工程巖土模塊六不良地質(zhì)與特殊土學習導圖模塊六不良地質(zhì)與特殊土

單元一不良地質(zhì)任務(wù)一

崩塌在某公路K4+330～K4+390段左側(cè)邊坡出現(xiàn)崩塌，掩埋原有通村公路無法正常通行，相關(guān)施工車輛及設(shè)備不能正常進入道路現(xiàn)場施工，現(xiàn)場情況如圖。作為施工負責人請你根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)、《滑坡崩塌泥石流災(zāi)害調(diào)查規(guī)范（1:50000）》（DZ/T0261-2014）、《崩塌防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP011-2018），分析崩塌的破壞模式，形成機理，并提出崩塌的防治措施。學習情境一一、崩塌概述相關(guān)知識崩塌是指較陡斜坡上的巖土體在自身重力和其他外力（如風、水、冰、地震等）的共同作用下，突然而迅猛地向下傾倒、翻滾、崩落的地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)破壞模式可分為滑移式崩塌、傾倒式崩塌和墜落式崩塌滑移式崩塌傾倒式崩塌墜落式崩塌二、崩塌發(fā)生條件相關(guān)知識1.地形地貌條件2.巖性條件3.地質(zhì)構(gòu)造條件4.誘發(fā)因素及原因二、崩塌發(fā)生條件相關(guān)知識二、崩塌發(fā)生條件相關(guān)知識三、崩塌防治原則相關(guān)知識由于崩塌常發(fā)生得突然而猛烈,治理十分復雜而且比較困難,故一般應(yīng)采取以防為主的原則。四、崩塌防治措施相關(guān)知識四、崩塌防治措施相關(guān)知識任務(wù)二

滑坡在某道路橫線K6+440～K6+760左幅滑坡，滑坡區(qū)覆蓋層主要為黃褐色、灰褐色，由粘土、碎石構(gòu)成碎石土，滑坡區(qū)土體已被擾動，土體破碎，結(jié)構(gòu)松散。下伏地層為二疊系棲霞組，巖性為灰色、灰黑色，薄-中厚層狀瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r，偶夾少量泥灰?guī)r、泥巖。強風化巖體：風化裂隙十分發(fā)育，瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r風化呈碎裂狀，瘤狀團塊直徑一般為10～30cm。強風化厚度為1～13m。中風化巖體：風化裂隙較發(fā)育，完整性較好。作為施工負責人請你根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)、《邊坡勘察規(guī)范》（YS/T5230-2019

