路基工程 課件 第七章 特殊土路基

第七章特殊土路基7.1軟土地區(qū)路基 7.1.1軟土的分類與性質(zhì) 7.1.2軟土路基穩(wěn)定性分析 7.1.3軟土路基沉降計(jì)算 7.1.4軟土地區(qū)地基的加固及處理措施 7.2膨脹土地區(qū)路基 7.2.1膨脹土的工程特性 7.2.2膨脹土的判別標(biāo)準(zhǔn)與分類指標(biāo) 7.2.3膨脹土路基設(shè)計(jì) 本章內(nèi)容7.3黃土地區(qū)路基 7.3.1黃土的定名和特征 7.3.2黃土的分類及工程性質(zhì) 7.3.3黃土的濕陷性評(píng)價(jià) 7.3.4黃土路基設(shè)計(jì) 7.4鹽漬土地區(qū)路基 7.4.1鹽漬土的定義及分類 7.4.2鹽漬土地區(qū)的路基設(shè)計(jì) 7.4.3鹽漬土地基處理

本章內(nèi)容

7.5凍土地區(qū)路基 7.5.1季節(jié)性凍土路基 7.5.2多年凍土路基 本章內(nèi)容特殊土是指具有一定分布區(qū)域或工程意義上具有特殊成分、狀態(tài)或結(jié)構(gòu)特征的土。我國的特殊土不僅類型多，而且分布廣如各種靜水環(huán)境沉積的軟土，西北、華北等干旱、半干旱氣候區(qū)的濕陷性黃土，南方和中南地區(qū)的膨脹土，高緯度、高海拔地區(qū)的多年凍土及鹽漬土等。7.1軟土地區(qū)路基7.1.1軟土的分類與性質(zhì)一、軟土的分類軟土通常是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，含水率大（

）、孔隙比大（）、壓縮性高（0.5MPa-1），強(qiáng)度低（0.8MPa）等特點(diǎn)的黏性土。7.1軟土地區(qū)路基7.1.1軟土的分類與性質(zhì)軟土是一類土的總稱，并非指某一種特定的土，工程上常將軟土細(xì)分為軟黏性土、軟粉土、淤泥或淤泥質(zhì)土、泥炭及泥炭質(zhì)土等。7.1軟土地區(qū)路基軟土在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布。我國軟土的成因類型大致可分為海洋沿岸沉積、河灘沉積和內(nèi)陸湖盆谷地沉積三大類。7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基

式中，

——地基土在自重作用下已處于正常固結(jié)狀態(tài)時(shí)的抗剪強(qiáng)度；

——地基土的自重應(yīng)力； ——由地基土不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)得出； ——軟土孔隙水消散所增長的抗剪強(qiáng)度； ——土的固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)的內(nèi)摩擦角。（7-4）（7-3）上述按土在荷載作用下的固結(jié)度來計(jì)算強(qiáng)度增量的方法，稱為固結(jié)有效應(yīng)力法。在軟土路堤穩(wěn)定分析中，它能夠得出路堤填筑過程中地基的穩(wěn)定性和路堤荷載在土中的有效應(yīng)力變化的相關(guān)關(guān)系。7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基7.1.2軟土路基穩(wěn)定性分析軟土地區(qū)通常地下水水位較高，且土質(zhì)軟弱，鐵路若以路塹通過，則塹坡的穩(wěn)定、基床的處理等工程費(fèi)用會(huì)很大，且施工、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)亦困難，故一般以路堤通過。軟土地區(qū)的路堤過低時(shí)，在列車荷載沖擊振動(dòng)的影響下，將導(dǎo)致軟土強(qiáng)度降低，而在動(dòng)荷載直接作用下的反復(fù)變形又影響地基的穩(wěn)定，軟土地基基床處理困難，加固工程巨大。因此規(guī)定路堤高度不小于基床厚度。7.1軟土地區(qū)路基由于軟土地基比較松軟，在其地段修筑路堤時(shí)，可能產(chǎn)生各種破壞失穩(wěn)現(xiàn)象，如施工期發(fā)生路堤開裂、坍塌；施工及運(yùn)營期出現(xiàn)長期不斷的路堤下稱，或突然的大量下沉、滑移現(xiàn)象，甚至造成路堤整體坍塌，滑弧切入地基軟弱土層之中。因此，軟土地基路堤的穩(wěn)定分析是設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要的內(nèi)容。7.1軟土地區(qū)路基一、天然軟土地基或采用排水固結(jié)處理的軟土地基穩(wěn)定性分析影響軟土地基穩(wěn)定的因素有很多，它不僅取決于路堤的斷面形式、填土高度、加荷速率、地基土性質(zhì)，而且也與軟土成因類型、地層成層情況、地層應(yīng)力歷史等有關(guān)。軟土地基穩(wěn)定分析的方法較多，由于均質(zhì)軟土地基的滑動(dòng)多呈弧形滑面，一般多采用圓弧法進(jìn)行驗(yàn)算。如圖7-3所示，穩(wěn)定安全系數(shù)宜按下列不同情況計(jì)算：7.1軟土地區(qū)路基7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基——土條編號(hào),下標(biāo)i表示土條底部的滑面地基土層內(nèi),下標(biāo)j表示土條底部的滑面在路堤填料內(nèi)；（7-7）

7.1軟土地區(qū)路基——由于固結(jié)增長的地基抗剪力；（7-8）軟土層較薄時(shí)，除按圓弧滑動(dòng)瑞典條分法計(jì)算外，還應(yīng)按不平衡推力傳遞系數(shù)法分析路堤沿復(fù)式滑面滑動(dòng)的穩(wěn)定性。7.1軟土地區(qū)路基路堤位于斜坡地基或軟弱夾層帶時(shí)，除按圓弧滑動(dòng)瑞典條分法計(jì)算外，還應(yīng)按不平衡推力傳遞系數(shù)法分析路堤沿基底或軟弱夾層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性。7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基當(dāng)對(duì)路堤與地基的整體滑動(dòng)穩(wěn)定性采用圓弧滑動(dòng)瑞典條分法分析時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足表7-4的要求。路堤沿斜坡基底、軟弱夾層帶或復(fù)式滑面滑動(dòng)的穩(wěn)定性采用不平衡推力傳遞系數(shù)法分析時(shí)，施工期間穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.10，運(yùn)營期間穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.15。7.1軟土地區(qū)路基7.1軟土地區(qū)路基在天然軟土地基或采用排水固結(jié)處理的軟土地基上，填土路堤的穩(wěn)定性隨時(shí)間變化規(guī)律如說明圖7-6所示。7.1軟土地區(qū)路基在天然軟土地基或采用排水固結(jié)處理的軟土地基上，填土路堤的穩(wěn)定性隨時(shí)間變化規(guī)律如說明圖7-6所示。從圖7-6看出，在填筑至設(shè)計(jì)高度的瞬間，穩(wěn)定性是最低的。隨著軟土在填土荷載作用下的排水固結(jié)壓密，穩(wěn)定性又逐漸增高。7.1軟土地區(qū)路基3、軟土路堤的臨界高度軟土路堤的臨界高度在以地基穩(wěn)定為要求時(shí)，可分為填筑臨界高度Hc和設(shè)計(jì)臨界高度。填筑臨界高度Hc是按地基土僅承受快速施工中形成的路堤荷載得出。在路堤竣工后需立即鋪軌并通行工程列車時(shí)，則軟土地基除承受快速施工中形成的路堤荷載外，還應(yīng)加上列車和軌道荷載，由此計(jì)算得出的路堤臨界高度即為設(shè)計(jì)臨界高度。7.1軟土地區(qū)路基由于軟土路堤在竣工后常需立即鋪軌和行駛工程列車，所以，線路縱斷面設(shè)計(jì)中常取設(shè)計(jì)臨界高度。設(shè)計(jì)臨界高度和填筑臨界高度的高差是由列車與軌道荷載引起的，其值約在2m左右。因此，為使計(jì)算簡便起見，常將填筑臨界高度減去2~3m成為設(shè)計(jì)臨界高度。7.1軟土地區(qū)路基填筑臨界高度Hc最好先通過實(shí)地試驗(yàn)，或者參照既有經(jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無實(shí)地試驗(yàn)條件時(shí)，一般通過圓弧檢算確定。具有特殊條件時(shí)，可按下列方法估算。（1）均質(zhì)厚層軟土地基上路堤的填筑臨界高度①理論估算公式②經(jīng)驗(yàn)公式7.1軟土地區(qū)路基（2）均質(zhì)薄層軟土地基上路堤的填筑臨界高度7.1軟土地區(qū)路基式中，

