黄土暗穴对公路工程的危害及防治对策
黄土陷穴的形成与分布对公路工程的影响研究
研究与发展2017年第2期青海科技黄土陷穴的形成与分布对公路工程的影响研究徐安花1田明有2房建宏1白卿2王新燕1(1.青海省交通科学研究院,西宁810016;2.青海省收费公路管理处,西宁810001)摘要:黄土陷穴是公路工程建设中经常遇到的问题,容易发生斜坡变形失稳、隧道坍塌等地质灾害。
本文根据大量的现场调查资料和室内试验,分析研究了黄土陷穴的形成条件、分布规律及对公路工程的危害,为公路工程建设提供地质依据。
研究表明:黄土陷穴产生的条件要有松散的、以粉粒占主要成分的新黄土,比较集中的地表积水,适宜的地形条件;黄土陷穴一般分布在塬边、高阶地斜坡及坡顶边缘不远的范围之内,深切沟谷两侧及沟头平缓坡地,处 于下切阶段的沟谷,在沟底也可能产生陷穴,缓坡突然变化为陡坡的地带也较易发生陷穴;陷穴的治理应以开挖分层回填夯实为主,必要时采取注浆措施。
关键词:黄土陷穴;地质灾害;陷穴产生;陷穴处理黄土陷穴是黄土地区特有的不良地质现象,也 是一种特殊的变形问题。
黄土陷穴一般是指在水的 暗流作用下,新黄土地层中形成的暗沟、暗洞和暗穴 等现象。
也有学者把这种现象称为黄土“喀斯特”。
长期以来,我们却忽视了一种潜在的隐患一黄土 陷穴灾害。
黄土陷穴对铁路的危害是十分严重的。
有的黄 土斜坡因陷穴而滑塌,如陇海线K895+500的黄土 半路堑,陷穴曾引发大崩塌,造成中断行车,清方后 边坡高达上百米;有的沟底产生陷穴,造成路基塌 陷,如天兰线一处黄土路堤塌陷,形成顶宽10m,底 宽3m、深14.2m的缺口,数节列车颠覆。
定西工务 段发生的水害,由于黄土陷穴、暗穴造成的约占三 分之一。
近几年在黄土隧道施工中,因黄土陷穴发生的冒顶、坍塌曾多次发生,成为很大的安全隐患,如2007年7月甘肃平凉至定西高速公路的静宁隧 道,也因黄土陷穴发生了长42m、宽20m的冒顶事 故。
为搞清黄土陷穴的产生原因、分布、危害预防等 客观规律,提高预防水平,减少危害,我们将黄土陷 穴问题纳人了工程地质调查范围。
黄土陷穴危害及防治
黄土陷穴危害及防治黄土陷穴的危害及防治摘要:洛阳工务段管内的陇海线,85%位于容易造成陷穴、塌坑的湿陷性黄土上,我段采取了汛期加强巡视,提前进行探测和做好排水设备养修的预防措施并对已产生陷穴病害的地段,采取了拆除线路、开挖回填,路基注浆和向空洞内灌砂、泥浆或其它填料的办法进行了整治,收到了较好的效果。
关键词:黄土;陷穴;危害;防治洛阳工务段管辖郑州~华山间陇海线,85%位于黄土丘陵区和黄土塬地区,属于温带季风性气候,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,年平均降雨量585mm~650mm,主汛期在6~8月,汛期降雨量占全年降雨量的75%以上。
陇海线是百年老线,设计标准低,线路多以路堤路堑形式穿越丘陵和沟谷,因此沿线高堤深堑密布,边坡垂直高度最高达到130余米,并且大多无防护设施,水害频发,夏季防洪形势异常严峻。
常见的水害类型有黄土陷穴、路堑边坡崩塌、路堑边坡滑塌、路堤边坡溜坍、路基下沉等。
多年统计资料显示,所有水害中有40%为黄土陷穴。
黄土陷穴具有突发性和不可预见性,对铁路破坏力很强,对铁路运输的威胁性最大。
它时常发生在土体达到一定的含水量之后,往往事先没有一点征兆,因此预防起来十分困难。
2008年10月,陇海线下行K773+500米曾经发生过线路正下发突然塌坑(长5米、宽2米),造成钢轨、枕木悬空0.8米,紧急中断行车。
1 黄土陷穴的成因1.1黄土地区发生陷穴的原因主要有以下几种:1.1.1先天湿陷性导致的陷穴。
我段管内黄土均具先天湿陷性,天然垂直节理和大空隙均引导地表水向土体内部渗透、潜流,在此过程中黄土内的易溶盐溶解,破坏了土体结构,土体不断崩解,崩解后的土体颗粒被水流带走,形成了大小不一的暗沟和暗穴。
暗沟、暗穴不断发展,洞穴不断扩大,造成地表土体陷落,形成陷穴、塌坑。
此种情况的陷穴多发生在堤堑结合部。
1.1.2路基下部有空洞(窑洞、墓穴等),修建铁路时未作处理,内部空洞塌落,导致地表陷穴出现。
陇海线沿线村镇密布,人为活动频繁,因此地下墓穴、窑洞很多,尤其是洛阳地区,墓葬群随处可见。
黄土洞穴对公路的危害研究
文章编号:0451-0712(2004)11-0121-06 中图分类号:U412.22 文献标识码:A 黄土洞穴对公路的危害研究苏生瑞,彭建兵,宋彦辉(长安大学地质工程系 西安市 710054)摘 要:在对黄土高原主要公路现场调查的基础上,研究了黄土洞穴对公路的危害。
研究表明,黄土洞穴对公路不同部位都有危害,包括对路基、路面的破坏,对路堑边坡的破坏,对路堤边坡的破坏,对公路桥梁的破坏,对隧道的危害和对排水设施及其他附属设施的破坏等。
文章最后还总结了黄土洞穴对公路危害的一般特点。
关键词:黄土洞穴;公路;危害 黄土由于具有疏松、大孔隙、垂直节理发育和湿陷性等特征,在黄土区发育一系列特殊的不良地质现象,暗(陷)穴(本文统称为洞穴)就是其中的一种。
广泛发育于黄土中的洞穴已经给公路的建设和安全运营带来了一系列严重的后果,因此,查明黄土洞穴对公路的危害特征,对于黄土地区公路设计、施工和养护具有重要的意义。