）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）等規(guī)范，初步確定滑坡的范圍，推斷滑坡面的位置，提出可行的處理措施。學習情境一、滑坡概述相關(guān)知識滑坡是指斜坡上的巖體或者土體，受外界條件（如地表水的沖刷、地下水活動、地震及人類活動等）因素影響，在重力作用下，沿一定的軟弱面或者軟弱帶整體順坡向下滑動的自然現(xiàn)象，如圖右所示。一、滑坡概述相關(guān)知識滑坡要素二、滑坡形成的條件相關(guān)知識1.地形地貌條件2.巖性條件3.地質(zhì)構(gòu)造條件4.誘發(fā)因素（1）水（2）地震（3）人類活動三、滑坡的野外識別相關(guān)知識1.地貌地物標志2.巖、土結(jié)構(gòu)標志3.水文地質(zhì)標志4.滑坡邊界及滑坡床標志四、滑坡的防治原則相關(guān)知識滑坡的防治應(yīng)當貫徹“以防為主，治理為輔”的原則。五、滑坡的防治措施相關(guān)知識1.減輕或消除水害2.改善滑坡體的力學平衡條件任務(wù)三泥石流牛塘溝流域內(nèi)的物源類型主要包括崩滑堆積物源、溝道堆積物源及坡面侵蝕物源三類,崩滑物源主要集中在物源一流通區(qū)的主溝及各條支溝的上游,巖性以含粉質(zhì)黏土塊碎石土和塊碎石土為主,結(jié)構(gòu)松散;溝道物源則遍布于物源一流通區(qū)及堆積區(qū)范圍,巖性以洪積和泥石流堆積的塊碎石土為主,結(jié)構(gòu)松散。根據(jù)文中描述,請總結(jié)泥石流的形成需具備哪些條件?學習情境一一、泥石流概述相關(guān)知識泥石流是由于降雨、融雪等形成的山洪水流夾帶大量泥、砂、塊石等固體物質(zhì)從上游奔騰直瀉而下的特殊洪流。它具有爆發(fā)突然,歷時短暫,破壞力強大等特點。二、泥石流的類型相關(guān)知識物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)組成流域特征泥石流一次堆積總量三、泥石流的形成條件相關(guān)知識泥石流的形成必須同時具備以下三個條件：?地形地貌條件；?豐富的松散物質(zhì)條件；?突然爆發(fā)大量水的來源條件。四、泥石流的防治原則“以避為宜，以防為主，治理為輔”泥石流的防治措施水土保持工程相關(guān)知識攔擋工程排導工程防護工程任務(wù)四巖溶根據(jù)地質(zhì)資料,擬建場地經(jīng)沖刷剝蝕后成矮丘陵狀,上覆第四系殘積層,下伏基巖為石炭系上統(tǒng)淺灰色塊狀灰?guī)r。擬建場地內(nèi)存在一條沖溝,溝底有較多巖石出露,并有多處明顯的落水洞。請?zhí)岢雎渌吹奶幚矸椒?？學習情境一一、巖溶概述相關(guān)知識巖溶（又稱喀斯特）是指可溶性巖石（如碳酸鹽類巖石、硫酸鹽類巖石、鹵鹽類巖石）在地表水或地下水的化學和物理作用下，產(chǎn)生的裂隙、溝槽和洞穴，以及由于洞穴頂板坍塌使地表產(chǎn)生陷穴、洼地等特殊地貌形態(tài)和水文地質(zhì)現(xiàn)象作用的總稱。二、巖溶形成的基本條件相關(guān)知識1.巖體的可溶性2.巖體的透水性

3.有溶蝕能力的流動水三、影響巖溶發(fā)育的因素相關(guān)知識巖性地質(zhì)構(gòu)造地殼運動氣候四、巖溶地貌相關(guān)知識五、巖溶地區(qū)工程地質(zhì)問題相關(guān)知識1.巖石強度降低2.基巖面起伏不均勻3.地基承載力降低4.造成施工困難六、巖溶的防治措施相關(guān)知識1.疏導2.堵塞3.跨越4.清基加固任務(wù)五

認識地震據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,2023年7月1日至9月30日全球共發(fā)生5.0級以上地震74次。其中有人員傷亡的7次(見下表)。2023年第3季度地震活動多集中在環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶，造成的人員傷亡的地震主要出現(xiàn)在亞歐地震帶。學習情境2023年7~9月全球5.0級以上有人員傷亡地震災(zāi)害統(tǒng)計表序號日期北京時間(時:分)震級震源深度(km)震中位置死亡人數(shù)死亡受傷17月19日08:226.670尼加拉瓜沿岸近海0227月25日13:445.310土耳其06338月6日02:335.510山東德州市平原縣02448月11日01:485.110土耳其02358月18日01:046.210哥倫比亞25069月9日06:106.910摩洛哥2946567479月12日19:036.310菲律賓群島地區(qū)05合計29485841注:本表地震數(shù)據(jù)源自中國地震臺網(wǎng)速報目錄，人員傷亡數(shù)據(jù)源自維基百科2023年地震列表，收集時間截至2023年9月25日。相關(guān)知識地殼某個部位的巖層應(yīng)力突然釋放而引起的一定范圍內(nèi)地面震動的現(xiàn)象。