二、復(fù)合地基的穩(wěn)定性分析采用散體材料樁或加固土樁對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理后，形成復(fù)合地基的穩(wěn)定性破壞機(jī)理較為復(fù)雜。近年來模型試驗(yàn)、數(shù)值分析研究及大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用加固土樁復(fù)合地基處理地段，路堤和地基的整體穩(wěn)定性并非都是整體圓弧滑動(dòng)破壞控制，而可能受樁體傾覆、橫向水平滑移控制或發(fā)生樁間土剪切滑動(dòng)破壞（繞流）。因此，采用復(fù)合地基處理時(shí)，路堤與地基的整體滑動(dòng)穩(wěn)定性分析應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、復(fù)合地基類型、可能的破壞模式，采用適宜的方法。7.1軟土地區(qū)路基二、復(fù)合地基的穩(wěn)定性分析采用圓弧法分析時(shí)，應(yīng)充分考慮軟土特性、樁土模量比等影響因素，合理確定樁土荷載分擔(dān)形式及作用效應(yīng)，計(jì)算滑面作用力；必要時(shí)，宜計(jì)算樁的水平向承載力，檢算樁的橫向穩(wěn)定性。復(fù)合地基土的強(qiáng)度參數(shù)c、φ值應(yīng)該按照復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)滑弧切割地層及范圍分別采用加固土（復(fù)合）或天然地基土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，并綜合考慮復(fù)合地基置換率、樁土應(yīng)力比和應(yīng)力折減系數(shù)等因素確定。當(dāng)滑動(dòng)面沿樁底部剪切時(shí)，則穩(wěn)定性計(jì)算的抗剪強(qiáng)度與天然地地基士的指標(biāo)選取原則相同。7.1軟土地區(qū)路基1、散體樁復(fù)合地基的抗剪強(qiáng)度可按照下式計(jì)算確定：7.1軟土地區(qū)路基2、加固土樁復(fù)合地基的抗剪強(qiáng)度可按照下式計(jì)算確定：7.1軟土地區(qū)路基三、采用剛性樁結(jié)構(gòu)處理時(shí)路堤穩(wěn)定性分析采用剛性樁結(jié)構(gòu)處理時(shí)，路堤穩(wěn)定性應(yīng)按樁承式路堤剛性樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，豎向承載力應(yīng)滿足樁頂以上路堤豎向荷載要求，單樁豎向容許承載力按下式確定：7.1軟土地區(qū)路基7.1.3軟土路基沉降計(jì)算軟土地區(qū)路堤的沉降主要是因地基沉降形成。軟土地基的總沉降量S是指地基從受到荷載應(yīng)力作用起到固結(jié)沉降終止的總沉降量。軟土地基的總沉降量S，可按瞬時(shí)沉降Sd與主固結(jié)沉降Sc之和計(jì)算。對(duì)泥炭土、富含有機(jī)質(zhì)黏土或高塑性黏土地層，可根據(jù)情況考慮次固結(jié)沉降Ss。也可綜合考慮瞬時(shí)沉降及其他因素的影響，將主固結(jié)沉降乘以修正系數(shù)，按式3-4計(jì)算。7.1軟土地區(qū)路基

軟土地區(qū)路堤的沉降主要是因地基沉降形成。軟土地基的總沉降量S是指地基從受到荷載應(yīng)力作用起到固結(jié)沉降終止的總沉降量。軟土地基的總沉降量S，可按瞬時(shí)沉降Sd與主固結(jié)沉降Sc之和計(jì)算。對(duì)泥炭土、富含有機(jī)質(zhì)黏土或高塑性黏土地層，可根據(jù)情況考慮次固結(jié)沉降Ss。也可綜合考慮瞬時(shí)沉降及其他因素的影響，將主固結(jié)沉降乘以修正系數(shù)，按式3-4計(jì)算。7.1軟土地區(qū)路基

一、瞬時(shí)沉降計(jì)算瞬時(shí)沉降是隨著地基被加壓之后發(fā)生的沉降，地基土的體積在外荷載作用下還沒有發(fā)生整體的變化，主要是地基土的畸曲變形，瞬時(shí)沉降可按下面彈性理論公式進(jìn)行計(jì)算。。7.1軟土地區(qū)路基

二、主固結(jié)沉降計(jì)算固結(jié)沉降是指由土體排水固結(jié)所產(chǎn)生的沉降。主固結(jié)沉降采用分層總和法計(jì)算，壓縮試驗(yàn)資料可用e-p曲線、e-lgp曲線或地基壓縮模量。1、采用e-p曲線計(jì)算。。7.1軟土地區(qū)路基2、采用e-lgp曲線計(jì)算。（1）正常固結(jié)土的沉降計(jì)算方法：。7.1軟土地區(qū)路基

對(duì)有效附加應(yīng)力時(shí)的土層，其沉降量按下式計(jì)算：對(duì)有效附加應(yīng)力時(shí)的土層，其沉降量按下式計(jì)算：7.1軟土地區(qū)路基3、對(duì)較均質(zhì)土，主固結(jié)沉降也可根據(jù)地基壓縮模量按下式計(jì)算7.1軟土地區(qū)路基三、次固結(jié)沉降計(jì)算次固結(jié)沉降是在土骨架上的有效應(yīng)力基本上保持不變的條件下，地基隨時(shí)間的增長而發(fā)生的沉降，可按從主固結(jié)完成后開始，由時(shí)間—壓縮曲線的斜率近似地求得次固結(jié)沉降。對(duì)于泥炭土、富含有機(jī)質(zhì)黏土及高塑性黏土等地基宜進(jìn)行次固結(jié)沉降計(jì)算，次固結(jié)沉降采用次固結(jié)系數(shù)計(jì)算：7.1軟土地區(qū)路基軟土、松軟土地基壓縮層計(jì)算深度應(yīng)按附加應(yīng)力等于0.1倍自重應(yīng)力確定；對(duì)高速鐵路、無砟軌道鐵路，其下仍存在軟土層時(shí)，計(jì)算深度應(yīng)增加或至軟土層底。7.1軟土地區(qū)路基