为了查清黄土洞穴对公路的危害方式,为今后公路的设计、施工和养护提供可靠的地质依据,作者对黄土高原干线公路的破坏情况进行了大量的现场调查工作,研究了黄土洞穴对公路不同部位的破坏方式以及危害程度,在此基础上,总结了其对公路破坏的基本特点。
黄土洞穴对公路的危害是多方面的。
根据现场对黄土高原各主要国道干线的调查研究,发现黄土洞穴对公路的破坏几乎包括了组成公路的各个部分,包括对路基路面的破坏、路堤及路堑边坡的破坏、公路桥涵的破坏以及对公路排水设施的破坏等,也对隧道构成潜在的威胁。
1 黄土洞穴对路基、路面的破坏黄土洞穴对路基路面的破坏主要是由于穿越路基的暗穴、路边陷穴以及由于排水沟的失效从而引起陷穴造成的。
这些破坏直接造成路面的沉陷、裂缝与塌陷。
暗穴对路面破坏的一般过程是:路面不均匀变形、沉降→路面开裂、下沉→塌陷。
当路面中央出现这些情况时,将直接引起交通瘫痪,而路肩出现这种情况则会造成交通堵塞且极易出现交通事故,如不及时治理将会使路况的损坏更加严重。
黄土地区路基病害及防治对策
2013年2月(上)[摘要]黄土地区路基病害现象严重,危害大,进行黄土地区路基病害的分析及防治对策研究具有重大意义。
通过现场调查和理论分析,分填方路基和挖方路基两种情况进行了病害分析,并根据填方和挖方路基病害产生的原因和特点提出了相应的防治对策。
[关键词]黄土地区;路基病害;防治措施黄土地区路基病害及防治对策钟立昌杜小玉(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064)黄土是第四纪以来,在干旱半干旱气候条件下,陆相沉积的一种特殊土。
黄土在全世界均有分布,我国黄土分布面积达64万km 2,占国土面积的6.7%。
黄土具有渗透性、湿陷性、崩解和遇水强度损失等特点。
黄土地区公路因黄土的特点,在自然因素的影响下,特别是雨水的作用下,极易产生各种病害,造成巨大的经济损失和人员伤亡。
1黄土地区路基病害分析1.1填方路基病害分析黄土地区填方路基病害繁多,其主要病害有路基沉陷、边坡滑塌、高路堤破坏。
1)路基沉陷。
黄土因结构疏松、孔隙多,故高填路基黄土本身基底的压缩变形大,施工时若未充分预压,一旦有水浸入,就导致路基的湿陷。
又因黄土的节理发育,植被较少,水分一旦进入,极易造成水土流失,也易造成路基沉陷,黄土路基边坡容易产生坡面剥落、坡体崩塌,阻塞边沟排水,导致路线横向和纵向排水不畅,或者排水系统设置不合理,造成滞水下渗而引起路基局部被掏空,导致路基沉陷。
2)边坡滑塌。
路堤压实不足,压实度到不到要求,水分一旦进入路基,形成滑动体,在行车荷载和土体自重的作用下,易产生边坡的滑塌。
进行边坡设计时,如采用方法不当,所确定的设计边坡断面形式和坡度同实际情况差别较大时,此时边坡的稳定性不足,易引起边坡的滑塌。
路基填筑在软弱的土基或者活动的滑坡上,因地基的稳定性不足也会造成边坡的滑塌。
3)高路堤破坏。
在黄土的崾岘或冲沟之上,公路往往为高填路基,此时汇水面积大,洪水难以及时排除,导致路基上游大量积水,冲蚀冲沟土层,造成湿陷成穴,特别是在填土与原状土的结合处会出现穿孔,并贯通整个坝体底部。
黄土地区路基养护
常用路基加固措施
浅层换填法 重锤表层夯实法 强夯法
挤密法
桩基法
黄土路基边坡养护
路基防护主要分为坡面防护和边坡冲刷防护两部分。 边坡坡面防护主要保护黄土坡面免受雨水冲刷,起到保持水土,防治流失的作用。 主要包括植物防护、抹面、干砌或浆砌片石护坡、框格防护和护面墙等。 冲刷防护主要作用是预防和减少水流的破坏作用。主要包括植物防护、浆砌片石护 坡和抛石护坡等。
黄土地区地基加固处理
采用合理的地基处理方法是防止路基产生病害的有效措施。尤其在黄土地区,由于 黄土的湿陷性,采用特殊的地基加固处理措施,可对黄土路基的沉陷变形进行有效 的控制。 填筑前,清除路基范围内的草皮、树根的杂物,保证路面的清洁,同时将路基表层 的含腐殖质部分的土体挖除。 填筑完成后,应采用机械设备对填筑部分进行压实并达到规定的压实度要求。
① 对黄土路基沉陷,治理的原理主要是破坏湿陷性黄土的大孔结构,采用相应的地基 加固措施,以便全部或部分消除地基的湿陷性。
② 对黄土路基边坡坡面的稳定性,采用因地制宜,结构工程与植物防护相结合的措施, 保证边坡坡面的稳定。
湿陷性黄土暗穴处理案例分析
条件有 关外 , 还与地 形地貌 、 地质 构造 、 水文地 质及气 候条件 以 及 动 植 物 和 人 类 活 动 等 条 件 密 切 相 关 ,这 些条 件 构 成 了 黄 土 暗 穴 形 成 所 必 备 的 外 部 因素 。黄 土在 水 的 冲 蚀 、溶 蚀 作 用 下, 形成不 同类型 的陷坑 、 暗穴、 暗 河 等 。针 对 不 同 的 洞 穴 形 状、 不 同的 埋 深 , 黄 土 暗 穴 的治 理 方 法 有 明挖 回 填 法 、 注浆法 、 土工格栅法 、 强夯法等。
基础 工程设计 l
E n g i  ̄ e r i n g D e s i g n o f t h e G r o u n d ]
湿 陷 性 黄 土 暗 穴处 理 案例 分 析