地震相關(guān)知識5·12汶川大地震3·11日本大地震相關(guān)知識相關(guān)知識震源：地震發(fā)生的起始位置，斷層開始破裂的地方。震中：震源在地球表面上的垂直投影。震源深度：震源處垂直向上到地表的距離是震源深度。震中距：震中到地面上任一點的距離叫震中距離，簡稱震中距。1地震的形態(tài)要素相關(guān)知識（1）震級相關(guān)知識地震時在短時間內(nèi)釋放出大量的能量。通常用震級的方式,描述地震釋放的能量。此處的“級”，即震級。震級為地震的基本參數(shù),是通過測量地震波中的某個振相的振幅來獲取的。震級標度的方法有多種,包括里氏震級ML、面波震級Ms、體波震級Mb和矩震級Mw，以里氏震級ML最為常用。2地震的強度相關(guān)知識相關(guān)知識地震對地面的破壞程度，稱為烈度。它是根據(jù)地面的破壞情況來確定的,一般分為12級。同一次地震只有一個震級，但在不同地區(qū)造成的破壞程度不同,故各地具有不同的烈度。震中區(qū)破壞最嚴重,離震中越遠破壞越輕。烈度相同點的連線,稱為等震線。（2）烈度2地震的強度相關(guān)知識相關(guān)知識地震的震級與烈度是度量地震強度的兩種不同方法。同一地震只有一個震級，烈度則隨離震中或震源的距離而不同。同一震級的地震在不同的地區(qū)造成不同烈度的破壞，而且同一地點、同一震級的地震,其震源越淺,造成的破壞越大，烈度越高。炸彈的炸藥量，好比是震級；炸彈對不同地點的破壞程度，好比是烈度。2地震的強度相關(guān)知識（1）按地震成因，可分為構(gòu)造地震、火山地震和陷落地震相關(guān)知識①構(gòu)造地震：又稱斷裂地震，是由地下巖層突然發(fā)生錯斷所引起的。3地震的分類相關(guān)知識（1）按地震成因相關(guān)知識②火山地震：火山爆發(fā)時由于氣體的沖擊力所引起的地震。3地震的分類相關(guān)知識（1）按地震成因相關(guān)知識③陷落地震：在石灰?guī)r廣泛、雨水充沛的我國西南地區(qū)，陷落地震是常見的現(xiàn)象。在礦井下面，尤其是煤礦，因其采空區(qū)范圍較大，若無足夠的回填，上覆巖層也可能發(fā)生崩塌，引起地震。3地震的分類相關(guān)知識（2）按震源深度，可分為深源地震、中源地震和淺源地震相關(guān)知識深源地震，其震源深度為300～700Km；中源地震，其震源深度為70～300Km；淺源地震，其震源深度＜70Km。破壞性較大的地震都屬于淺源地震，約占全球地震總數(shù)的90%，而且震源多集中在地表以下5～20Km的深度范圍內(nèi)。3地震的分類相關(guān)知識（3）按震級大小可分為：微震（＜3級）、弱震（3～4.5級）、中強震（4.5～6級）、強震（＞6級）相關(guān)知識3地震的分類（4)按震中距，可分為：地方震（震中距小于100Km）、近震（震中距100～1000Km）和遠震（震中距大于1000Km）。（5）按發(fā)震時代，可分為現(xiàn)代地震、歷史地震、古地震三類。相關(guān)知識地震產(chǎn)生的危害包括直接災(zāi)害和次生災(zāi)害。相關(guān)知識4地震的危害相關(guān)知識（1）地震預(yù)警地震預(yù)警是在地震發(fā)生后，利用震中附近臺站觀測到的地震波初期信息，快速估算地震基本參數(shù)并預(yù)測影響范圍和程度，然后向可能受災(zāi)但破壞性地震波尚未到達的區(qū)域發(fā)布預(yù)警信息。相關(guān)知識5地震的預(yù)警與預(yù)防相關(guān)知識（2）地震預(yù)防地震的預(yù)防主要在于提高建筑物的抗震能力。相關(guān)知識5地震的預(yù)警與預(yù)防工程巖土模塊六不良地質(zhì)與特殊土

