黄土地层公路工程地质类型及地基承载力评价技术研究.doc

1 引言 黄土是一种具有特殊性质的第四纪松散沉积物，我国黄土和黄土状土的分布面积为64万km2，占国土面积的6.3%。在我国西北、华北等大面积黄土分布地区，公路作为一种带状结构物往往要跨越许多不同地质年代、不同地质成因和地貌单元的黄土区，黄土由于其形成的特殊环境和自然条件就使得它具有特殊的物理力学性质和水理特性。此外，随着路堤填土高度的增加，对黄土地基承载力提出了更高的要求，但是公路路基设计中缺乏相应的依据。因此，正确区分同一条路线上不同时代、不同成因和不同环境下形成的黄土的地基承载力，将是解决黄土地区公路设计、施工中路基稳定性的关键技术。本项目旨在针对公路工程的需要，合理有效地确定、评价黄土地基承载力，并在此基础上提出黄土地基承载力分区及地基处理措施,为公路设计和施工提供指导。 2 项目研究内容 2.1主要研究内容 （1）黄土地区地基承载力影响因素研究 （2）黄土地区地基承载力评价方法研究 （3）黄土地区地基承载力分类研究 （4）提高黄土地区地基承载力的工程措施研究 2.2拟解决的关键问题 （1）黄土地区地基承载力的评价方法 （2）黄土地区地基承载力的分类推荐值 （3）高黄土地区地基承载力的工程处理措施 3 黄土地区高等级公路地基处理现状调查 根据黄土地区高等级公路路基路面病害发生发展的规律，建议在地基设计和路基路面防排水设计方面采取以下措施： （1）加强对高速公路尤其对于填方路段处湿陷性黄土地基的勘察手段和力度，以利于提高地基评价的可靠性。 （2）地基设计时，需要从地基承载力和变形两个方面进行验算，当不能满足设计的要求，则需要进行地基处理。 （3）路基路面排水系统设置的是否完善在一定程度上决定了整个工程质量的好坏，在设计时要注意完善，路面排水时应采用集中排水设计，中央分隔带采用地下排水，且注意沟渠的防护和加固以及出水口的设置，并加强防洪和防暴雨的排水措施，在日常养护过程中要保证排水设施的通畅和正常使用。 （4）路基超高段中央分隔带的排水设计宜采用地下排水，将分隔带上的地面水下渗，由中央分隔带地下排水设施排除；路堑超高段设计时要注意边沟设置与急流槽、排水沟和涵洞等的相互配合。 （5）注意加强和完善湿陷性黄土地基的防排水设施。 （6）高填方路段要特别注意保证原地基的处理，并根据场地的湿陷类型和湿陷等级以及上部结构物类型或路基不同的填土高度采取相应的地基处理措施。 4 黄土地区地基承载力现场测试技术与方法研究 4.1主要研究内容及实施方案 通过对不同黄土区域（甘肃兰州、山西介休和陕西阎良）所进行的载荷试验、旁压试验、静力触探试验、动力触探试验、标准贯入试验及室内土工试验，对各种原位测试的方法和测试技术进行了研究（见图4-1~图4-4），具体的工作量见表4-1。 图4-1 兰州试验场地概况 图4-2 介休试验场地概况 图4-3 阎良1试验场地概况 图4-4 阎良2试验场地概况 表4-1 兰州、介休、阎良1和阎良2场地试验工作量汇总 序号 工作内容 单位 兰州试验场地 介休试验场地 阎良1试验场地 阎良2试验场地 原地基 强夯区 冲压区 1 探井 m/井 10.0/1 10.0/1 9.4/1 7.2/1 2.1/1 5.0/1 2 标准贯入试验 m/孔 20.2/2 20.2/2 20.0/2 20.0/2 20.0/2 20.0/2 3 旁压试验 m/孔 23.2/4 17.8/2 20.9/2 10.3/2 7.3/2 10.0/2 4 重型动力触探试验 m/孔 20.0/2 50.0/5 40.0/4 20.0/2 20.0/2 20.0/2 5 双桥静力触探试验 m/孔 83.5/8 50.0/5 40.0/4 20.0/2 20.0/2 20.0/2 6 单桥静力触探试验 m/孔 20.0/2 50.0/5 40.0/4 20.0/2 20.0/2 20.0/2 7 轻型动力触探试验 m/孔 7.0/2 8 荷载试验 个 10 8 7 2 2 2 9 采取的土样（原状） 项 30 31 27 21 12 17 10 室 内 土 工 试 验 比重 项 10 8 9 7 3 6 容重 项 10 8 9 7 3 6 含水量 项 10 8 9 7 3 6 液限 项 10 8 9 7 3 6 塑限 项 10 8 9 7 3 6 黄土湿陷系数 项 10 8 9 7 3 6 黄土自重湿陷系数 项 7 7 4 3 黄土起始压力 项 7 7 4 3 压缩试验 项 10 8 9 7 3 6 颗粒分析 项 3 4 4 3 直剪 组 6 5 5 3 2 2 三轴试