Co l l a ps i b l e Lo e s s Hi d d e n Hol e s P r o c e s s i n g Exa mp l e s
土 的粉 质 颗 粒 结 构 、 大孔隙 率 、 易渗透和 崩解等特性 , 是 黄 土十六路在道路施工过程 中 ,
地 表发 生塌陷 , 后经 开挖 , 出露一处 陷坑 , 陷坑东 西向长 6 m,
南北 向宽 约 4 m, 陷坑 深 约 4 . 8 - 5 . 4 m( 见图 1 ) 。 问 题 出现 后 , 设 计单位及 H 2 ̄ ,j 现 场 了解 情 况 , 组 织 勘 察 设 计 人 员及 设 备进 场 ,
p r o c e s s i n gme t h o do f o p e r a t i o n a 1 . Th e p r o c e s s i n gme t h o di ss i mp l e , s a f e a n dr e l i a bl e , e c o n o mi c a n dr e a s o n a b l e .
黄土陷穴对长输管道建设的危害与防治
1 黄土 陷穴 成 因及发 育规律
在雨 季 时大 面积 汇集 的雨水 ,沿 着 黄土 的垂 直
节 理 和大 孔 隙 向内部 渗透 、潜流 ,溶 解 了黄 土 中 的
发 育地 段 ,此段 垂直 节理 、卸荷 裂隙 发育 ,管 沟不
均匀沉 降又 因管道工程施 工 的扰动 ,管沟填 土不 实 、结 构破 坏 ,管 沟填 土陷 穴与 临空 面崩 滑体 后缘
裂 隙连 在一起 ,若遇 到大 的 降水 ,将 导致 临空 面整
易溶盐 ,破坏 了黄土 结构 ,土体 不断 崩解 ,水流 带
害形 成 过 程分 为 以下 5 个 阶段 :① 管 沟填 土 区 负地
道 ,进而危害管道运行。 管道 的地 表排 水效 果 及水 工保 护措 施是 长输 管
匀下沉 ,管道在较大的负摩阻力作用下发生弯 曲变 道工 程 中黄土 陷穴 防治 的关 键所 在 。 形 或折 断。 黄土塬 畔 、梁峁边缘 、河沟高阶地等临空面较
体崩滑 ,致使管道悬空或折断。
走 黄土颗粒 ,形成 暗穴 ,在水 的浸泡 和冲刷作用
斜 坡 地形 区 , 由于管 沟 填 土 不 实且 结 构 破 坏 , 下 ,洞壁坍塌 , 逐渐扩大形成更大的暗穴或出露于 在水 流 冲蚀 和潜蚀 作用 下 ,管 沟 陷穴连 成一 块成 为 地表 的其他形态 的陷穴 。特别是在地形起伏多变 、 冲沟 。在 流水 不 断 冲淘下 ,管 沟填 土被 冲到 坡下 平 地 表径 流 容易 汇集 的地方 ,土质松 散 、垂 直节 理 较 缓 区 ,管 道下 部 基础被 淘 空 ,造成 管道 悬空 ,悬 空 多 的新 黄 土 中最 易形 成 陷穴 。黄 土 的湿 陷性 是产 生 长度若 超 过极 限要 求 就可 能使 管道 开裂 ,严 重 的造 陷穴 的 内在原 因 ,水 的潜蚀 作 用是 产 生 陷穴 的外部
黄土地区公路路基常见病害及防治对策
导致路基的沉降破坏。黄土地区路基沉 降主要表现为路基下沉、基床软化、翻浆 冒 泥 及 路 肩 隆 起 等[2],局 部 的 沉 降 也 会 引起路面裂缝。造成黄土路基沉陷的主 要原因除黄土本身的湿陷性外,路基的 填筑密度与强度不高、黄土基地未做处 理、填料不符合要求、路线纵横向排水不 畅及雨水冲刷也会造成路基沉陷。 2.2路基陷穴
黄土路基坡体破坏主要包括崩塌、 滑坡及泥流等,常发生于路堑边坡。
①崩塌是指边坡上大量土石在重力 等作用下脱离坡面崩落、翻滚、堆积于边 坡坡脚形成倒土石堆的现象。崩塌一般 发生于坡度过陡或者土层节理发育的黄 土路基。降雨受湿后,黄土自重增大,其 结构也逐渐溶解,强度降低,不能支持旱 季中斜坡的陡度而发生塌落。新的湿陷 性黄土很容易发生坡脚崩塌,主要是由 于新黄土结构松散,坡脚遇到水的侵蚀
③泥流是指细粒泥沙与水混合成流 体并快速运移的现象。不仅仅存在于路 基边坡,泥流是黄土地区一种常见的地 质灾害,具有爆发突然,来势迅猛、破坏 力强的特点。黄土地区产生泥流,一般 要具备 3 个条件:a. 陡峻的便于集水、集 物的地形、地貌 ;b. 有丰富的松散物质 (一般为新黄土);c. 短时间内有大量的 水源(强降雨)。
②坡面剥落是指在风化、自然营力 及重力等作用下,边坡表面的土体从坡 面上掉落下来的现象,是黄土路基边坡 最为普遍的病害之一,在各种类型的黄 土层中都有可能发生。按照剥落的形态 可分为鱼鳞状破落、层状剥落、片状剥落 及混合状剥落[5]。黄土路基边坡初期剥 落时,整体边坡较为稳定,对行车安全影 响不大,只是增加了路基维护的工作量, 但是若不进行治理任其继续发展会对边 坡造成严重的破坏。影响黄土地区边坡 剥落的主要因素为风化条件、黄土土质、 地质条件、含水量率及阴阳坡等,此外, 施工质量及一些人为因素也对黄土边坡 的剥落有较大影响[5]。 2.4坡体破坏
陕北黄土湿路陷灾害及处治措施
强夯法亦称动力 固结法 , 通过 重锤 的 自由落下对土体 备简 单、 原理 直观 、 适用广泛 , 别是对非饱和土加固效果 特
度 降低 , 从而造成 隧道 内路基 发生不均匀沉 陷 , 危及 行车 进行 强力夯实 , 以提高其 强度 , 降低其压缩性 。强夯法设
安全。 5 排 水 设 施 .