7.1軟土地區(qū)路基五、堤頂面預(yù)留加寬的計(jì)算軟土路堤建成后，在運(yùn)營期間基底會(huì)產(chǎn)生下沉，降低原有軌頂高程。為了保持原有軌頂面高程，就必須在運(yùn)營期間加厚道床來抬高軌面，為使道床抬高后仍能維持規(guī)定的路肩寬度，故設(shè)計(jì)軟土路堤的路基面寬度時(shí)，每側(cè)必須留加寬量，如圖7-11所示。路堤頂面加寬值?W按下列公式計(jì)算：7.1軟土地區(qū)路基由于軟土地基的沉降速率很緩慢，有時(shí)甚至達(dá)數(shù)十年之久，沒有必要將最終沉降加寬值全部提前預(yù)留。因此一般將計(jì)算的?W乘以折減系數(shù)0.5~0.6，即路堤一側(cè)的頂面實(shí)際加寬設(shè)計(jì)值為：7.1軟土地區(qū)路基7.1.4軟土地區(qū)地基的加固及處理措施路堤超過臨界高度時(shí)，為確保路堤在施工和運(yùn)營期能夠安全使用，必須對(duì)路堤和地基進(jìn)行加固處理。關(guān)于加固處理措施，國內(nèi)外均有豐富的經(jīng)驗(yàn)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種新的加固方法更是得到了蓬勃的發(fā)展，不論是加速軟土的滲透固結(jié)，改變地基土的性質(zhì)，還是采用新材料等方面，都有新的突破。7.1軟土地區(qū)路基一、軟土松軟土層厚度及埋深小于3m時(shí)，：1、優(yōu)先采用挖除換填或改良回填處理措施，路堤基底宜采用A、B組粗粒土或C組細(xì)粒土換填，支擋結(jié)構(gòu)物基底應(yīng)采用中粗砂、砂礫石、碎石或灰土、水泥土換填。2、表層無硬殼的淤泥、淤泥質(zhì)土層及泥沼，可采用碾壓片石處理措施。3、非飽和黏性土、粉土層或松散砂類土層，可采用沖擊碾壓或振動(dòng)碾壓處理措施，碾壓遍數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)備能力、工程經(jīng)驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)確定，滿足壓實(shí)后地基密實(shí)度（防液化）承載力或路基沉降變形控制要求。7.1軟土地區(qū)路基4、軟土層、非飽和黏性土或粉土層，地下水位接近地表、排除困難或地表硬殼層厚度大于1m時(shí)，可直接在路堤基底采用排水（加筋）墊層處理措施，墊層材料宜采用中粗砂、砂礫石或碎石，厚度不宜小于0.5m，墊層內(nèi)可采用土工布、土工格柵、土工格室等土工合成材料加筋補(bǔ)強(qiáng)，材料層數(shù)、強(qiáng)度視路堤穩(wěn)定性需要確定且不應(yīng)超過3層。7.1軟土地區(qū)路基二、軟土層厚度及埋深小于6m時(shí)，可按下列原則選擇適宜的處理措施：1、表層硬殼厚度小于2m時(shí)，可采用前述排水（加筋）墊層處理措施。2、采用反壓護(hù)道加固，反壓護(hù)道宜用單級(jí)，其高度宜為路堤高度的1/3~1/2，且應(yīng)小于填筑臨界高度，其寬度應(yīng)由穩(wěn)定性檢算確定。7.1軟土地區(qū)路基反壓護(hù)道是在路堤兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，使路基下地基土不被擠出和隆起，以保證路堤穩(wěn)定。這種施工方法簡便，不需要控制填土速率，但土方量大，占地面積廣，僅適用于非耕種區(qū)和取土不困難的地區(qū)。后期沉降大，需經(jīng)常抬道，給養(yǎng)護(hù)遺留困難。7.1軟土地區(qū)路基3、采用強(qiáng)夯置換墩加固。強(qiáng)夯置換墩要穿透軟土層至硬底，加固深度不超過8m，強(qiáng)夯置換墩體材料要采用級(jí)配良好的塊石、碎石礦渣等堅(jiān)硬粗顆粒材料，但粒徑大于300mm顆粒含量不超過全重的30%。7.1軟土地區(qū)路基三、軟土層較厚時(shí)，可采用預(yù)壓排水固結(jié)法處理措施。1、排水固結(jié)措施宜采用袋裝砂井、塑料排水板等豎向排水井。井徑、間距和深度，應(yīng)根據(jù)地基情況、施工工期、固結(jié)要求等，按滲透固結(jié)理論計(jì)算確定。（1）袋裝砂井砂井是指軟土地基中按一定規(guī)格排列的圓形砂柱，砂井可使地基在附加荷重作用下，加速排水固結(jié)，提高強(qiáng)度，增大地基承載力，從而保證路堤的穩(wěn)定。7.1軟土地區(qū)路基為了節(jié)約用砂量和保持砂井的連續(xù)性，現(xiàn)在多采用袋裝砂井。以聚丙烯編織布縫成直徑7cm左右的砂袋，長度為設(shè)計(jì)的砂井長，砂袋中灌滿粗砂；利用振動(dòng)錘將內(nèi)徑為9cm左右的套管打入地基，達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，將灌滿砂子的砂袋放入套管，拔出套管，砂袋留在軟土地基中形成袋裝砂井。砂袋上端應(yīng)有20~30cm砂墊層中，以便土體中的水分順利排出。7.1軟土地區(qū)路基（2）塑料排水板塑料排水板是由芯體和濾套組成的復(fù)合體，或是由單種材料制成的多孔管道板帶（無濾套）。芯板一般由聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔管道或其他形式的板帶；濾套一般由無紡織物制成。塑料排水板所用的材料、制造方法不同，結(jié)構(gòu)也不同，但基本上分為兩類。第一類是用單一材料制成的多孔管道的板帶，表面有許多微孔；第二類是由兩種材料組合而成，芯板為各種規(guī)律變形斷面的芯板或亂絲、花式絲的芯板，外面包裹一層無紡?fù)凉た椢餅V套。7.1軟土地區(qū)路基四、對(duì)于軟土層較厚，采用預(yù)壓排水固結(jié)法處理不能滿足穩(wěn)定、工后沉降、工期要求或預(yù)壓荷載困難的軟土地基，軟土層較厚的路塹及高度小于基床厚度的低路堤地段，與既有線并行增建的第二線軟土地基、以及支擋建筑物基礎(chǔ)或路塹邊坡等情況或地段的軟土地基，應(yīng)根據(jù)地層性質(zhì)、環(huán)境因素、處理目的、處理措施的適宜性及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)等條件選擇采用水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁等復(fù)合地基或剛性樁結(jié)構(gòu)處理措施。7.1軟土地區(qū)路基1、水泥土攪拌樁利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的地基。2、高壓旋噴樁利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水、（空氣）成為20～40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖切、擾動(dòng)、破壞土體，同時(shí)鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體（即旋噴樁），以達(dá)到加固地基的目的。7.1軟土地區(qū)路基五、松軟土層為可液化的粉土、粉細(xì)砂，厚度小于8m時(shí)，可采取強(qiáng)夯法處理；厚度小于15m時(shí)，宜采取擠密砂樁、碎石樁等復(fù)合地基處理措施。1、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法，又稱動(dòng)力固結(jié)法，指的是為提高軟弱地基的承載力，利用起吊設(shè)備，將10～40噸的重錘提升至10～40米高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)土層?