某高速公路山区软土路基失稳原因分析
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路基沉降与稳定的影响因素及施工控制摘要:通过时路基产生沉降和失稳的定性分析,阐述路基产生沉降与失稳的影响因素,并针对各种影响因素加强施工过程控制,减少工后沉降和不均匀沉降的发生,防止和降低路基失稳和沉降导致的各种质量隐患;关键词:沉降:稳定;固结;滑移:压实度:一、前言在软土地基上修建高速公路,主要存在路基的沉降和稳定两大问题。
软土地基上填筑路基时,如果软土层滑动,路基就会失稳,将造成重大损失,在填土荷载的作用下,地基产生的不均匀沉降将导致路面结构和功能损坏从而是路面使用品质下降:在与桥涵等结构物连接处产生差异沉降,不仅会直接影响结构物的安全,而且车辆的激烈跳动严重影响行车的平顺性和乘客的舒适性,甚至引起事故。
因此在施工中通过加强过程控制,尽量减少工后沉降和不均匀沉降,防止路基失稳对提高道路工程使用品质和增长道路工程的使用寿命具有重要意义。
二、路基沉降与失稳产生的原因(一)路基的沉降是因为路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素,在荷载和水温综合作用下,引起的路基本身的压缩沉降。
本质是由于地基或者是路基本身土层的固结压缩排出空隙中的水分或者空气导致整体体积减小而造成的。
(二)路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑动。
当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候,土体就处在临界稳定状态,当滑动力大于土体的抗抗剪强度的时候土体就失去稳定。
路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。
根据边坡土质类别,破坏原因和规模的不同可分为溜方和滑坡两种情况。
三、工程措施及其原理(一)沉降问题路基沉降包括两部分:地基沉降和路堤本身的压缩沉降。
地基沉降通过软基处理来达到目的,路堤的压缩通过加强路基施工质量来控制后期的压缩变形。
1、软基处理的目的是使地基的沉降在施工期间大部分完成或基本完成,使地基在工程使用期间不至于发生不利的沉降和沉降差。
软基处理的方法软基处理的一般方法分为:换填法、排水固结法、复合地基处理、挤密、加铺加筋材料。
影响路基稳定性的原因及防范措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX影响路基稳定性的原因及防范措施路基是路面的基础,它和路面共同承受行车荷载的作用,没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面,路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件,路基的强度与稳定性,受水、温度、土质的影响,路基的常见病害就是沉陷,而由于路基土中含水量偏大造成压实度不足引起沉陷的事例最多,因为土中的水分过大,土粒被水膜包围而分散得过远,含水量越大,水膜越厚,水分不能排除,由于水的密度比土的密度小,因此土的密度反而下降了,因此,在压实工作中经常注意并检查土的含水量,并视需要采取相应措施,尽可能消除和减轻水对路基造成的危害。
确保路基强度和稳定性的手段路基强度压实度含水量先进的设计施工是确保路基强度的先决条件,而严格检查、测试才能使好的设计和施工落到实处,所有的路基填料都要经过施工监理人员检验并认可才能使用。
另外,在合理使用路基填料方面,对于用不同强度的土所填路基的部位也是很讲究的,特别是土质变化较多的路段更应引起注意,不允许将CBR值较大的土填在CBR值较小的土层下面,也不允许将CBR较小的土填在路基顶部。
在检测路基填料的含水量和压实度时,除按规定挖坑取样试验外,还应找薄弱环节取样试验,有的施工监理人员使用螺丝刀在路面上插捣,发现弱点后再决定取样试验的位置,以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度。
这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。