三、 对黄土湿 陷性 灾害的防治对 策
1 预 浸 水 法 .
0 预浸水 法是预 先对湿陷性黄土场地 大面积浸水 , 土 度不大于 6 %的湿陷性黄土地 基。 使
体在饱和 自重压 力作用下 发生湿陷 , 产生压 密 , 以消 除黄 土层 的 自重 湿陷性和 深部土层 的外荷 湿陷性 。预浸水 法
生冲刷作 用 , 造成 对洞壁和 隧道 地基 的危害 。暗 穴的扩大 方法施工简 易、 效果显著 , 是一种 常用的地基浅层 处理 或 会 导致空腔 的扩大 , 塌落 的土体越 来越多 , 衬砌上 的压 力 部分湿 陷性 处理 方法 , 经这种 方法 处理 的灰 土垫 层的地 基
越来越 大 , 最终导致隧道开裂 变形甚至破坏 。黄土洞 穴对 承载 力可达 到 3 0千帕( 0 素土垫层 可达 2 0千帕 ) 有 良 0 , 且 隧道 洞壁 的破 坏是 由于 来 自洞顶水流 的冲刷 使洞壁衬砌 好 的均 匀性 。 垫层 法处理湿 陷性黄 土地基 , 主要用于涵洞、 与围岩之间 出现空腔 , 从而导 致隧道 和围岩之 间的脱 离 , 挡墙基础 、 基坑 等大型设备不 易达 到的部 位及需防水处理 隧道 的受力发生 变化 , 其他 因素共 同作用下 发生变形破 的排水 涵、 在 边沟基础等 。 坏 。黄土洞 穴对隧道地 基 的破 坏是 由于来 自洞顶 的水流 经 洞壁外侧流到洞底 , 隧道地 基产生浸泡作 用 , 其强 对 使
黄土路基病害类型成因及防治措施 3
黄土路基病害类型成因及防治措施黄土路基病害类型成因及防治措施............................................................................ 错误!未定义书签。
1.黄土路基病害成因及防治 (1)1.1.黄土边坡病害及其防治 (1)1.1.1影响黄土边坡稳定的因素 (2)2.边坡防护与加固的基本要求 (3)2.1黄土路堤病害类型 (4)2.1.1路堤病害形成的原因 (4)1.黄土路基病害成因及防治(1)黄土陷穴黄土地区修筑的路基,在雨季时大面积汇集的雨水,沿着黄土的垂直节理和大孔隙向路基内部渗透、潜流,溶解了黄土中的易溶盐,破坏了黄土结构,土体不断崩解,水流带着黄土颗粒,形成暗穴,在水的侵泡和冲刷作用下,洞壁坍塌,逐渐扩大形成更大的暗穴或出露于地表的其他形态的陷穴。
特别是在地形起伏多,地表径流容易汇集的地方。
而土质松散。
垂直节理较多的新黄土中容易形成陷穴。
(2)黄土陷洞穴的成因、【1】内因:黄土的温陷性。
【2】外因:水的潜噬淋溶。
(3)整治措施【1】采取预防和处治相结合的原则。
【2】预防:主要是加强地表和路基排水,改善地表性质,整平坡面,消除坑蛙,减少水的积聚和渗透;加强植被保护和水土保持,加强路基外雨水的截排和路基的防渗防漏,比如采用土木合成材料等;开展巡查,对容易发生陷穴的地带定期检查。
【3】处治:主要是根据陷穴的大小分别采用灌浆,开外回填等措施。
陷穴较小的采用明挖,原土夯填,陷穴较大的采取灌泥浆,分两次进行,待第一次灌满泥浆干燥收缩后再进行第二次灌浆塞穴。
1.1.黄土边坡病害及其防治1:边坡病害类型公路路堑一般位于路面表层,开挖后暴露在大气中,受各种自然和人为因素影响,路堑边坡易发生破坏变形。
黄土地区公路边坡病害破坏形式可归结为两种基本类型,即坡面破坏(包括剥落和冲刷等)和坡体破坏(包括崩坍,坡脚坍塌,滑坡和流泥等)。
2;边坡破面破坏剥落:坡面剥落世黄土边坡变形的一种普遍现象,可发生在各种黄土层中。
黄土地层对公路隧道施工的影响及对策
黄土地层对公路隧道施工的影响及对策作者:赵毅来源:《科学之友》2009年第05期摘要:根据黄土地层的特性分析了其对隧道施工的影响,提出施工方法和要求以及质量安全注意事项。
关键词:黄土地层;隧道施工;影响;对策中图分类号:U451文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)14-0063-01在山西省南部,黄土地段和湿陷性黄土分布较广,黄土地层分布连续、厚度较大,发育较典型。
在现阶段公路建设高峰期,黄土地段修建隧道不可避免,了解黄土地层对隧道施工的影响以及施工技术要求和质量安全管理就显得尤为重要。
1黄土地层对隧道施工的影响(1)黄土节理。
红棕色或深褐色的古土壤黄土层,常具有各方向的构造节理,有的原生节理呈X型,成对出现,并有一定延续性,在隧道开挖时,土体容易顺着节理张松或剪断。
如果这种地层位于坑道顶部,则易产生“塌顶”;如果位于侧壁,则普遍出现侧壁掉土,若施工时处理不当,常会引起较大的坍塌。
(2)黄土冲沟。
当隧道在较长的范围内沿着黄土冲沟平行走向,而在覆土较薄或偏压很大的情况下,容易发生较大的坍塌或滑坡现象。
(3)黄土溶洞与陷穴。
黄土溶洞与陷穴是黄土地区经常见到的不良地质现象,隧道若修建在其上方,则有基础下沉的危险;若修建在其下方,常会发生冒顶;若修建在其邻侧边,则有可能承受偏压,使围岩和衬砌结构处于不利的受力状态。