，F(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明：在100～200噸米夯實(shí)能量下，一般可獲得3～6米的有效夯實(shí)深度。7.1軟土地區(qū)路基2、擠密砂樁擠密砂樁也稱為砂樁或砂樁擠密法，是用沖擊或振動(dòng)等方法將鋼套管按一定間距沉入地基土中擠壓成孔，然后邊拔管邊向管內(nèi)灌砂并振搗密實(shí)而成的砂質(zhì)柱體。這種處理方法對(duì)整個(gè)地基起到擠壓密實(shí)的作用，砂樁本身又以其較周圍土體為大的剛度而承受大部分上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的荷載，從而與周圍被加固土一起組成復(fù)合地基，可提高地基承載力、減少沉降、防止振動(dòng)液化等。7.1軟土地區(qū)路基3、碎石樁碎石樁適用于擠密松散的砂土、粉土、素填土和雜填土地基。在復(fù)合地基的各類樁體中，碎石樁與砂樁同屬散體材料樁，加固機(jī)理相似。隨被加固土質(zhì)不同機(jī)理有所差別：對(duì)砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用；對(duì)黏性土和填土，以置換作用為主，兼有不同程度的擠密和促進(jìn)排水固結(jié)的作用。7.1軟土地區(qū)路基六、松軟土層為軟黏性土或厚度較大時(shí),宜采用碎石樁、水泥土攪拌樁、CFG樁、高壓旋噴樁等復(fù)合地基或剛性樁結(jié)構(gòu)處理措施1、CFG樁CFG樁是英文Cement-Flyash-Gravel的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。2、剛性樁剛性樁是指發(fā)生位移時(shí)，樁軸線仍然保持原有線型，只是樁周土發(fā)生變形，反之則為彈性樁。例如，鉆孔灌注樁即為一種剛性樁。7.1軟土地區(qū)路基膨脹土（又名裂隙黏土，簡稱裂土）是一種由大量親水性黏土礦物組成的，具有吸水膨脹、軟化、崩解和失水急劇收縮開裂，并能產(chǎn)生往復(fù)變形的黏性土。由于膨脹土具有明顯的脹縮性、超固結(jié)性和多裂隙性，所以膨脹土路基容易發(fā)生病害，應(yīng)當(dāng)予以重視。7.2膨脹土地區(qū)路基7.2膨脹土地區(qū)路基7.2.1膨脹土的工程特性一、脹縮性膨脹土具有干縮濕脹特性，吸水體積膨脹，將對(duì)路基結(jié)構(gòu)物或上部軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹變形及膨脹力，使其向上隆起；失水收縮時(shí)，造成土體開裂，并使其下沉。7.2膨脹土地區(qū)路基二、多裂隙性普遍發(fā)育各種形態(tài)的裂隙是膨脹土的另一顯著特征。膨脹土裂隙的形成與其成土過程、脹縮效應(yīng)、風(fēng)化作用等許多因素有關(guān)。膨脹土的裂隙面大多有次生的灰白膨脹土充填，充填物具蠟狀光澤，可見鏡面痕。充填物多由蒙脫石礦物組成，具強(qiáng)親水性，當(dāng)水浸入后，很容易使裂隙面髙度軟化，抗剪強(qiáng)度降低。7.2膨脹土地區(qū)路基三、超固結(jié)性由于膨脹土大都是在更新世以前沉積的土層，在歷史上曾經(jīng)受過超壓密作用，因此，膨脹土大多數(shù)都處于超固結(jié)狀態(tài)。膨脹土具有原始密度高、天然孔隙比小、粒間連接緊密、水平應(yīng)力大的特點(diǎn)，隨著土體的開挖，將產(chǎn)生明顯的卸荷膨脹，使土體內(nèi)積聚的能量逐漸釋放，原有的較大的水平應(yīng)力完全由路塹坡體相應(yīng)水平面上的剪應(yīng)力承受并在坡腳上產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，極易出現(xiàn)坍塌。7.2膨脹土地區(qū)路基四、崩解性膨脹土浸水后體積膨脹，在無側(cè)限條件下會(huì)發(fā)生吸水濕化。對(duì)于不同類型的膨脹土而言，其崩解性是不一樣的，強(qiáng)膨脹土浸人水中后，幾分鐘內(nèi)很快就完全崩解；而弱膨脹土浸水后，則需經(jīng)過較長時(shí)間才逐步崩解，且有的崩解不完全。此外，膨脹土的崩解特性還與試樣的起始濕度有關(guān)，一般干燥土試樣崩解迅速且較完全，而潮濕土試樣崩解緩慢且不完全。7.2膨脹土地區(qū)路基五、強(qiáng)度衰減性膨脹土的抗剪強(qiáng)度除表現(xiàn)出一般黏性土的共性外，還表現(xiàn)出典型的“變動(dòng)強(qiáng)度”特征，即土體的強(qiáng)度隨時(shí)間而變化。新開挖的邊坡土體，處于天然含水量的原始結(jié)構(gòu)狀態(tài)，其抗剪強(qiáng)度較高。隨著時(shí)間的推移，暴露于大氣中的土體，一方面由于膨脹土的超固結(jié)性而使土體產(chǎn)生卸載膨脹，強(qiáng)度會(huì)降低；另一方面受溫度和水等外界因素的影響，土體經(jīng)過反復(fù)的脹縮作用，原始結(jié)構(gòu)遭受破壞，原始裂隙張開擴(kuò)大，新生裂隙不斷產(chǎn)生，應(yīng)力集中現(xiàn)象愈來愈嚴(yán)重，形成局部破壞區(qū)，土體強(qiáng)度將顯著降低；同時(shí)，隨著裂隙的發(fā)展，土中吸入水分的增加，土粒周圍的結(jié)合水膜增厚，土體將發(fā)生膨脹，強(qiáng)度也將顯著降低。7.2膨脹土地區(qū)路基7.2.2膨脹土的判別標(biāo)準(zhǔn)與分類指標(biāo)目前，國內(nèi)外存在多種膨脹土的判別與分類方法，并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所有的這些方法和標(biāo)準(zhǔn)都著重反映了膨脹土的某些方面的工程特性，并結(jié)合不同類型的工程建設(shè)對(duì)土質(zhì)的不同要求，建立相應(yīng)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。膨脹土的判別應(yīng)根據(jù)自由膨脹率、蒙脫石含量、陽離子交換量3項(xiàng)指標(biāo)對(duì)膨脹土的膨脹性進(jìn)行分級(jí)，如下表7-5所示。7.2膨脹土地區(qū)路基7.2膨脹土地區(qū)路基7.2.3膨脹土路基設(shè)計(jì)一、膨脹土路堤1、膨脹土路堤填料用膨脹土填筑路堤時(shí)，要選擇性地選取膨脹土的類型，盡可能選取弱、中膨脹土作填料，而不用強(qiáng)膨脹土填筑，填筑過程中其邊坡坡度應(yīng)根據(jù)路堤邊坡的高度、填料重塑后的性質(zhì)、區(qū)域氣候特點(diǎn)，并參照既有路堤的成熟經(jīng)驗(yàn)綜合確定。7.2膨脹土地區(qū)路基（1）基床表層不應(yīng)采用膨脹土或其改良土填筑。（2）基床底層填筑應(yīng)符合下列規(guī)定：無砟軌道鐵路不應(yīng)采用膨脹土或其改良土填筑；高速有砟軌道鐵路可采用弱膨脹土改良土填筑；其他有砟軌道鐵路可采用弱、中膨脹土改良土填筑。（3）基床以下路堤填筑應(yīng)符合下列規(guī)定：無砟軌道鐵路不宜采用膨脹土改良填筑；時(shí)速200km及以上有軌道鐵路不應(yīng)采用膨脹土直接填筑，可采用弱、中膨脹土改良土填筑；其他標(biāo)準(zhǔn)鐵路可采用弱、中膨脹土改良土填筑。7.2膨脹土地區(qū)路基2、膨脹土路堤邊坡邊坡高度不大于6m時(shí)，坡率可按1:1.5~1:175設(shè)計(jì)。