平沟,以保持水土和恢复植被,并对坍塌和滑坡等进行治理，以减少产生泥石流的土石来源。 (4)综合考虑下能够跨越过去的可以修建桥梁将其通过.15 结论地基病害，危害极大。地基病害防治措施及处理方法不好，将影响行车的安全行使。在公路选线时要对地基要进行仔细观察研究，对特殊的地段的地基要做好预防处理措施；对地基极其恶劣情况修筑公路时应尽量绕避，当发现地基病害时及时禁止行车通过对此地基进行响应处理。平时还应加强对公路路基的

24、观察与检测及时发现问题及时处理，避免发生地基安全事故.众所周知，水是影响路基的一个重要因素，路基的稳定与周围的环境密切相关，由于地形的原因形成了一定的汇水区域，使水下渗对边坡造成一定的不稳定，需要治理。对于地质灾害改掉治标不治本的错误，应该找出可能造成将来不稳定的本质原因进行治理。对于路基边坡的治理，仅仅依靠桩、喷锚、锚索等纯力学的方法阻止其变形运动和破坏，效果不太理想时。我们可以通过治水的方法，改变路基灾害内的物理力学性质。往往可以收到事半功倍的效果。对于路基病害的防治，要贯彻以防为主，整治为辅的原则。在选择防治措施之前，要查清所在工程的地形、地质和水文地质条件，分析地基性质及其发展阶段，了解地质灾害产生的原因，以便“对症下药”，尤其是路基下沉，整治工程量很大，技术上也很复杂，试图通过“减、挡、固”等方法阻止其变形