因为轮胎压路机是受压力控制而自动调节轮胎的高度和压力,使路基填土的压实度达到均匀一致。
第 2 页共 14 页1确保路基强度的有效措施高等级公路沿线及附近的水文、地质和筑路材料的调查、试验是保证路基强度和稳定性的基本条件。
因此,不论是施工监理人员,还是承包单位,都必须集中全力,认真细致地做好沿线土质调查和取样试验工作。
关于水文地质调查和试验方面的工作,除调查当地的气温和降雨量外,还应调查地下水的深度、流量、流向,以便采取相应的处治措施和选择合适的路基材料。
影响路基稳定性原因及防范措施引言路基是公路工程中的重要组成部分,其稳定性直接影响着道路的使用寿命和交通安全。
然而,在实际工程实践中,我们经常会遇到路基稳定性问题。
本文将探讨影响路基稳定性的原因,并提出相应的防范措施。
影响路基稳定性的原因1. 土质条件土质条件是影响路基稳定性的关键因素之一。
不同的土质特性会导致路基在不同条件下的变形、沉降和侵蚀。
常见的土质问题包括: - 高含水量的土壤易产生流动性泥浆,对路基的稳定性造成威胁; - 存在有机物质的土壤容易发生腐蚀和侵蚀,导致路基的塌陷; - 岩石中存在裂缝和孔洞,容易导致路基的塌陷和侵蚀。
2. 天气因素天气因素对路基稳定性有着重要影响。
以下是几种常见的天气因素问题: - 暴雨和洪水可能导致路基水分含量大幅增加,进而降低路基的稳定性; - 强风可能导致路基表层被风吹走,削弱路基的承载能力。
3. 设计和施工问题设计和施工问题也是导致路基稳定性问题的原因之一。
以下是一些常见的设计和施工问题: - 设计不符合工程实际情况,如地质勘探不足或规范不合理,导致路基稳定性问题; - 施工过程中不合理的土方开挖和填筑方法,导致土壤不均匀固结,进而影响路基稳定性。
防范措施1. 加强土壤调查和评价在设计和施工前,必须进行全面的土壤调查和评价,以确定土壤特性和地质条件。
基于这些信息,合理地选择土方开挖和填筑方法,并采取相应的加固措施。
2. 控制路基水分含量合理控制路基的水分含量是保证路基稳定性的重要措施之一。
通过合理的排水系统和防水措施,可以有效地控制路基的水分含量,防止水分对路基的侵蚀和变形。
3. 加强风险评估和监测在设计和施工阶段,应加强路基稳定性的风险评估,并建立相应的监测系统。
定期监测路基的变形和沉降情况,及时采取补充和加固措施,以确保路基的稳定性。
4. 优化设计和施工工艺设计和施工阶段应充分考虑地质条件和工程实际情况。
合理选择地基处理和加固材料,采取适当的工艺措施,确保路基的均匀固结和稳定。
高速公路软基沉降原因及防治措施摘要:随着我国经济的向西、向南发展,我国现有的高速公路体系逐渐难以满足发展的要求,高速公路建设工作不断加快脚步。
然而在高速公路建成通车之后,很多道路出现了路基与地基问题,发生了沉降现象,这种情况在软土地基地区出现更为频繁,现如今软土地基的沉降已经成为了影响高速公路体系安全和效率的严重威胁,因此作为施工单位,必须要能够透彻的分析高速公路软基沉降的原因,根据不同原因制定相应的对策,从而保证高速公路的质量与安全。
关键词:高速公路;软土地基;不均匀沉降;处理办法迅速发展的公路交通体系为我国经济发展提供了基础,同时还为人民带来了更为丰富的生活方式,对提高人民生活质量有着重要的作用。
但需要注意的是,现如今我国很多高速公路工程在通车之后,往往会在路面交通荷载的传递之下,导致地基发生不均匀沉降、区域沉降量大等一系列问题。
尽管当前我国高速公路在运行之后,建设、施工、养护单位都在采取不同的措施对高速公路进行处理,但软土地基不均匀沉降的病害依然普遍存在。
针对高速公路软土地基沉降的现象,分析沉降原因,根据原因选取相应的处置地基的办法,能够显著提高软土地基承载能力,保证高速公路使用寿命,让其最大化发挥交通和经济价值。
一、软土地基软土地基又称软基,是淤泥和淤泥质土的统称。
软土地基的天然含水量较大,极端情况可以达到200%,其强度较低,缺乏粘聚力,标准数往往不大于5。
软土地基由于含水量较大,因此渗透性也相对较弱,固结的速度也相对较慢,超过10m的软土地基固结时间往往需要十年左右的时间。
软土地基的结构性明显,且具有较强的流变性,在土壤受到扰动之后,其中的絮状结构就会受到破坏,导致土壤强度出现显著的下降,路面传递荷载之后,软土地基会因为受到剪力而缓慢变形,抗剪强度逐渐降低,因此在后续依然容易出现固结沉降的情况[1]。
