路基穩定性

2023-02-05 21:36:04 字數 3144 閱讀 3611

2008級房建3班文雪松 200810703034

關鍵詞:路基穩定性;因素;路基土

1概述世界各國公路用土的分類方法雖然不盡相同,但是分類的依據大致相近,一般都根據土顆粒的粒徑組成、土顆粒的礦物成分或其餘物質的含量、土的塑性指標進行區劃。我國公路用土根據土的顆粒組成特性、土的塑性指標和土中有機質存在的情況,分為巨粒土、粗粒土、細粒土。

2路基土的工程性質

各類公路用土具有不同的工程性質,在選擇路基填築材料以及修築穩定土路面結構層時,應根據不同的土類分別採取不同的工程技術措施。

巨粒土包括漂石(塊石)和卵石(塊石),有很高的強度和穩定性,是用以填築路基的良好材料;亦可用於砌築邊坡。級配良好的礫石混合後, 密實程度好,強度和穩定性均能滿足要求。除了填築路基之外 ,可以用於鋪築中級路面,經適當處理後,可以鋪築高階路面的基層、底基層。

砂土無塑性,透水性強,毛細上公升高度小,具有較大的內摩擦係數,強度和水穩定性均好 ,但砂土枯結性小,易於鬆散,壓實困難,但是經過充分壓實的砂土路基,壓縮變形小,穩定性好。為了加強壓實和提高穩定性 ,可以來用振動法壓實,並可摻加少量粘土,以改善級配織成。

砂性土含有一定數量的粗顆粒,叉含有一定數量的細顆粒 :級配適宜強度、穩定性等都能滿足要求,是理想的路基場築材料。如細粒土質砂土,其粒徑組成接近最佳級配,遇水不枯著,不膨脹雨天不泥擰,晴天不揚塵,便於施工。

粉性土含有較多的粉土顆粒,乾時雖有粘性,但易於破碎,浸水時容易成為流動狀態。粉性土毛細作用強烈,毛細上公升高度大,在季節性冰凍地區容易造成凍脹、翻漿等病害。 粉性土屬於不良的公路用土,如必須用粉性土填築路基,則應採取技術措施,如改良土質,並加強排水並採取隔離水等。

粘性土中細顆粒含量多,土的內摩擦係數小而粘聚力大,透水性小而吸水能力強,毛細現象顯著,有較大的可塑性。粘性土乾燥時較堅硬,施工時不易破碎,浸濕後能長期保持水分,不易揮發,因此承載力小。對於粘性土如在適當含水量時加以充分壓實和設定良好的排水設施,築成的路基也能獲得穩定。

重粘土工程性質與粘性土相似,但其含粘土礦物成分不同時,性質有很大差別。粘土礦物主要包括蒙脫土、 伊利土、高嶺土。蒙脫土主要分布在東北地區,其塑性大,吸濕後膨脹強烈,乾燥時收縮大,透水性極低,壓縮性大,抗剪強度低。

高嶺土分布在南方地區,其塑性較低,有較高的抗剪強度和透水性, 吸水和膨脹量較小。伊利土分在華中和華北地區,其性質介於上述兩者之間。重粘土不透水,粘聚力特強,塑性很大、乾燥時很堅硬,施工時難以挖掘與破碎。

3路基環境因素影響

3.1影響路基穩定性的因素

3.1.1地理條件。公路沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響路線的選定,也影響到路基與路面的設計。平原、丘陵、山嶺各區地勢不同,路基的水文狀況也不同。平原區地勢平坦,排水田難,

地表易積水,地下水位相應較高,因而路基需要保持一定的最小填土高度;丘陵區和山嶺區地勢起伏較大,路基排水設計至關重要,否則會導致穩定性下降,出現破壞現象,影響路基的穩定性。

3.1.2地質條件。

沿線的地質條件,如岩石的種類、成因、節理、風化程度和裂隙情況。岩石走向、傾向、傾角、層理和岩層厚度有無夾層或遇水軟化的夾層,以及有無斷層或其他不良地質現象 (岩溶、冰川、泥石流、**等)都對路基的穩定性有一定的影響。

3.1.3氣候條件。

氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發量、風向、風力等都會影響公路沿線地面水利地下水的狀況,並且影響到