單元二特殊土任務(wù)一

鑒別和處理軟土

青島某高速，沿線的特殊性巖土為人工填土和軟土。沿線表層普遍有人工填土，剝蝕斜坡地貌單元厚度一般小于1m，濱海淺灘地貌單元厚度較大，一般2~7m，成分以花崗巖風化碎屑、黏性土和砂土為主，回填年限不一，均勻性較差。沿線軟土主要分布于濱海淺灘地貌單元，厚度一般為1~12m，分布面積較大，以含淤泥中砂、淤泥為主，呈灰黑色~灰色，流塑~軟塑狀，請思考這種類型的地基土屬于什么特殊土？有什么特點？如何辨別？如果不處理會有什么危害呢？學習情境一1.軟土的認知相關(guān)知識軟土(4)軟土的危害(3)軟土的組成和狀態(tài)特征(5)軟土的物理力學特性(2)軟土的分類(1)軟土的定義（1）軟土的定義相關(guān)知識

軟土一般指外觀以灰色為主,天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水率大于液限的細粒土。具有天然含水率高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、靈敏度高、擾動性大、并有觸變性、流變性、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質(zhì)相差較大等特點。廣泛分布在我國東南沿海地區(qū)和內(nèi)陸江河湖泊的周圍。（2）軟土的分類相關(guān)知識

軟土一般包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。淤泥指的是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細粒土，其天然含水率大于液限，天然孔隙比大于1.5。淤泥質(zhì)土是指在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,天然孔隙比大于1.0而小于1.5，并含有有機質(zhì)的一種結(jié)構(gòu)性土。泥炭是指喜水植物遺體在缺氧條件下，經(jīng)緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。泥炭質(zhì)土是指在某些河湖沉積低平原及山間谷地中,由于長期積水，水生植被茂密,在缺氧情況下，大量分解不充分的植物殘體積累并形成泥炭層的土壤。（3）軟土的組成和狀態(tài)特征相關(guān)知識

軟土的組成和狀態(tài)特征是由其生成環(huán)境決定的。軟土主要由黏粒和粉粒等細小顆粒組成，它多形成于水流不通暢、飽和缺氧的靜水盆地，因此軟土的淤泥黏粒含量較高，一般達30%~60%。黏粒的黏土礦物成分以水云母和蒙德石為主，含大量的有機質(zhì)。有機質(zhì)含量高。軟土含有大量的結(jié)合水，并由于存在一定強度的粒間聯(lián)結(jié)而具有顯著的結(jié)構(gòu)性。（4）軟土的危害相關(guān)知識

在淤泥質(zhì)軟土發(fā)育地區(qū)進行工程活動時，常發(fā)生嚴重的工程地質(zhì)災(zāi)害，主要表現(xiàn)是建筑物容易發(fā)生強烈的不均勻下沉，有時還因滑動變形造成地基或邊坡失穩(wěn)。軟土地質(zhì)段強度偏低，在這類地基上直接建造多層建筑，沉降量往往非常大，如果均勻沉降和不均勻沉降過大，會導致建筑物傾斜與墻體開裂，嚴重的甚至倒塌。對高層建筑的危害軟土地基不均勻和過大沉降將嚴重影響路面的平整度，降低道路通行能力和安全度，路基路堤還可能會隨著軟土地基一起產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，從而導致道路橋梁遭到破壞。對道路橋梁的危害（5）軟土的物理力學特性相關(guān)知識

特性滲透性弱壓縮性高顯著的觸變性、蠕變形,、明顯流變性抗剪強度低高含水率和高孔隙性2.軟土的鑒別相關(guān)知識《巖土工程勘察規(guī)范》(GB/T50123—2019)規(guī)定凡符合以下三項特征即為軟土：外觀以灰色為主的細粒土；天然含水率大于液限；天然孔隙比大于或等于1.0。綜上，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水率大于液限的細粒土應(yīng)判定軟土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。

青島某高速的路線起點至K3+980段為填海路段，其中填海范圍內(nèi)分布有0.4~11.0m厚度不均的淤泥及淤泥質(zhì)土，其上覆蓋土層厚度為2.5~7m,根據(jù)淤泥及淤泥質(zhì)土層厚度和填土厚度，可以采用合適方法進行處理和改善(表6-2-3)，數(shù)據(jù)資料如下所示。

1.K0+000~K1+100段(淤泥及淤泥質(zhì)土厚度0.4~1.7m,其上填土厚度2.5~6.0m,總處理深度2.9~7.7m),K3+585~980段(淤泥及淤泥質(zhì)土厚度約2.7m，其上填土厚度約4.5m，總處理厚度約7.2m)，請問采用什么方法進行處理和改善?