邊坡高度大于6m時(shí)，邊坡坡率及形式應(yīng)根據(jù)填料重塑或改良后性質(zhì)、氣候條件、加固措施等因素進(jìn)行路堤邊坡穩(wěn)定性分析并結(jié)合既有路堤的成熟經(jīng)驗(yàn)綜合確定。穩(wěn)定檢算宜采用圓弧法，穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.25。7.2膨脹土地區(qū)路基當(dāng)考慮到既有線膨脹土路堤普遍沉降這一實(shí)際情況，以及膨脹土的脹縮特性（這些特性主要表現(xiàn)在脹縮沉降殘余變形，側(cè)向擠出變形以及施工中壓密過程的變形等），將會(huì)使填土產(chǎn)生后期沉降。因此，對(duì)于膨脹土路堤，要預(yù)先適當(dāng)加大路基面寬度，以便在路堤沉降后抬高道床時(shí)能保持有足夠的路肩寬度。7.2膨脹土地區(qū)路基當(dāng)考慮到既有線膨脹土路堤普遍沉降這一實(shí)際情況，以及膨脹土的脹縮特性（這些特性主要表現(xiàn)在脹縮沉降殘余變形，側(cè)向擠出變形以及施工中壓密過程的變形等），將會(huì)使填土產(chǎn)生后期沉降。因此，對(duì)于膨脹土路堤，要預(yù)先適當(dāng)加大路基面寬度，以便在路堤沉降后抬高道床時(shí)能保持有足夠的路肩寬度。7.2膨脹土地區(qū)路基3、膨脹土路堤的穩(wěn)定性分析如膨脹土路堤過高或其他特殊情況時(shí)，需要進(jìn)行穩(wěn)定性分析。（1）路堤整體穩(wěn)定性分析膨脹土路堤的整體穩(wěn)定性分析可按圖7-16所示的破壞模式，取一般鐵路路堤的標(biāo)準(zhǔn)斷面，采用圓弧滑面法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，檢算時(shí)強(qiáng)度釆用浸水后的指標(biāo)，并假定滑弧通過表層1.0m范圍內(nèi)的抗剪強(qiáng)度為零（考慮到表層的抗剪強(qiáng)度已經(jīng)喪失）。如果檢算得到的安全系數(shù)K＜1.25，須進(jìn)一步改緩邊坡并重新檢算修改后路堤斷面的穩(wěn)定性，直至安全系數(shù)達(dá)到1.25為止。7.2膨脹土地區(qū)路基7.2膨脹土地區(qū)路基（2）路堤邊坡表層穩(wěn)定性分析膨脹土路堤由于氣候變化及風(fēng)化作用，使表層強(qiáng)度明顯低于內(nèi)部強(qiáng)度。路堤的設(shè)計(jì)斷面滿足了整體穩(wěn)定性的要求以后，還須進(jìn)一步檢算邊坡表層的穩(wěn)定性。7.2膨脹土地區(qū)路基（2）路堤邊坡表層穩(wěn)定性分析膨脹土路堤由于氣候變化及風(fēng)化作用，使表層強(qiáng)度明顯低于內(nèi)部強(qiáng)度。路堤的設(shè)計(jì)斷面滿足了整體穩(wěn)定性的要求以后，還須進(jìn)一步檢算邊坡表層的穩(wěn)定性。7.2膨脹土地區(qū)路基4、膨脹土路堤邊坡防護(hù)加固措施由于膨脹土的穩(wěn)定性低，容易發(fā)生失穩(wěn)坍塌，尤其是應(yīng)力強(qiáng)大的坡腳處，所以，需要對(duì)邊坡進(jìn)行加固，具體如表7-6所示。7.2膨脹土地區(qū)路基二、膨脹土路塹1、基床處理基床表層應(yīng)全部換填符合相應(yīng)鐵路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求的填料?；驳讓討?yīng)采取換填、土質(zhì)改良或其他地基加固措施。處理深度應(yīng)滿足表7-7要求。7.2膨脹土地區(qū)路基2、路塹邊坡膨脹土路塹邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)遵循緩坡率、寬平臺(tái)、加固坡腳和適宜的坡面防護(hù)相結(jié)合的原則，邊坡形式應(yīng)采用階梯型，邊坡分級(jí)高度不宜大于6m，級(jí)間邊坡平臺(tái)寬度不應(yīng)小于2.0m。對(duì)于膨脹土路塹邊坡無不利的結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層，且高度不超過10m時(shí)，邊坡坡度和平臺(tái)的設(shè)置可根據(jù)土的邊坡的高度和土質(zhì)按表7-8所列數(shù)值設(shè)計(jì)。7.2膨脹土地區(qū)路基7.2膨脹土地區(qū)路基當(dāng)膨脹土路塹邊坡存在不利結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層，或高度超過10m時(shí)，邊坡坡率及平臺(tái)寬度應(yīng)結(jié)合穩(wěn)定性分析進(jìn)行設(shè)計(jì)。穩(wěn)定性檢算宜采用圓弧法，穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.25；當(dāng)存在不利結(jié)構(gòu)面或軟弱夾層時(shí)宜采用傳遞系數(shù)法，穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.15。7.2膨脹土地區(qū)路基3、膨脹土路塹邊坡防護(hù)加固路塹邊坡防護(hù)加固措施可依據(jù)工程地質(zhì)條件、環(huán)境因素和邊坡高度按表7-9進(jìn)行設(shè)計(jì)。骨架凈間距不宜大于3m，寬度不宜小于0.5m，深度不應(yīng)小于0.6m。降雨強(qiáng)度較大時(shí)，膨脹土應(yīng)加強(qiáng)坡面防護(hù)工程。7.2膨脹土地區(qū)路基對(duì)于中、強(qiáng)膨脹土及邊坡高度大于6m的弱膨脹土路塹，坡腳應(yīng)采取擋土墻、抗滑擋土墻、樁基承臺(tái)抗滑擋土墻、抗滑樁板墻等支擋加固措施，必要時(shí)可對(duì)邊坡采取分級(jí)抗滑支擋措施加強(qiáng)加固。7.2膨脹土地區(qū)路基三、膨脹土脹縮變形膨脹土地區(qū)的高速鐵路及無碓軌道城際鐵路路基，除應(yīng)控制工后沉降外，還應(yīng)考慮地基脹縮變形的影響。1、膨脹變形低矮路堤和路塹地基土的膨脹變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算。2、收縮變形低矮路堤和路塹地基土的收縮變形量可按下式進(jìn)行計(jì)算。——地基土的收縮變形量；——計(jì)算收縮變形量的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，宜根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，無可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采用0.6；——基底下大氣影響深度范圍內(nèi)第i層土的收縮系數(shù)；——地基土收縮過程中，第i層土發(fā)生的含水量變化平均值；7.2膨脹土地區(qū)路基膨脹土地基變形不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)采取換填、防排水、復(fù)合地基、樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，樁板結(jié)構(gòu)等處理措施。7.2膨脹土地區(qū)路基7.3.1黃土的定名和特征黃土是一種第四紀(jì)以來，在干旱和半干旱條件下陸相沉積的一種特殊土，土顆粒以粉粒為主，多孔隙，含鈣質(zhì)的黏性土。