(4)水对黄土地层隧道施工的影响。
在含有地下水的黄土层中修建隧道,由于黄土在干燥时很稳固,承压力较高,施工本可较顺利进行。
但当黄土受水浸湿后,并呈不同程度的湿陷性,会突然发生下沉现象,使开挖后的围岩迅速丧失自稳能力,如支护措施不当,极易造成坍塌。
施工中洞内排水不良,除造成塌陷外,还会在洞内道路上形成泥浆,而且越陷越深,使洞内运输、机械使用以及施工作业等方面带来很大困难。
2黄土隧道施工方法及技术要求(1)黄土地层隧道施工,应做好黄土中构造节理的产状与分布状况的调查。
对因构造节理切割而形成的不稳定部位,在施工时应加强支护措施,防止坍塌。
公路工程黄土隧道的主要病害与施工技术
公路工程黄土隧道的主要病害与施工技术摘要:公路工程黄土隧道建设施工的环境比较恶劣,在施工过程中需要注重对地质条件的分析。
我国交通建筑行业的发展越来越迅速,对施工技术的应用更加全面。
但是在开展公路工程黄土隧道施工的过程中还是存在较多病害难以在短时间内对其进行处理。
工作人员就需要加强对施工技术的应用,降低病害对工程质量的影响。
文章主要通过分析公路工程黄土隧道施工特征与病害,提出有效的施工方法,对施工技术的应用进行探讨。
关键词:公路工程;黄土隧道;病害黄土隧道经常会有半干旱的沉积物,其中含有大量的碳酸盐,以粉土颗粒为主。
黄土具有明显的渗透性与湿陷性,在实际施工的过程中,极易崩解,造成不可预测的工程病害,甚至发生安全事故。
在对黄土土质的隧道进行施工时,需要明确工程的特点,才能有针对性地解决其中的问题。
所以,施工人员需要做好充足的施工准备,分析施工中的病害,为工程建设提供安全保障。
1 公路工程黄土隧道的施工特征公路工程黄土隧道的主要特点有两点,第一其具备较强的渗透性,第二则是其湿陷性。
在实际施工操作的过程中,需要对其先天结构进行强化,避免工程受到较大的强度损害。
公路工程黄土隧道中年代比较久远的黄土经常会存在一定的构造节理现象,主要表现为垂直节理或者斜节理。
新常胜的黄土一般不会出现这种现象,但是其产生施工病害的可能性更高。
存在节理现象的黄土可以为路基边坡提供较强的稳定性,使得工程建设中产生的问题更少。
在实际施工的过程中,其渗透性表现在黄土自身的破坏,并且破坏形式不一,影响施工质量。
黄土的湿陷性主要是降雨天气会给予黄土一定的压力,导致土体结构受到较大的破坏。
在这种情况下,黄土可能会存在下沉的危险,部分湿陷性较差的黄土其土层比较薄,产生这种危害的可能性更低。
2 公路工程黄土隧道的主要病害2.1 渗水漏水渗水漏水在公路工程黄土隧道施工中比较常见,主要是受黄土湿陷性特点的影响。
我国黄土地区在西北部分布较广,特别是在干旱地区,会受到水文条件的影响导致隧道存在漏水现象。
黄土地区公路工程路基施工的要点分析
黄土地区公路工程路基施工的要点分析前言:随着社会主义经济的不断发展,我国公路工程施工项目逐渐增加,相应的公路工程的施工质量问题引起了行业与社会的高度重视。
基于陕北地区公路建设规模的不断壮大,对于黄土地区公路工程的施工而言,需要强化对路基施工质量的重视程度,抓住相应施工要点,以确保公路工程整体施工质量。
在实际施工的过程中,黄土地区公路路基施工的难点在排水结构与加固防护,以实现对不利影响因素的规避,提高路基施工的质量。
1、黄土地区对于公路路基施工质量的影响基于黄土地区,因受到黄土特性的影响,作为一种特殊的黏性土壤,其粉粒含量较高,且空隙较多,同时,易溶盐类物质的存在会在遇到水的情况下产生冲蚀的现象,并且黄土也会随之发生裂解的现象,相应土粒结构本身的凝结力随之降低,进而产生湿陷现象;此外,遇水后不容易干燥,并会因收缩而致使土层开裂。
因此,在实际施工的过程中,一旦施工技术落实不到位,就会导致路基发生下沉的现象,进而因路基失稳而导致公路的质量下降,进而影响到了公路的安全性。
2、基于黄土地区下公路工程路基施工的要点分析2.1路基填料、断面以及高度的施工第一,在填料施工上。
在实际施工的过程中,基于老黄土本身的性能下降,在实际用来填筑路基时,需要将其进行碾压破碎,以形成小于十厘米的块料,同时,由于其难以满足路床填筑的需求,需要以新黄土进行替换,而由于新老黄土无法进行混合应用,所以实际施工过程中,需要把握好老黄土所占的路拱比,并要保证填筑的厚度要保持平均,以在便于排水的同时,确保填筑质量。
第二,在路基断面的施工上。
为了避免路基发生变形,需要确保断面施工能够满足快速降水的要求,并确保横坡要大于百分之零点三,同时,要针对路肩与路面间所存在的接缝,实现良好的处理以避免发生渗水的问题;此外,基于填挖交界面容易产生开裂的问题,需要以土工钉等来强化结合处。
第三,在路基高度的施工上。
基于路基会因温湿度变化的影响,在实际施工中,为了避免路基发生下沉的问题,需要在高度的设计上合理留出下沉量,并以加夯措施来进一步强化路基的整体承载力,并且高路堤的施工需要尽早落实,以留出沉降时间,确保施工质量。