2.K1+100~K3+585段淤泥層較厚(淤泥及淤泥質(zhì)土厚度1.7~11.0m,其上填土厚度2.0~6.0m，總處理深度8.0~16.0m)，請問采用什么方法進行處理和改善?(要求穿透淤泥及淤泥質(zhì)土層)

3.K2+200~K3+585段淤泥層較厚(淤泥及淤泥質(zhì)土厚度1.6~10.0m,其上填土厚度2.0~6.0m，總處理深度8.0~16.0m)，請問采用什么方法進行處理和改善?路段的地下水位高，需要采用什么方法提高此處的地基承載力?學習情境二學習情境二3.軟土地基處理相關(guān)知識淺層軟基處理01深層軟基處理02（1）淺層軟基處理技術(shù)相關(guān)知識

淺層軟基處理一般是指表層軟土厚度小于等于3m淺層軟弱地基處理。常采用墊層法、換填法、擠排法、強夯法、表面排水法、添加劑法等進行處治。墊層法換填法強夯法排擠法表層排水法添加劑法方法（2）深層軟土地基處理技術(shù)相關(guān)知識

深層軟基處理一般是指表層軟土厚度大于3m的地基處理。常采用袋裝砂井法、擠密砂樁法、振沖碎石樁法、粉噴樁法、塑料排水板法、加筋土工布、鋼渣樁法、深層攪拌法等進行處置。粉噴樁法擠密砂樁法袋裝砂井法鋼渣樁法深層攪拌法振沖碎石樁法方法加筋土工布塑料排水板案例分析相關(guān)知識例如，青島某路K3+980~K4+280段，填土下分布有淤泥、溝塘、淤泥厚度小于2m，采用排水、挖除淤泥回填石渣的處理方式以青島某軟土路基換填處理橫斷面圖6-2-1為例，左側(cè)適用于一般填方路基路段，右側(cè)適用于臨水及浸水路基路段。路基底部填料宜使用透水材料作為填筑料，當上路床填料CBR值達不到規(guī)范要求時，可采用摻3%石灰進行處治。學習情境二---案例分析相關(guān)知識

根據(jù)背景1資料，優(yōu)先考慮采用采用強夯法處理此處地基路段。在整體施工前,應(yīng)通過試夯確定最佳施工工藝和參數(shù)。設(shè)計夯錘重20t，落距15m，底面直徑2.25m的圓形鑄鐵錘,有效加固深度不小于8米，單擊夯能為3000kN·m。夯點的夯擊次數(shù)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系線確定，以最后兩擊的平均夯沉量不大于10cm、夯坑深度、點夯擊數(shù)三者之一作為止夯條件。強夯夯擊完成后采用低能量滿拍兩遍，滿拍夯擊能為1000kN·m。例題學習情境二---案例分析

根據(jù)背景2資料，優(yōu)先考慮采用碎石樁法進行軟土地基的處理。設(shè)計處理如下：采用碎石樁加滿拍處理此處地基路段。按三角形布置碎石樁，碎石樁應(yīng)穿透軟弱土層達到強風化巖石，碎石樁設(shè)置的間距d為1.5m,加密樁位于原三角形布置樁的中心,加密樁的樁長為原碎石樁的一半，長短交替布置。碎石樁的填料采用了級配良好且未風化的碎石，粒徑為2~6cm，含泥量不應(yīng)超過5%。碎石樁單樁承載力要求不小于330kPa，內(nèi)摩擦角≥35°，復合地基承載力不小于168kPa。滿拍法處理同圖6-2-3，碎石樁處理如圖6-2-4所示。例題學習情境二---案例分析

根據(jù)背景3資料，設(shè)計處理如下：采用碎石樁處理此處地基路段，因為此路段的地下水位高，碎石樁頂再加鋪60cm的碎石，然后進行強夯滿拍處理，以提高地基承載力，樁頂至路床頂60cm范圍內(nèi)所填碎石粒徑小于10cm，碎石盲溝每30m設(shè)一道，利于排水，如圖6-2-5所示。