7.3黃土地區(qū)路基7.3.1黃土的定名和特征一般具有下列特征：1、以黃色、褐黃色為主，有時(shí)呈微紅、棕紅、灰黃色等；2、組成以粉粒（0.05~0.005mm）為主，含量一般在60%以上，幾乎沒有粒徑大于0.25mm的顆粒；3、多孔性，天然孔隙比一般大于0.8，有時(shí)存在肉眼可見的大孔隙，直徑約為0.5~1.0mm；4、天然含水量小，呈干硬或半干硬狀態(tài)，遇水后易崩解、沖蝕，有的黃土具有濕陷性；5、含有碳酸鈣鹽類（CaCO3），或含有大量鈣質(zhì)結(jié)核；6、節(jié)理發(fā)育，在天然狀態(tài)下能經(jīng)常保持垂直邊坡。7.3黃土地區(qū)路基7.3.2黃土的分類及工程性質(zhì)一、黃土分類根據(jù)黃土沉積地質(zhì)年代及其工程特性的不同，將黃土分為老黃土和新黃土兩大類。7.3黃土地區(qū)路基二、黃土的工程性質(zhì) 1、濕陷性黃土的濕陷是指當(dāng)土體浸水后在土自重或外荷載作用下發(fā)生的下沉現(xiàn)象。黃土在天然含水量情況下具有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性，但遇水浸濕后，一些黃土在其自重作用下會(huì)發(fā)生大量的變形，強(qiáng)度也隨之迅速降低，而有些黃土卻并不發(fā)生濕陷。濕陷性黃土又分為自重濕陷性與非自重濕陷性兩類。自重濕陷是指土層浸水后僅由于土的自重而發(fā)生的濕陷，非自重濕陷是指土層浸水后，由于自重及附加應(yīng)力共同作用下而發(fā)生的濕陷。7.3黃土地區(qū)路基2、透水性透水性反映了土體中水的通過能力。由于黃土具有大孔隙及垂直節(jié)理等特殊構(gòu)造，其垂直方向的滲透性較水平方向大，二者的比值在3~30范圍內(nèi)變動(dòng)。當(dāng)浸水濕陷后，土體被壓密，豎向滲透系數(shù)顯著降低；黃土經(jīng)壓實(shí)后大孔構(gòu)造被破壞，其透水性也大大降低。此外，黏粒的含量也會(huì)影響黃土的滲透性，黏粒含量較多的埋藏土及紅色黃土經(jīng)常成為透水不良或不透水的土層。7.3黃土地區(qū)路基3、壓縮性壓縮性反映了土體在外荷載作用下壓縮變形量的大小。對(duì)黃土地基而言，壓縮變形是指地基土在天然含水量條件下所產(chǎn)生的變形，不包括地基浸濕后的濕陷變形。我國各地黃土的壓縮系數(shù)一般在0.1~1.0MPa之間變化。一般在中更新世末期和晚更新世早期形成的黃土，其壓縮性多為中等偏低，少量為低壓縮性土；晚更新世末期和全更新世時(shí)期形成的黃土則壓縮性多為中等偏高，有的甚至為高壓縮性土；新近堆積黃土的壓縮性多數(shù)較高，最高可達(dá)1.5~2.0MPa。7.3黃土地區(qū)路基4、抗剪強(qiáng)度黃土的抗剪強(qiáng)度除與土的顆粒組成、礦物成分、黏粒含量等有關(guān)外，還與土的密實(shí)程度和含水量有很大關(guān)系。由于垂直節(jié)理及大孔隙的存在，原狀黃土的強(qiáng)度隨方向而異，一般情況下，黃土水平方向的強(qiáng)度較大，45°方向強(qiáng)度居中，垂直方向強(qiáng)度最小。但是，對(duì)于沖積、洪積黃土而言，由于該類黃土存在水平層理，導(dǎo)致垂直方向強(qiáng)度最大，45°方向強(qiáng)度居中，水平方向強(qiáng)度最小。原狀黃土抗剪強(qiáng)度的峰值和殘值差距較大，是黃土地區(qū)多崩塌性滑坡的重要原因。7.3黃土地區(qū)路基7.3.3黃土的濕陷性評(píng)價(jià)一、黃土的濕陷機(jī)理黃土的濕陷現(xiàn)象是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程，受多方面因素的制約和影響。目前，對(duì)黃土濕陷的原因有各種不同的觀點(diǎn)，如毛細(xì)管假說、溶鹽假說、欠壓密理論、結(jié)構(gòu)學(xué)說等。其中以欠壓密理論最為著名。該理論認(rèn)為黃土是在干旱和半干旱條件下形成的，干燥少雨的氣候環(huán)境水分因蒸發(fā)而不斷減少，鹽類析出，產(chǎn)生了加固黏聚力，即由于土體中鈣、鎂等膠結(jié)物的存在而對(duì)土粒產(chǎn)生的膠體凝結(jié)作用；在土體濕度不太大的情況下，上覆土層不足以克服土中形成的加固黏聚力，形成欠壓密狀態(tài)。一旦受水浸濕，加固黏聚力消失，產(chǎn)生濕陷。7.3黃土地區(qū)路基二、黃土的濕陷性影響因素1、黃土的微觀結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)黃土微觀結(jié)構(gòu)的研究，可分為接觸膠結(jié)、接觸基底膠結(jié)和基底膠結(jié)等三種結(jié)構(gòu)。接觸膠結(jié)中，粒徑大于0.05mm的粗顆粒較多，膠結(jié)物多呈薄膜狀，骨架顆粒彼此接觸較多，結(jié)構(gòu)較松散，濕陷性強(qiáng)；接觸基底膠結(jié)的骨架顆粒有的彼此接觸，有的在粒間鑲嵌有膠結(jié)物，其濕陷性較接觸膠結(jié)為少；基底膠結(jié)的骨架顆粒較細(xì)，膠結(jié)物豐富，多呈團(tuán)聚狀，結(jié)構(gòu)致密，濕陷性小。7.3黃土地區(qū)路基2、黃土的物理性質(zhì)黃土的物理性質(zhì)指標(biāo)的變化范圍列于表7-11。其中影響黃土濕陷性的主要物理性質(zhì)指標(biāo)為天然孔隙比、天然含水量和液限。7.3黃土地區(qū)路基在其他條件相同的條件下，黃土的天然孔隙比越大，大孔隙占總孔隙體積的比率越高，濕陷性越強(qiáng)；否則反之。黃土的濕陷性與土的天然含水量關(guān)系密切。有研究表明，當(dāng)天然含水量超過25%時(shí)，黃土不再具有濕陷性。有人認(rèn)為低含水量黃土的濕陷性是水膜楔入的結(jié)果。低含水量黃土在細(xì)顆粒（主要是黏粒）表面上包裹的結(jié)合水膜一般很薄，其中離子引力較強(qiáng)，將表面帶負(fù)電荷的黏粒連接起來，具有一定的凝聚強(qiáng)度。當(dāng)水進(jìn)入土中使結(jié)合水膜增厚，土顆粒孔隙膨脹，體積增大，引力減弱，凝聚強(qiáng)度降低，產(chǎn)生了濕陷。7.3黃土地區(qū)路基液限是決定黃土力學(xué)性質(zhì)的另一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)黃土的液限超過30%時(shí)，黃土的濕陷性較弱，且多表現(xiàn)為非自重性濕陷。若液限小于30%，則黃土的濕陷性一般較強(qiáng)烈。7.3黃土地區(qū)路基3、黃土的濕陷性評(píng)價(jià)黃土地基的濕陷性評(píng)價(jià)一般包括三個(gè)方面的內(nèi)容：第一，判定黃土地基是濕陷性的還是非濕陷性的；第二，如果是濕陷性黃土，還要判定是自重濕陷性的還是非自重濕陷性的；第三，判定濕陷性黃土地基的濕陷等級(jí)，也就是在規(guī)范給定的壓力作用下，地基充分浸水后的濕陷變形量，它反映了地基的濕陷程度。7.3黃土地區(qū)路基（1）濕陷性判斷。一般采用濕陷系數(shù)δs（也稱相對(duì)濕陷系數(shù)）來反映黃土的濕陷變形特征。它是單位厚度土樣在一定壓力作用下受水浸濕后所產(chǎn)生的濕陷量。δs的確定方法是將高度為h0的原狀土樣在無側(cè)限膨脹條件下進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，測出天然濕度下變形穩(wěn)定后的試樣高度hp及浸水飽和條件下變形穩(wěn)定后的試樣高度hp'，然后按式（7-35）求濕陷性系數(shù)。7.3黃土地區(qū)路基