黄土洞穴对公路危害的地质模式及致灾机理
黄土洞穴对公路危害的地质模式及致灾机理
黄土洞穴对公路危害的地质模式及致灾机理
作为黄土地区一种重要的不良地质现象,黄土洞穴对各种工程都造成了不同程度的危害,其中以对公路的危害最为突出.黄土洞穴对公路路基、边坡、桥梁、隧道和排水设施都有不同程度的危害,而且这些危害在型式、主要危害的部位及危害的严重程度等方面都有一定规律.为了从根本上认识黄土洞穴对公路的危害的规律和机理,指导公路黄土洞穴稳定性评价和防治,本文在对陕西省和甘肃省公路黄土暗穴调查的基础上,根据黄土洞穴对公路工程不同部位的破坏特征总结出黄土洞穴对公路路基、边坡、桥梁、隧道和排水设施危害的地质模式和致灾机理.
作者:苏生瑞贺汇文 SU Shengrui HE Huiwen 作者单位:长安大学地质工程与测绘学院,西安,710054;西部地质资源与地质工程教育部重点实验室,西安,710054;国土资源部岩土工程开放研究实验室,西安,710054 刊名:工程地质学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ENGINEERING GEOLOGY 年,卷(期):2007 15(4) 分类号:P642.13+.1 关键词:地质模式致灾机理公路黄土洞穴危害。
浅析湿陷性黄土地基对道路工程的影响及处理
浅析湿陷性黄土地基对道路工程的影响及处理【摘要】道路在使用期间,由于地面渗漏水及地下水,路基受水浸湿难以避免,而湿陷性黄土有特殊的物理特征,遇水浸湿时,土的强度显著降低,在外荷载或自重作用下,引起下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对道路的破坏性很大。
这里笔者结合工作实践,简要分析湿陷性黄土地基对道路工程的影响及防治。
【关键词】湿陷性黄土;道路路基;处理措施一.概述黄土是一种以粉粒为主、以粗粉粒为骨架、多孔隙、天然含水率小、呈黄红色、含钙质的黏质土。
道路工程中通过压缩试验判定是否具有湿陷性,分为非湿陷性黄土和湿陷性黄土,两者的物理力学性质截然不同。
对于湿陷性黄土,道路设计规范按其土样压缩性试验的压缩量大小,又分为非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土两种。
《公路路基设计规范》对黄土地域的分区,陕西省关中地区为黄土中部区(Ⅱ区),其渭北台塬区是风积湿陷性黄土的主要分布区。
大量地勘资料表明铜川地区的台塬面地基岩土属于自重湿陷性黄土。
湿陷性黄土地基上的道路工程,黄土既作为路基又作为路基的填料,由于其特殊的工程性质,应当加强对黄土的认识,工程措施上应加强路基路面排水、防护工程,以保证道路的耐久和稳定。
二.湿陷性黄土对道路工程的影响湿陷性黄土的特性为遇水沉降,当道路路基受水浸湿后,在上部行车荷载和道路结构自重应力下会产生不均匀沉降,对道路工程影响严重。
现结合工作实践,简要列举如下:1.道路工程路面的强度较高,耐久性强,但是适应路基的变形能力差。
由于湿陷性黄土路基受水浸湿产生了不均匀沉降,使得路面结构层产生局部范围的下沉,进而使水泥混凝土路面产生断板、破碎、面板悬空、唧泥、错台等现象,沥青混凝土路面产生面层破碎松散、坑槽、翻浆等病害,影响道路的通行安全和行车舒适性。
2.对于填方路段(路堤)而言,如果路基处理或边坡防护不完善,汛期来临,在道路边坡处,大面积湿陷性黄土路基浸水产生下沉,可能会导致道路整体坍塌;对于挖方路段(路堑)而言,由于道路两侧挡土墙未做好防护工作,在受到雨水浸湿作用下,在土体自重应力下,可能会导致挡土墙垮塌,形成安全隐患。
黄土地区路基湿陷性防范措施与实践解析
黄土地区路基湿陷性防范措施与实践解析引言:黄土地区是中国地理上重要的一个地带,其特殊的地质条件给道路建设带来了许多挑战。
其中,湿陷性问题是最为突出的一个,这既影响了道路的使用寿命,也对交通安全造成了威胁。
为了有效防范黄土地区路基的湿陷,本文将从工程设计、材料选择以及施工管理等方面,探讨相关的防范措施与实践。
一、工程设计阶段的湿陷性防范措施1.详细的地质勘探和资料分析:在工程设计之前,必须进行充分的地质勘探和资料分析,了解地基的物理力学特性、土层结构、水文地质条件等,从而为后续的设计提供准确的数据支持。
2.避免冒险路线和斜坡设计:在选择路线和确定斜坡的设计时,应避免选择高湿度区域和陡峭的坡面。
同时,应根据土壤的湿陷性特点,合理确定路基的宽度和坡度,以降低湿陷风险。
二、材料选择和处理阶段的湿陷性防范措施1.合理选择路基材料:在建设黄土地区的路基时,应选择具有较好抗湿陷性能的材料,如砂石等。
此外,在使用土作为路基材料时,应通过相应处理措施,如固结,改良土壤的力学性质,提高其抗湿陷能力。
2.合理排水和防止水源渗透:黄土地区的湿陷往往与水分紧密相关,因此在施工过程中,应采取合适的排水措施,如开挖排水沟或设置排水管网等。
同时,应注意加强水源的隔离,防止水分渗透到路基中。