在软土地基上进行高速公路施工的时候,必须要仔细研究软土地基的性质,对土层情况做好探测工作,选择合理的施工方案,只有这样才能保证软土地基既能在施工过程中保持稳定,又能在日后通车过程中控制好沉降范围。
高速公路工程软土路基施工技术分析随着我国高速公路建设的蓬勃发展,软土路基的施工成为了一个重要的课题。
由于软土的特性,其路基施工相对困难,因此需要合理的施工技术来保障路基的质量和稳定性。
本文将从软土的特性入手,分析目前常用的软土路基施工技术,并对各种技术进行分析和比较,以期为相关施工提供参考和指导。
一、软土的特性软土指的是土壤的一种,其含水量较高,密实度较低,力学性质较差。
软土路基主要存在以下特性:1. 湿陷性:软土在干燥时容易发生干裂、龟裂,出现沉降和陷落的现象。
2. 塌陷性:由于软土的含水量较高,容易发生液化现象,导致路基变形和塌陷。
3. 不稳定性:软土受水分的影响较大,容易发生滑动、滑坡等不稳定现象。
4. 膨胀性:软土在潮湿的环境下容易膨胀,因此在软土地区的路基施工中需特别小心对待膨胀性的问题。
以上特性决定了软土路基施工的复杂性和难度,因此需要采取合理的施工技术来应对这些特性。
二、软土路基施工技术分析1. 石方料填筑法石方料填筑法是在软土路基上采用石方料进行填筑,以增加路基的承载力和稳定性。
该方法适用于软弱土层或软土地区的路基施工,通过在软土路基上填筑石方料,提高路基的承载力和稳定性。
该方法的优点是施工简单、成本较低,但存在的问题是石方料的选择和排列,以及路基与石方料之间的结合方式。
2. 桩基处理法3. 土壤改良法土壤改良法是通过在软土路基中进行土壤改良,以提高路基的承载力和稳定性。
该方法适用于软土地区的路基施工,通过在软土路基中加入改良材料,提高土壤的抗压、抗剪和抗变形能力。
该方法的优点是能够提高路基的承载力和稳定性,并且能够有效解决软土特性带来的问题,但需要对改良材料、混合比例和施工工艺进行合理的设计和施工。
4. 超载法从上述软土路基施工技术来看,各种技术都有其适用的情况和特点,因此在实际施工中需要根据具体情况进行选择和应用。
石方料填筑法适用于软弱土层的路基施工,施工简单、成本较低,但需要考虑石方料的选择和排列,以及与软土路基的结合方式。
公路路基施工中滑坍的形成及治理模版公路路基施工中的滑坍是指路基土体在施工过程中出现不稳定的现象,导致路基失稳或坍塌。
滑坍是公路工程中常见的地质灾害之一,对施工进度和质量产生严重影响,因此需要进行及时有效的治理。
本文将针对公路路基滑坍的形成原因和治理措施进行详细介绍。
一、滑坍的形成原因1. 地基土性质不稳定:地基土松散、含水量过高、无凝土性质等会导致地基土的稳定性下降,容易发生滑坍。
2. 施工过程中的超载:过度振实或过量堆载会增加路基土体的应力,并且未达到稳定状态下的土体容易产生滑动。
3. 雨水的影响:降雨会导致地下水位上升或者路基土体含水量增加,使土体的稳定性下降。
4. 地质条件:例如土质松散、含有可滑动层、地质构造破裂等地质条件容易导致路基滑坍。
二、滑坍的治理模板1. 提前进行详细的地质勘察:在公路路基施工前,需进行详细的地质勘察,了解地质条件、水文情况以及特殊地质构造。
通过地质勘察数据,预测滑坍的可能区域,为后续治理提供科学依据。
2. 加强地基土的处理:对于地基土性质不稳定的区域,可以采取加固处理的方法。
例如可以采用灌浆等技术,使地基土体变得更加稳定。
3. 施工过程中的合理施工措施:在施工过程中采取合理的措施,如合理控制超载,合理布置施工设备和车辆,保证施工过程中不会给路基带来过大的荷载。
4. 强化排水措施:加强路基的排水系统,保证路基土体的排水能力,避免雨水对路基的不利影响。
可以采用渠化排水、黏土防渗板等处理方法。
5. 定期监测和维护:在公路施工过程中,需要定期对路基进行监测,发现问题及时处理。
同时,在公路完工后也需要进行定期维护,保持路基的稳定状态。
6. 应对突发灾害:如果出现突发地质灾害导致路基滑坍,需要立即采取措施进行抢修。
根据具体情况可以采用加固、修复等方法。
三、滑坍治理的案例1. 工程地质治理:对于地基土性质不稳定的区域,可以采用加固处理的方法。
例如,可以通过加固灌浆来提高地基土的稳定性。