7.3黃土地區(qū)路基

7.3黃土地區(qū)路基

7.3黃土地區(qū)路基

7.3黃土地區(qū)路基7.3.4黃土路基設(shè)計(jì)一、路堤1、路堤基床填料選擇（1）基床表層：時(shí)速不大于120km的有砟軌道城際鐵路、客貨共線鐵路有經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用黃土改良土作填料，其他鐵路不應(yīng)采用黃土或其改良土作填料。（2）基床底層：可采用黃土改良土作填料；在有可靠資料和工程經(jīng)驗(yàn)的情況下，采取加固或封閉措施，時(shí)速不大于160km的客貨共線鐵路基床底層可采用C組黃土作填料。7.3黃土地區(qū)路基2、對(duì)于基床以下路堤，無砟軌道鐵路、時(shí)速200km以上的有砟軌道鐵路可采用黃土改良土作填料，其他鐵路可采用C組黃土作填料。3、當(dāng)路堤邊坡高度不大于15m時(shí)，斷面形式及邊坡坡率可按表7-13確定。當(dāng)邊坡高度大于15m時(shí)，宜釆用工程類比法結(jié)合穩(wěn)定性檢算，確定路堤的斷面形式及邊坡坡率。7.3黃土地區(qū)路基2、對(duì)于基床以下路堤，無砟軌道鐵路、時(shí)速200km以上的有砟軌道鐵路可采用黃土改良土作填料，其他鐵路可采用C組黃土作填料。3、當(dāng)路堤邊坡高度不大于15m時(shí)，斷面形式及邊坡坡率可按表7-13確定。當(dāng)邊坡高度大于15m時(shí)，宜釆用工程類比法結(jié)合穩(wěn)定性檢算，確定路堤的斷面形式及邊坡坡率。7.3黃土地區(qū)路基二、路塹1、基床基床表層應(yīng)進(jìn)行換填處理，換填填料應(yīng)符合第二章有關(guān)規(guī)定。高速鐵路、城際鐵路、Ⅰ級(jí)鐵路及重載鐵路的基床底層應(yīng)進(jìn)行換填、土質(zhì)改良或其他地基加固措施，處理深度應(yīng)考慮濕陷變形的影響，并滿足表7-14要求。7.3黃土地區(qū)路基7.3黃土地區(qū)路基Ⅱ級(jí)鐵路，在年平均降水量大于500mm地區(qū)，基床土的塑性指數(shù)大于12，液限大于32%時(shí)，宜采取換填或土質(zhì)改良措施，處理深度不宜小于0.5m?；驳讓禹敳恳瞬扇》忾]、隔水措施。7.3黃土地區(qū)路基2、邊坡路塹邊坡形式應(yīng)根據(jù)黃土類別、均勻性及邊坡高度按表7-15確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）邊坡小平臺(tái)，在年平均降水量小于300mm地區(qū)應(yīng)每12m高設(shè)一級(jí)；年平均降水量300~500mm地區(qū)應(yīng)每10m設(shè)一級(jí)；年平均降水量500~700mm地區(qū)應(yīng)每8m高設(shè)一級(jí)。（2）邊坡大平臺(tái)宜設(shè)在邊坡的中部。（3）非均質(zhì)土層平臺(tái)或變坡點(diǎn)的位置，應(yīng)結(jié)合不同土層分界面和鈣質(zhì)結(jié)核層的位置綜合確定。7.3黃土地區(qū)路基（4）邊坡平臺(tái)寬度應(yīng)根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算確定，小平臺(tái)寬度宜為2.0~2.5m，大平臺(tái)寬度宜為4~6m。（5）邊坡平臺(tái)應(yīng)設(shè)截水溝。（6）側(cè)溝平臺(tái)寬度可為1.0~2.0m。7.3黃土地區(qū)路基路塹邊坡坡率應(yīng)采用工程地質(zhì)類比法結(jié)合邊坡穩(wěn)定性檢算等綜合確定。設(shè)有大平臺(tái)的深路塹，除應(yīng)對(duì)全邊坡作穩(wěn)定性檢算外，還應(yīng)對(duì)大平臺(tái)毗鄰的上下分段邊坡作局部穩(wěn)定性檢算。當(dāng)邊坡高度不大于20m時(shí)，可按表7-16確定邊坡坡率。7.3黃土地區(qū)路基三、地基的處理黃土地基濕陷性處理，應(yīng)根據(jù)工后沉降要求、地基特性、處理深度、施工設(shè)備、材料來源和對(duì)周圍環(huán)境的影響等因素進(jìn)行分析，可選擇表7-17中的一種或多種相結(jié)合的措施，防止、全部或部分消除濕陷性。7.3黃土地區(qū)路基7.3黃土地區(qū)路基濕陷性黃土地基的處理寬度，應(yīng)符合下列規(guī)定：1、擋土墻地段在非自重濕陷性黃土場地，應(yīng)至基礎(chǔ)底面外側(cè)不小于1m；在自重濕陷性黃場地，應(yīng)至基礎(chǔ)底面外側(cè)不小于2m。2、路堤地段應(yīng)至坡腳外側(cè)不小于3m，路塹地段為路基的整個(gè)開挖面。7.3黃土地區(qū)路基7.4.1鹽漬土的定義及分類一、鹽漬土的定義鹽漬土指易溶鹽含量大于或等于0.3%且小于20%，并具有溶陷、鹽脹等工程特性的土。二、鹽漬土的分類鹽漬土可根據(jù)含鹽化學(xué)成分、含量及溶陷和鹽脹程度按表7-18~7-21分類。鹽漬土具有腐蝕性、松脹性、吸濕性，土體易產(chǎn)生鹽脹或軟化。鹽漬土中的可溶鹽經(jīng)水浸泡溶解后，使土體結(jié)構(gòu)松散，產(chǎn)生溶陷。7.4鹽漬土地區(qū)路基1、按含鹽的性質(zhì)分類鹽漬土按含鹽的性質(zhì)分為氯鹽類、硫酸鹽類和碳酸鹽類等三種。其中氯鹽有較大的吸濕性，具有保持水分的能力，結(jié)晶時(shí)體積不膨脹；硫酸鹽的最大特點(diǎn)是結(jié)晶時(shí)要結(jié)合一定數(shù)量水分子，體積膨脹劇烈，當(dāng)結(jié)晶體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水狀態(tài)時(shí)，體積相應(yīng)減少；碳酸鹽（亦稱堿性鹽）一般在土中含量較少，但碳酸鈉的水溶液具有較大的堿性反應(yīng)，對(duì)黏土顆粒間的膠結(jié)起分散作用。鹽漬土所含鹽的性質(zhì)，通常以土中所含陰離子的氯根Cl-1和硫酸根SO42-以及碳酸根CO32-、碳酸氫根HCO3-的比值來表示。7.4鹽漬土地區(qū)路基7.4鹽漬土地區(qū)路基7.4鹽漬土地區(qū)路基2、按鹽漬化的程度分類鹽漬化的程度對(duì)鹽漬土的工程性質(zhì)影響巨大。根據(jù)各種鹽類在土中的含鹽量的大小可將鹽漬土分為弱、中、強(qiáng)、超強(qiáng)鹽漬土。7.4鹽漬土地區(qū)路基3、當(dāng)溶鹽系數(shù)δrx≥0.01時(shí)，應(yīng)判定為溶陷性鹽漬土。7.4鹽漬土地區(qū)路基4、當(dāng)鹽脹系數(shù)δyz≥0.01時(shí)，應(yīng)判定為鹽脹性鹽漬土。7.4鹽漬土地區(qū)路基7.4.2鹽漬土路基設(shè)計(jì)一、鹽漬土路基填料鹽漬土地區(qū)地勢多低洼，地下水埋藏較淺、水質(zhì)礦化度高，易形成鹽漬土路基病害，選擇以路堤通過可避免或減輕病害的產(chǎn)生。路堤填料應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、降雨量等因素綜合確定:1、高速鐵路、城際鐵路路基不應(yīng)采用鹽漬土做填料。2、重載鐵路、時(shí)速160km及以上客貨共線鐵路基床不應(yīng)采用鹽漬土做填料。3、時(shí)速160km以下客貨共線鐵路基床表層不應(yīng)采用鹽漬土做填料。4、鹽漬土作填料時(shí)，其容許含鹽量(DT)?不應(yīng)大于表7-22的規(guī)定。5、石膏土不應(yīng)作為填料。7.4鹽漬土地區(qū)路基7.4鹽漬土地區(qū)路基當(dāng)鹽漬土作填料時(shí)，基床表層以下應(yīng)設(shè)隔斷層，路基面應(yīng)適當(dāng)加寬，每側(cè)加寬不宜小于0.4m；邊坡坡率不應(yīng)陡于1：1.75，坡腳處應(yīng)設(shè)置1.0m寬、0.5m高的護(hù)道。7.4鹽漬土地區(qū)路基