三、施工管理阶段的湿陷性防范措施1.合理施工工艺和施工方法:在施工过程中,应根据土壤的湿陷特性,采用合理的施工工艺和施工方法。
例如,可以采用层理填筑法,通过分层填筑和夯实,在路基中形成稳定的土体结构,提高抗湿陷能力。
2.加强质量监控和检测:在施工过程中,应加强质量监控和检测,及时发现和解决湿陷问题。
例如,可以采用现代化的检测仪器,监测路基的沉降变形情况,并通过合理的处理,保证道路的安全性能。
结论:黄土地区路基的湿陷性问题是一个严峻的挑战,但通过科学的工程设计、合理的材料选择和处理、以及严格的施工管理,可以有效地降低湿陷风险,提高道路的使用寿命和安全性能。
黄土路基常见病害及暗穴加固技术分析
黄土路基常见病害及暗穴加固技术分析作者:金志强来源:《科技视界》2020年第08期摘要对黄土路基常见的路基裂缝和路基下陷等病害进行了分析,对其下陷病害中的暗穴病害的特点及形成原因进行了分析,并结合工程实例,提出了注浆加固技术处理黄土路基暗穴。
实践表明,此加固技术有效地解决了黄土暗穴病害问题,提高了公路路基的稳定性,对于延长道路的使用寿命起到了重要的作用。
关键词黄土路基;病害;暗穴加固中图分类号: U416.1 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码: ADOI:10.19694/ki.issn2095-2457 . 2020 . 08 . 60AbstractThe common subgrade cracks and subgrade subsidence of loess subgrades are analyzed. The characteristics of hidden cave diseases and driving causes in the subgrade subsidences are analyzed. In combination with engineering examples, a grouting reinforcement technology is proposed to treat loess subgrade Hidden hole. Practice has shown that this reinforcement technology effectively solves the problem of loess hidden holes, improves the stability of highway subgrades, and plays an important role in extending the service life of roads.Key wordsLoess subgrade; Disease; Hidden cave reinforcement1 黄土路基常见病害1.1 路基裂缝黄土路基产生裂缝的原因有很多,比如说:有些道路在修建的过程中,施工时间比较短、进度比较快,在路基和黄土层上存在着结构下沉,虽然从表面上看不出来,但是在竣工之后,却会发生严重的沉降;有些老路在修建的时候,和新路的路基结合的强度不够,导致在施工之后,路基存在差异,出现下沉,这就导致路面的稳定性遭到破坏,进而在拉裂作用下,形成纵向的裂缝;还有的道路在修建的时候,没有按照标准的宽度执行,在修筑进行到一定程度了,才突然发现;又或者是在路基填筑过程中由于测量放样的不认真,导致中线的位置出现较大偏差,而进行填补工作时,碾压工序操作不规范,在工程结束之后镶边出现下沉,导致裂缝的生成。
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洞穴发育的稳定阶段,发育频率高;狭缝状黄土暗穴断面呈垂直的狭缝状 ,一般为构造节理成因,
发育 频率 较 高 ,稳 定性相 对较好 ;不 规则断面 的黄 土暗穴 处于洞 穴发育 的 中期 ,相 对较 少见 。表层
收 稿 日期 :2 0— 92 080—0 作者简介:刘占 良 ( 9 5 ) 1 7- ,男 ,汉,河北石家庄人,工程师 ,研究生,研究方 向路基路面。
1
石 家 庄 铁 路 职 业 技 术 学 院学 报
20 0 8年第 4期
暗穴发育深度小于 1 多为生物成囚的微型或小型暗穴; m, 浅层暗穴发育深度在l 之间,多为中 ~3 m
型和 少数 小 型暗穴 ;中层 暗穴 发育深 度在3 1 间 ,多为 大型及 部分 中型暗 穴 ;深 层暗 穴发 育深 ~ 0m之 度 在 1 ̄2 间 ,多为 中到 巨型暗穴 ;超深 层暗穴 发育深度 一般 大于2 0 0m之 0m,多 为构造 成 因的狭缝 状 或不规 则状 暗穴 ,洞 穴 内部 常有 巨大 的中空 空间 。由此可见 , 山西 黄土 高原地 区黄 土暗 穴形 态各
异 ,发育 深度 从几十 3 山西黄土暗穴对公路工程的危害
3 1黄土 暗 穴对 公路 工程 的危害及 其致 灾机 理 .