高速公路软土路基沉降分析与加固高速公路软土路基是指路基土质较松软,容易发生沉降变形的道路基础。
在高速公路建设中,软土路基的沉降问题一直是工程施工和运营管理中的一大难题,因为软土路基的沉降不仅会导致道路的不平整和变形,还会影响高速公路的安全和舒适性。
对软土路基的沉降进行分析并进行加固工程是非常重要的。
一、软土路基的沉降原因1.路基土体的特性软土路基通常由于土壤松软、含水量较高、孔隙度较大等特性造成。
这些特性导致路基土体在受到道路交通负荷作用时,易发生沉降和变形。
2.地下水位的影响地下水位对软土路基的沉降影响较大。
当地下水位上升时,路基土体容易发生松动并导致沉降变形。
地下水位的变化对软土路基的稳定性产生很大影响。
3.交通荷载的作用高速公路承载了大量的交通荷载,这些荷载作用在软土路基上,容易导致路基土体的沉降和变形。
特别是重载车辆的频繁行驶,会加剧软土路基的沉降问题。
1.现场调查在进行软土路基沉降分析前,首先需要进行现场调查,了解软土路基的地质和地下水情况,以及相关交通负荷的情况。
通过现场调查可以了解软土路基的实际情况,为后续分析提供数据支持。
2.地质勘探地质勘探是软土路基沉降分析的重要环节。
通过地质钻孔和取样分析,可以获取软土路基的地质特征和土壤物理力学性质,为后续的沉降分析提供可靠的数据基础。
3.沉降监测通过布设监测点,进行软土路基的沉降监测。
通过监测数据,可以实时了解软土路基的沉降情况,为后续的沉降分析提供数据支持。
4.沉降分析通过现场调查、地质勘探和沉降监测数据,进行软土路基的沉降分析。
分析软土路基的沉降原因、沉降程度和变形规律,为后续的加固工程提供科学依据。
三、软土路基的加固方法1.土工布加固土工布是一种高强度、高抗拉、耐腐蚀的新型土工合成材料,适用于软土路基的加固工程。
在软土路基表层铺设土工布,可以有效增加路基的抗剪强度和抗沉降能力,延缓软土路基的沉降变形。
2.桩基加固桩基加固是利用桩基的承载作用来加固软土路基。
某高速公路山区软土路基失稳原因分析
作者:王佳
来源:《珠江水运》2018年第08期
摘要:山区软土一般具有分布范围小、厚度变化大的特点,在山区修建高速公路、铁路时往往会遇到路基稳定性的问题。
目前,山区软基稳定理论研究尚滞后于工程应用实践,还需要进一步探索与完善。
文章针对山区软土路基滑塌失稳案例,通过分析指出滑塌失稳是由于不利地形地貌、软土横向分布不均、填筑速率过快导致软土强度增长与荷载增加不匹配、缺少路基稳定监控所引起,可供类似工程借鉴参考。
关键词:滑塌失稳路基填筑施工软基监控
1.引言
我国分布有大量山区地貌,这些山区沟谷地带往往发育有湖积、冲积、坡积相的软土,山区软土一般具有分布范围小、厚度变化大的特点。
这是由于山区软土一般发育于山间沟谷狭小地带,受周边地形、地貌条件的约束,软土分布面积一般较小,而受山区地势陡峭影响,软土分布厚度变化大。
在山区修建高速公路、铁路时往往会遇到路基稳定性的问题。
因此,亟需对滑塌原因进行分析,以有效规避此类风险。
2.工程概况
2.1路基失稳基本情况
某高速公路黄田互通AK0+618~AK0+700穿过山间沟谷,路基填高约7m,路面宽度为15.5m,采用袋装砂井+超载预压处理,砂井长度8~10m,超载厚度1.8m。
该路段在进行路基超载填筑后发生了滑塌,左侧坡脚鱼塘泥出现大面积隆起。
滑塌最严重的位置发生在
AK0+635~AK0+665路段,左侧4/5的路基发生坍塌,只剩下右侧1/5的路基未滑塌,路基土体在横向形成大大小小的滑坡台,滑塌后形成许多裂缝和台阶,最大台阶高达到6m。
2.2地形地貌
此路段线路近南北走向,横穿山间洼地,地势低洼,路基经过处多为鱼塘,两侧与山体斜交,山间软土分布变化较大,厚度相差较大。
滑塌区右侧为山坡,左侧为鱼塘和洼地,存在滑动临空面。
2.3工程地质条件
路基滑塌后,采用双桥静力触探进行了补充勘察,结合工程地质报告AK0+610钻孔成果,本路段自上而下地层如下:
①-1人工填土:浅灰色,主要为亚粘土,含少量砂砾,稍有压实,为鱼塘回填土,层厚
1.15m,标贯1次,实测标贯击数为10击。
②-3淤泥质土:浅灰色,湿,流塑,层厚为4.50m,进行标贯2次,实测标贯击数为2~3击,滑塌区外锥尖阻力为0.32MPa,滑塌区平均锥尖阻力为0.51MPa,其物理力学指标具体详见表1和表2。