——毛細(xì)水強(qiáng)烈上升高度； ——安全高度，一般取0.5m； ——蒸發(fā)強(qiáng)度影響深度，指自地面或路面以下，天然含水率

曲線有明顯變化的深度；

——最高地下水水位埋藏深度或最高地面積水深度，其中前

者取負(fù)值。7.4鹽漬土地區(qū)路基

7.4鹽漬土地區(qū)路基7.4.3鹽漬土地基處理鹽漬土地基應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、軌道類型、地基特征及環(huán)境條件等因素考慮其溶陷性、鹽脹性對(duì)工程的影響。一、溶陷量和鹽脹量的計(jì)算1、考慮溶陷性影響時(shí)，鹽漬土地基總?cè)芟萘縎rx應(yīng)通過現(xiàn)場浸水載荷試驗(yàn)測定，無條件時(shí)可按下式計(jì)算確定：7.4鹽漬土地區(qū)路基

7.4鹽漬土地區(qū)路基二、地基處理當(dāng)路基穩(wěn)定性不滿足要求、地基溶陷量與壓縮沉降量之和大于路基工后沉降量容許值或地基鹽脹變形超過軌道調(diào)整范圍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基處理，防止、減少或消除地基溶陷性和鹽脹性的影響。地基處理應(yīng)根據(jù)鹽漬土的工程影響特性、環(huán)境條件等因素，采用換填、預(yù)壓、強(qiáng)夯、強(qiáng)夯置換、碎石樁、浸水預(yù)溶、鹽化、隔斷法等措施和抗腐蝕能力強(qiáng)的工程材料。7.4鹽漬土地區(qū)路基1、地基和天然護(hù)道的表土含鹽量大于表7-22規(guī)定的容許值時(shí)應(yīng)予鏟除，設(shè)隔斷層時(shí)可不鏟除。2、地基表層土松散時(shí)應(yīng)予碾壓密實(shí)或翻挖分層回填壓實(shí)。松散土層較厚時(shí)，可采取換填、強(qiáng)夯等加固措施。3、地基土為軟弱土層時(shí)，應(yīng)根據(jù)軟弱土層的性質(zhì)、厚度、含水率、地表積水深度等，對(duì)其進(jìn)行地基處理。7.5凍土地區(qū)路基凍土是指土溫等于或低于0℃并含有冰晶的土。根據(jù)凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的不同，有季節(jié)性凍土和多年凍土之分。季節(jié)性凍土是指在季節(jié)氣候的影響下，冬季凍結(jié)、夏季全部融化的土。季節(jié)性凍土在我國的華北、西北和東北地區(qū)均有分布，因其周期性的凍結(jié)融化，對(duì)地基土的穩(wěn)定性影響較大。多年凍土是指凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間在2年或2年以上的土。多年凍土常存在地面下的一定深度，其上接近地表部分，往往也受季節(jié)性影響冬凍夏融，此部分常稱為季節(jié)融凍層。我國多年凍土分布較集中的地區(qū)是東北大小興安嶺和青藏高原。7.5凍土地區(qū)路基凍土是指土溫等于或低于0℃并含有冰晶的土。根據(jù)凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的不同，有季節(jié)性凍土和多年凍土之分。季節(jié)性凍土是指在季節(jié)氣候的影響下，冬季凍結(jié)、夏季全部融化的土。季節(jié)性凍土在我國的華北、西北和東北地區(qū)均有分布，因其周期性的凍結(jié)融化，對(duì)地基土的穩(wěn)定性影響較大。多年凍土是指凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間在2年或2年以上的土。多年凍土常存在地面下的一定深度，其上接近地表部分，往往也受季節(jié)性影響冬凍夏融，此部分常稱為季節(jié)融凍層。我國多年凍土分布較集中的地區(qū)是東北大小興安嶺和青藏高原。7.5凍土地區(qū)路基7.5.1季節(jié)性凍土路基一、季節(jié)性凍土的凍脹分級(jí)季節(jié)凍土和季節(jié)融化層土的凍脹性分級(jí)，應(yīng)根據(jù)土層的平均凍脹率η

的大小，劃分為微凍脹土、弱凍脹土、凍脹土、強(qiáng)凍脹土和特強(qiáng)凍脹土五級(jí)。凍土層的平均凍脹率，應(yīng)按式（7-41）計(jì)算?！乇韮雒浟?；——凍結(jié)層厚度。季節(jié)性凍土的主要工程地質(zhì)問題一般來說，土中粉粒或粘粒含