根据 野外 调查 研 究 ,黄 _暗 穴对路 基路面 的破 坏主要 是 由于 穿越 路基 的暗 穴 、路边 陷穴 以及 由 {
2 山西黄土 暗穴基本特征
根 据野 外调 查研 究 ,山西黄土 高原地 区发育 的黄 土暗穴根 据其 断面大 小可 分为微 型 暗穴 、小型
暗穴 、 中型暗穴 、大 型暗穴 和 巨型暗穴 ;根据 断面形 态可分 为 圆形 、 圆拱 形 、狭 缝状 以及 不规 则状
暗 穴 ;根据 发育深 度 可分为表 层 、浅层 、中层 、深 层和超 深层 暗穴 。按其主 要成 因可分 为 自然黄 土 暗 穴和 生物 黄土 暗穴 。其 中微型暗 穴洞径 小于 1 0c m,多 为生物成 因 ;小型暗 穴洞径 在 1 ̄5 m之 0 0c 间 ,多见于 表层和 中层 ; 中型暗穴洞 径在5  ̄ 10c 间,浅层 、 中层 、深层 均常 见 ;大型 暗穴 的 0 5 m之 洞 径在 10- 0 m之 间 ,多为 中到超深 层暗 穴;巨型暗穴 洞径大 于40c 5 "4 0c - ' 0 m,多为构造 成 因 的中到超 深 层暗穴 。圆形断 面 的黄 土暗 穴常为 洞穴 的初期发育 阶段 ,发育 频率 高;拱形 断面 的黄 土暗 穴常 为
地 区公路工程 的设计、施工、养护等提供 了有力的理论依据。
关键 词 :黄土 暗穴 公 路工程 危害 防治 中图 分类 号 :26 4 U 1.2 文献标 识码 : A 文 章编 号 :63 1 1 (080 — 0 10 17— 86 20) 40 0— 5
1 引言
我 国的黄 土和黄 土状 土 的分布 总面 积 为 6 4万 k ,占国土面积 的 63%。在黄 土地 区进 行 公路 m2 .
于 排 水沟 的 失效从而 引起 陷穴 造成 的 。这些破 坏直接 造成 路面 的沉 陷、裂 缝与塌 陷 。暗穴 对路 面破 坏 的一般 过程 是 :路面 不均匀 变形 一沉 降一路 面开裂 一下 沉一塌 陷 。当路 面 中央 出现 这些 情况 时 ,
将 直接 引起 交 通瘫痪 ,而路肩 出现 这种情 况则 会造成 交通 堵塞且 极易 出现 交通事 故 ,如不 及 时治理
第7 卷第4 期
20 0 8年 l 2月
石 家庄铁路职业技 术学院学报
J OUR NAL HII OF S JAZHUANG T T E L I NS I UT OF RAI WAY ECH T NOL OGY
V OL. 7 NO. 4
D ec. 2008
黄土暗穴对公路工程 的危 害及 防治对策
建设的过程中常常遇至z多的公路工程地质灾害问题 。在这些地质灾害中,黄土暗穴由于其灾害的 " 1 艮
普遍 性和 隐 蔽性而 对 公路工程 建 设构成 了极其 严重 的危 害。为此 ,交 通部 将 “ 测湿 陷性 黄 土暗 穴 探
技术研究”列为西部交通建设科技攻关项 目,投入大量物力人力对陇东陇西、陕北 以及关 中等黄土 地区黄土暗穴进行研 究及治理 ,并取得丰硕成果。但 由于多方面条件限制,对山西黄土地区黄土暗
(1 2 8国道 山西 王家沟 一临县段 )
2
第 4 期
刘 占 良,等 黄土 暗 穴 对 公 路 工程 的危 害 及 防 治 对 策
刘 占良¨ 张丽娟
( 家庄铁路 职业技术 学院 河北石 家庄 石 004 石 家庄铁道学院 河北石 家庄 501 004 ) 503
摘要:在交通部 “ 探测湿陷性黄土暗穴技术研究”项 目之黄土暗穴工程地质专题的研 究成果 的
基础上 ,总结山西黄土暗穴 的基本特征 ,查 明黄土暗穴对公路工程 的危害,及公路沿线黄土 暗穴分 布规律,在此基础上提出山西黄土地 区公路沿线黄土暗穴的预防及治理措施建议,从而为 山西黄土
将 会 使路况 的损 坏更 加严重 。图 1 ~3为路 面 的破 坏情况 。 些破 坏现象 在整个 黄土 地 区主要 公路干 这
线 上均 可 见到 。
2 公 路转 弯 处 内侧 形 成 的 暗 穴 (【 万 荣 ) 【两 J
0 |
等 誓嚣嚣
3 穿越 公路 的 暗 穴 在 路面 形 成 的 裂 缝
穴 的研 究一直 处于 一个 较浅显 的程度 ,很多方 面 尚属 于研 究领域 的空 白,随着黄 土 暗穴灾 害影 响 日
趋 加 重 , 山西黄土 暗穴 灾害研 究逐渐 被 重视 。本文对 山西黄 土地 区黄 土暗 穴开展 了深 入研 究 ,并在
此 基础 上从 公路 工程 地质灾 害角度 对黄 土暗穴进 行 了研 究分析 。