【正文】 有困難時，需預(yù)留一定的保護(hù)層厚度 (50100cm左右即可 )，避免因下雨導(dǎo)致邊坡被雨水沖刷形成沖溝。由于漿砌片石擋墻質(zhì)量不易控制，加之個別施工隊伍為節(jié)約成本偷工減料，通過多年的施工經(jīng)驗，采用砼擋墻可以有效避免上述問題。墻后填土需采用透水性較好的材料，并分層碾壓密實，每層厚度以 2030cm左右為佳，太厚則無法碾壓密實。墻后填土必須碾壓密實，不能留有空洞，造成邊坡有下滑的空間，從而導(dǎo)致邊坡塌陷。生石灰比熟石灰效果更顯著，與同等摻量的熟石灰相比，生石灰對膨脹土的改良效果較熟石灰高出 1～3倍。通過反復(fù)試驗，該路段邊坡中膨脹土摻入 6％左右生石灰其脹縮總率接近為零。在此期間每天用挖掘機(jī)翻拌 1次，充分拌勻。 2 、處理方案 五、膨脹土病害處治案例（二） 第三節(jié) 膨脹土 4）加強(qiáng)防排水： 因膨脹土有遇水膨脹的特點，所以膨脹土處理一定要加強(qiáng)防、排水工作。邊坡成型后，應(yīng)立即施工平臺截水溝以及排水溝，與山坡截水溝形成縱橫交錯的排水系統(tǒng)。每一格內(nèi)的水流在該范圍內(nèi)通過相應(yīng)的溝槽排走消散，減少了坡面的整體沖刷，削弱了坡面的整體膨脹性。同時，需種植易于生長的草皮覆蓋邊坡坡面，防止雨水沖刷和美化環(huán)境。 五、膨脹土病害處治案例（二） 施工安排原則 第三節(jié) 膨脹土 1）集中力量， 連續(xù)快速施工，確有困難時，可分段施工。邊坡開挖、擋護(hù)、改良表層土、防排水等各項措施和工作按順序一氣呵成，盡量縮短開挖面暴露時間。 處理效果： 通過荊宜高速公路通車長時間以來的觀測，該段膨脹土邊坡至今仍未發(fā)現(xiàn)明顯位移變化，說明采取的削低邊坡高度和減緩邊坡坡度，加強(qiáng)擋護(hù)，改良表層膨脹土，結(jié)合山坡截水溝、平臺截水溝、排水溝以及采用防滲土工布的處理措施是成功的，達(dá)到了膨脹土邊坡治理的目的。 第四節(jié) 凍 土 凍土概述 一 凍土對公路工程的危害 二 凍土地質(zhì)病害的處治方法 三 四 凍土病害處治案例 一、凍土概述 第四節(jié) 凍 土 凍土的概念 ：是指溫度小于或等于 0℃ ，并含有冰的土層，稱為凍土。 一、凍土概述 第四節(jié) 凍 土 凍土的類型及分布： 凍土根據(jù)其凍結(jié)時間分為季節(jié)性凍土和多年凍土兩種。季節(jié)性凍土在我國主要分布在東北、華北及西北的廣大地區(qū)。石家莊以南季節(jié)凍土厚度一般小于 ，北京地區(qū)為 1m左右，遼源、海拉爾一帶則為2～ 3m。 一、凍土概述 第四節(jié) 凍 土 2）多年凍土： 在年平均氣溫低于 ℃ 的地區(qū)，冬季長，夏季很短，冬季凍結(jié)的土層在夏季結(jié)束前還未全部融化，又隨氣溫降低開始凍結(jié)了。通常認(rèn)為凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)多年（三年以上）或永久不融的土，稱為 多年凍土或永久凍土 。因此，多年凍土地區(qū)亦常伴有季節(jié)性的凍融現(xiàn)象存在。 由于多年凍土的凍結(jié)時間長，厚度大，對地基穩(wěn)定性和建筑物安全使用有較大影響且難于處理，所以凍土的危害及其防治研究，主要都是針對多年凍土而言的。另一類是 高緯度型多年凍土 ，主要 分布 于東北及大小興安嶺地區(qū)，自滿洲里－牙石－黑河一線以北廣大地區(qū)都有多年凍土分布。 凍土的類型及分布 多年凍土分布剖面圖 一、凍土概述 第四節(jié) 凍 土 3）多年凍土的特征 凍土的類型及分布 ① 組成特征： 凍土由礦物顆粒（土粒）、冰、未凍結(jié)的水和氣體四相組成。凍土中的冰是凍土存在的基本條件，也是凍土各種工程性質(zhì)的形成基礎(chǔ)。根據(jù)土中冰的分布位置、形狀特征，可分為 整體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu) 等三種結(jié)構(gòu)（如右圖所示） 圖 44多年凍土分布剖面圖 多年凍土結(jié)構(gòu)類型 （ a）整體結(jié)構(gòu) （ b）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) （ c）層狀結(jié)構(gòu) 一、凍土概述 第四節(jié) 凍 土 3）多年凍土的特征 凍土的類型及分布 ③ 構(gòu)造特征： 多年凍土的構(gòu)造是指多年凍土與其上的季節(jié)性凍土層間的接觸關(guān)系，有兩種構(gòu)造類型： a、銜接型構(gòu)造： 季節(jié)性凍土的最大凍結(jié)深度達(dá)到或超過多年凍土層上限，如下圖 a所示。 (a） (b） 多年凍土銜接示意圖 (a）銜接的多年凍土層； (b）不銜接的多年凍土層 b、非銜接型構(gòu)造： 在季節(jié)性凍土所能達(dá)到的最大凍結(jié)深度與多年凍土層上限之間有一層不凍土（或稱融土層，如圖 b所示）。 融沉 :凍土在融化后 強(qiáng)度大為降低 ， 壓縮性急劇增大 ，使地基產(chǎn)生融化沉陷的現(xiàn)象簡稱 融沉 或 融陷 。 Ⅰ 級： 不融沉； Ⅱ 級： 弱融沉； Ⅲ 級： 融沉； Ⅳ 級： 強(qiáng)融沉； Ⅴ 級： 融陷 。 隧道側(cè)墻的破壞主要由于土中霜柱的作用使土體沿冷卻方向的橫向產(chǎn)生凍脹 ， 從而使隧道的側(cè)壁 ， 向冷空氣侵入的隧道中心軸方向推移 ， 因而沿著側(cè)墻部分的水平方向產(chǎn)生了作用力 。 凍脹作用使道路產(chǎn)生的破壞狀態(tài)在中央部分凍脹量最大 ， 因而沿路面中心線的縱斷方向上產(chǎn)生縱向裂縫 。 施工時在路面中心如果有接縫 ， 則接縫處水平方向的抗拉強(qiáng)度比路面其他部分要小 （ 見下頁圖片所示 ） 。 路面凍脹開裂 翻漿 :指的是春融時期由于土基強(qiáng)度急劇降低 ， 在行車作用下 ，路面表面出現(xiàn)不均勻起伏 、 彈簧或破裂冒漿等現(xiàn)象 ， 主要原因是地下水排除不好或水位發(fā)生變化 。 二、凍土地區(qū)公路主要病害 第四節(jié) 凍 土 冰丘 :在冰緣地區(qū)的松軟巖層中 ， 由于凍脹作用引起土層局部隆起的丘狀 松散 地形 。 二、凍土地區(qū)公路主要病害 第四節(jié) 凍 土 冰丘 路面損壞 :在寒冷地區(qū) ， 路面損壞非常常見 。 （ 如圖所示 ） 。 冰錐 的形成機(jī)理與冰丘基本相同 ， 它們的形成和發(fā)展往往具有突發(fā)性的隆起和回落 ， 它對公路具有 危害 時間長 、 范圍大 、不宜處理的特點 。 二、凍土地區(qū)公路主要病害 第四節(jié) 凍 土 三、凍土病害的處治措施 第四節(jié) 凍 土 排水 :攔截和排除地表或地下水；降低地下水位 ， 防止地下水向地基土中聚集 。 路基排水溝 滲溝 三、凍土病害的處治措施 第四節(jié) 凍 土 保溫 :在建筑物基礎(chǔ)底部或周圍設(shè)置隔熱層以增大熱阻，防止冷流進(jìn)入地基、減少水分遷移以減輕凍害。近年來在加拿大和美國北部采用聚苯乙烯泡沫塑料做隔熱層。 在地基土中鋪設(shè)保溫層 采用通風(fēng)管排熱保持土溫 利用制冷熱棒降低路基溫度 三、凍土病害的處治措施 第四節(jié) 凍 土 保溫 三、凍土病害的處治措施 第四節(jié) 凍 土 1）換填法： 在防治凍害的措施中，換填法是采用最廣泛的一種。一般基底的砂墊層厚度為 ～ ，基側(cè)為 ～ 。 （ 如下圖所示）。其中常見的處理方法有人工鹽漬化法和憎水性物質(zhì)改良地基土的方法 。例如可在地基中采用灌入氯化鈉的方法，降低冰點，從而將凍脹變形限制在允許的范圍內(nèi)。由于表面活性劑使憎水的油類物質(zhì)被土粒牢固吸附，起到削弱土粒與水的相互作用，減弱或消除地表水下滲和阻止地下水上升，使土體含水量減少，從而削弱土體凍脹及地基與基礎(chǔ)間的凍結(jié)強(qiáng)度。氣溫正負(fù)積溫相差懸殊。 第四節(jié) 凍 土 凍土處治方法： 于兩側(cè)路肩交錯布設(shè)熱棒，直插，每根長 12 m，其中熱棒蒸發(fā)段長 6 m；冷凝段 3 m；絕熱段 3 m。熱棒為準(zhǔn) 83 mm 6 mm。路基左側(cè)為陽坡，右側(cè)為陰坡，差異明顯。但斜插熱棒較直插熱棒更能全面降低地溫，尤其是路基中心位置，對于保護(hù)多年凍土更有利。 四、凍土病害處治案例 第四節(jié) 凍 土 凍土處治方法： 于兩側(cè)路肩交錯布設(shè)熱棒，直插，每根長 12 m，其中熱棒蒸發(fā)段長 6 m；冷凝段 3 m；絕熱段 3 m。熱棒為準(zhǔn) 83 mm 6 mm。路基左側(cè)為陽坡，右側(cè)為陰坡，差異明顯。