路基的水溫情況。在一年之中,氣候有季節性的變化,因此路基的水溫狀況也隨之變化。氣候還受地形的影響,例如,山頂與山腳、山南坡與山北坡氣候有很大的差別,這些因素都會嚴重影響路

基路面的穩定性。

3.1.4水文條件和水文地質條件。

水文條件如公路沿線地表水的排洩、河流洪水位、常水位、 有無地表積水和積水時間的長短,河岸的淤積情況等。水文地質條件如地下水位、地下水移動的規律,有無層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水及地下水都會影響路基路面的穩定性,如果處理不當,常會引起各種病害。

3.1.5土的類別。

土是建築路基的基本材料, 不同的土類具有不同的工程性質,因而將直接影響路基的強度與穩定性。不同的土類含有不同粒徑的土顆粒,砂粒成分多的土,強度構成以內摩擦力為主,強度高,受水的影響小,但施工時不易壓實。較細的砂,在滲流情況下,容易流動,形成流砂。

粘粒成分多的土,強度形成以粘聚力為主, 其強度隨密實程度的不同變化較大,並隨濕度的增大而降低。粉質類土毛細現象強烈,路基路面的強度和承載力隨著毛細水上公升濕度增大而下降。在負溫度坡差作用下,水分通過毛細作用移動並積聚,位區域性土層濕度大幅度增加,造成路基陳服、最後導致路基翻漿等各種破壞。

3.2路基的水溫狀況和乾濕型別

3.2.1路基的溫度**。

路基的強度與穩定性在很大程度上與路基的濕度以及大氣溫度引起的路基的水溫狀況有密切關係。路基在使用過程中,受到各種外界因素的影響,使濕度發生變化。路基濕度的水源可分為以下幾方面:

(1)大氣降水;(2)地面水;(3)地下水 ;(4)毛細水;(5)水

蒸氣凝結水。

3.2.2大氣溫度及其對路基水溫狀況的影響。

我國華北、東北和西北地區為季節性冰凍地區,這些地區的路基在冬季凍結的過程中會在負溫度坡降的影響下,出現濕度積聚現象。氣溫下降到零度以下,路面和路基結構內的溫度也隨之由上而下地逐漸降到零下。在負濕度區內,自由水、毛細水和弱結合水隨溫度降低而相繼凍結, 於是土粒周圍的水膜減薄,剩餘了許多自由表面能增加了土的吸濕能力,促使水分由高溫處向上移動,以補充低溫處失去的部分。

由試驗得知,在溫度下降到一3℃以下時,土中未冰凍的水分在負溫差的影響下實際上已不可能向溫度更低處移動。因此,負溫度區的水分移動一般發生在 3℃等溫線之間,在正溫度區內,因零度等溫線附近土中自由水和毛細水的凍結,形成了與深層次土層之間的溫度坡差,從而促使下面的水分向零度等溫線附近移動。而這部分上移的水分便又成了負濕度區水分移動的補給**,就造成了上層路基濕度的大量積聚。

積聚的水凍結後體積增大,使路基隆起而造成面層開裂,即凍脹現象。春暖化凍時,路面和路基結構內上而下逐漸解凍,而積聚在路基上層的冰先融解,水分難以迅速排除,造成路基上層的濕度增加,路面結構的承載能力便大大降低。 若是在交通任務繁重的地區,經重車反覆作用, 路基路面結構會產生較大的變形,嚴重時路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出,形成翻漿。

凍脹和翻漿的出現,使路面遭受嚴重損壞。 對於滲透性較高的砂性土以及滲透性很低的粘性土,水分都不容易積聚,因此不易發生凍脹與翻漿。塒於粉性土和極細砂則由於毛細水活動力強,極易發生凍脹與翻漿。

周邊的水文條件和氣候條件亦是重要原因。地面排水不良,地下水位高,路基濕度大,水源充足,冬季氣溫反覆無常,路基凍結緩慢,這些都是產生凍脹與翻漿的重要自然條件。

路基邊坡穩定性評價分析

摘要 路基是路面結構的支撐體,在實踐中常常出現的路面損壞現象大部分都是由於路基強度不足,穩定性變差,在外荷載作用下產生過量變形所致。路基的施工質量是獲得堅實而又穩定的路基和保證路基路面整體具有良好使用效能的關鍵。如何快速可靠地進行路基施工質量的評價 有效地進行路基施工過程的質量控制和及時消除路基施工...

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