③-4亚砂土:灰黑色,湿,软塑,由粉粒、粘粒和中砂、细砂组成,含少量有机成分,层厚为2.30m,进行标贯1次,实测标贯击数为7击。
④-5粗砂及粉砂:灰白色,饱和,中密,成分主要为石英,分选性一般,间隙有少量粘粒充填,层厚1.55m。
⑤-7亚粘土:灰白色,湿,硬塑,主要由粉粒和粘粒组成,含少量砂砾,层厚1.15m,进行标贯1次,实测标贯击数为11击。
⑥-7亚粘土:灰白色、黄褐色,硬塑,为花岗岩风化残积土,泡水易软化、崩解。
层厚
5.15m,进行标贯1次,实测标贯击数为32击。
根据上述勘察资料可知该路段淤泥质土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点,工程性质极差,经路基预压排水固结后软土强度有一定增长。
3.滑塌失稳原因分析
3.1地形地貌原因
路基滑塌后进行了地形测量,本路段位于山脚区,紧邻路基左侧坡角为鱼塘区,形成了天然的滑塌临空面;路基右幅位于坡度为22.1°的山坡上,路基荷载易于产生向左的水平推力。
整体上,本路段所处的地形不利于路基稳定控制。
3.2地质条件原因
本路段的袋装砂井现场试桩记录见表1,从表1中可看出滑塌路段路基横向上软土分布厚度变化较大,左侧鱼塘区厚度与埋深大,向右逐渐变小,右幅山脚位置基本无软土分布。
整体上,本路段软土底面倾斜角度较大,利于形成滑动面。
滑动体后缘正好处于右侧山脚位置,整个滑动体范围覆盖了路基横向上软土分布范围;根据滑动体形态推断的滑动面与山体坡度、软土底面倾斜角度基本一致。
3.3路基填筑施工原因
本路段路基路中填高约7m,等超载厚度1.8m,发生滑塌时刚填筑完第一层超载土方,根据滑塌后路基错台位置各层土的填筑厚度和施工记录表,该路段等超载土方的填土厚度与填筑时间见表2。
根据表2,本路段天然地基软土双桥静力触探锥尖阻力平均值为0.32MPa,滑塌后平均值为0.51MPa,软土经排水固结后强度增长了59.4%,这反映了袋装砂井的排水效果较好。
根据表2,本路段路床及以下路基填筑平均厚度为25.1cm,每层填筑间隔时间均为3d及以上,根据以往工程经验,3d内单级荷载引起的地基超孔隙水压力消散度一般可达50~60%之间,单层厚度25cm左右的路基填筑速率与软土强度增长速率基本一致,与薄层轮加法路基填筑工艺原理相符。
因此,可排除袋装砂井排水固结效果不佳引起的地基承载力不足因素影响。
根据《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018-2003),淤泥、淤泥质土的不排水抗剪强度按式(1)计算,由此可得本路段软土不排水抗剪强度Cu为24.4kPa,采用极限平衡法计算的对应路基极限填土高度为6.6m,其中路基填料的容重为19kN/m3。
Cu=τ=44qc+2(1)
根据表2可知,由于等超载土方路基压实度要求仅90%,施工时分层厚度较大,最后3层超载土的压实厚度平均值为41.1cm,总厚度约1.5m,且填筑时间仅为7d,填土速率较快。
在等载土方填筑完成后,累计填筑厚度已达7m,接近地基极限填高,再继续快速填筑超载土方后,地基中软土层固结强度增长速率低于上覆路基填筑荷载增加速率,路基发生了滑塌失稳。
3.4软基监控原因
软土地基加载过程中及时收集加荷信息、地基应力(孔隙水压力、土压力)、应变(沉降、位移)等资料,通过对监测数据进行综合分析,可掌握地基稳定动态状况。
本路段软基监
控工作由施工单位自行组织实施,仅进行地表沉降观测,且路基填筑过程中时常破坏监测点,造成数据不连续、不齐全,难以做到及时掌握地基变形状况。
这也是本路段滑塌失稳的一个影响因素之一。
4.结束语
综上所述,本山区软基路段路基滑塌失稳原因归纳如下:
(1)地形地貌上存在天然滑塌临空面,部分路基位于斜坡上,路基荷载易于产生不利于路基稳定的水平推力;
(2)路基横向范围内软土分布厚度变化大,利于形成滑动面;
(3)等超载阶段填土分层厚度偏大且填筑速率快,软土强度增长与荷载增加不匹配,且路基填高超出了地基极限填高;
(4)缺少路基稳定监控,无法通过监测数据动态指导路基填筑施工。
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