在公路工程中一般指地表下 鹽平均含量大于 %的土。鹽土是指土壤中可溶性鹽含量達(dá)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。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。溫度升高時結(jié)晶又溶解于溶液中 ,體積縮小。溫度升高時又脫水變成粉末狀固體 ,體積縮小。 鹽漬土的工程性質(zhì) ? 2）鹽漬度對土的塑性影響 ? 常規(guī)土體的三相組成是由、液、固三相構(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(biāo) ,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) 。因為遇水后 ,當(dāng)含水量相同時 ,鹽漬土比非鹽漬土較早地達(dá)到塑限或流塑狀態(tài) ,即較早地達(dá)到不太穩(wěn)定的狀態(tài)。同時氯鹽有強(qiáng)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(jìn)一步得到壓實 ,對在干旱缺水地區(qū)施工有利。 鹽漬土的工程性質(zhì) ? 4）鹽漬土的強(qiáng)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。 鹽漬土的工程性質(zhì) ? 5）鹽分的溶蝕和退鹽作用 ? 鹽漬土路基受雨水沖刷 ,表層鹽分將被溶解沖走 ,溶去易溶鹽后路基變松 ,其他細(xì)顆粒也容易被沖走 ,在路基邊坡和路肩上會出現(xiàn)許多細(xì)小沖溝。氯鹽漬土易溶于水 ,含鹽量多時 ,會產(chǎn)生濕陷、塌陷等路基病害。氣溫升高時鹽類脫水，體積變小，導(dǎo)致路基疏松、下凹。 鹽漬土對公路工程的危害 ? 2）公路沉陷 ? 地表水或地下水對鹽漬土中可溶鹽的溶解，在水位的變化過程中，鹽類隨著水流而轉(zhuǎn)移它處，引起路基疏松下沉，路面塌陷。 鹽漬土對公路工程的危害 ? 4）公路邊坡易受沖刷 ? 由于鹽堿的表聚性，公路邊坡表面受鹽分侵蝕形成膨脹、松散、干狀的粉性土質(zhì)，很容易被風(fēng)吹走，形成邊坡土流失和空氣污染。 ? 5）橋涵侵蝕 ? 混凝土表面受鹽分侵蝕形成松散、剝落、一層一層向內(nèi)侵蝕，大大縮短了工程使用壽命，并產(chǎn)生較大的安全隱患 鹽漬土地質(zhì)病害的處治方法 ? 1）基底處理 ? 鹽漬土地區(qū)路堤基底和護(hù)坡道的表層土大于填料的容許含鹽量時 ,宜予鏟除。當(dāng)?shù)乇碛腥芪g、溶溝、溶塘?xí)r ,應(yīng)用填料填補(bǔ) ,并灑飽和鹽水 ,分層夯實。同時破壞土的原有毛細(xì)結(jié)構(gòu) ,阻隔土中鹽分上升。 ? 2）加強(qiáng)地表排水和降低地下水位 ? 在鹽漬土地區(qū)修路 ,首先 ,必須切斷下層土中的鹽源。當(dāng)鹽湖地表下有飽和鹽水時 ,應(yīng)采用設(shè)有取土坑及護(hù)坡道的路基橫斷面。亦可在路基上游做長大排水溝 ,以攔截地表水 ,降低地下水位 ,迅速疏干土中的水。 鹽漬土地質(zhì)病害的處治方法 ? 3）填土高度 ? 如要路堤不受凍害和次生鹽漬化的影響 ,應(yīng)使路堤高度大于最小填土高度 ,最小填土高度應(yīng)由地下水最高位、毛細(xì)水上升高度、臨界凍結(jié)深度決定。 鹽漬土地質(zhì)病害的處治方法 ? 4）控制填料含鹽量和夯實密度 ? 換填含鹽類型單一和低鹽量的土層作為地基持力層 ,以非鹽類的粗顆粒土層 (碎石類土或砂土墊層 )可以有效地隔斷毛細(xì)水的上升。 鹽漬土地質(zhì)病害的處治方法 ? 5）設(shè)臵毛細(xì)小隔斷層 ? 為了阻止毛細(xì)水上升攜鹽積聚 ,設(shè)臵封閉型隔斷層。在路基頂面下 ,80 mm以下鋪設(shè)不透氣不滲漏的封閉型隔斷層 ,不僅阻斷毛細(xì)水?dāng)y鹽上升 ,也切斷氣態(tài)水?dāng)y鹽上升。同時，附近均為鹽漬土區(qū)域，無合格填料且此段路基屬城市道路，處理方式受較大限制，無法大規(guī)模換填和令斷面隔斷。故在路面結(jié)構(gòu)層以下 40cm開始換填卵石，換填厚度為 80cm，卵石粒徑為 ～ 。經(jīng)多年使用，路面狀況良好。 鹽漬土病害處治案例 卵石隔斷層路基處理方法路基斷面圖