任務(wù)二鑒別和處理紅黏土

某項目區(qū)內(nèi)地貌單元主要為丘陵和低山，其表層為耕植土,上部為紅黏土，下部為基巖,局部溶蝕槽谷、溶蝕洼地底部存在軟弱土，厚度小于10m；地下水埋深0.3~14.5m,主要為包氣帶上層滯水、基巖裂隙水。場地整平后,跑道基礎(chǔ)下部分布的紅黏土呈棕紅、褐紅色，該紅黏土為高含水率、高孔隙比、高液塑性及塑性指數(shù)，易產(chǎn)生不均勻沉降，該區(qū)域進行地基處理后可滿足要求。紅黏土在全場廣泛分布,厚度一般為2~8m，以收縮為主，膨脹等級為Ⅲ級。應(yīng)根據(jù)紅黏土分布位置和結(jié)構(gòu)特點進行針對性處理。根據(jù)勘察揭露地層情況，在對場地施工條件、設(shè)計要求、工程造價、施工工期及對環(huán)境的影響等方面綜合考慮后，本工程在部分區(qū)域采用什么方法來處理紅黏土?學習情境一1.紅黏土的認知相關(guān)知識

定義：紅黏土是指碳酸鹽類巖石(如石灰?guī)r)在濕熱氣候條件下,經(jīng)強烈風化作用而形成的棕紅、褐紅、黃褐色的高塑性黏土。具有明顯的收縮性、裂隙性和分布不均勻等工程地質(zhì)特性而存在很大的工程隱患。1.紅黏土的認知相關(guān)知識（1）紅黏土的一般性質(zhì)（2）紅黏土的主要特征(1)天然含水率和孔隙比較高，且多處于飽和狀態(tài)(2)含較多的鐵錳元素，因而其比重較大

(3)黏粒含量高常超過50%，可塑性指標較高；且多為硬塑狀態(tài)和堅硬或可塑狀態(tài)：壓縮性低，強度較高，各指標變化幅度大，具有高分散性。(4)透水性微弱，多為裂隙水和上層滯水。(5)紅黏土的厚度變化很大(1)液限wL大于50%、孔隙比e大于1.0。

(2)沿埋藏深度從上到下含水率增加，土質(zhì)由硬到軟明顯變化。

(3)在天然情況下，雖然膨脹率甚微，但失水收縮強烈，故表面收縮,裂隙發(fā)育。(4)紅黏土經(jīng)后期水流再搬運，可在一些近代沖溝，洼谷、階地、山麓等處堆積于各類巖石上而成為次生紅黏土2..紅黏土的鑒別相關(guān)知識

顏色為棕紅或褐黃，覆蓋于碳酸鹽巖系之上，其液限大于或等于50%的高塑性黏土，應(yīng)判定為原生紅黏土。原生紅黏土經(jīng)搬運、沉積后仍保留其基本特征，且其液限大于45%的黏土可判定為次生紅黏土。2.紅黏土的鑒別相關(guān)知識3.紅黏土地基的處理方法相關(guān)知識換填墊層法振沖碎石樁法深層攪拌法強夯法使用各種材料代替原有地基土層，在實施過程中主要使用壓實性能高的合成材料(例如碎石、礫石)，更換緩沖層來處理地基，保證地基的整體穩(wěn)定性。在利用振沖碎石樁法處治紅黏土地基，由于樁體的透水性很好,可導致地基加速固結(jié)，符合設(shè)計的承載力和沉降等要求。利用鉆孔機(主要是深層攪拌機械)將固化劑注入原始土壤層中，然后通過攪拌機將其均勻攪拌，使固化劑以及軟土地基完全融合。將十幾噸至上百噸的重錘，從幾米至幾十米的高處自由落下，對土體進行動力夯擊，使土產(chǎn)生強制壓密而減少其壓縮性的地基處理方法。案例分析學習情境一---案例分析

貴州某機場擴建項目，區(qū)內(nèi)地貌單元主要為丘陵和低山，其表層為耕植土，上部為紅黏土，下部為基巖，局部溶蝕槽谷、溶蝕洼地底部存在軟弱土，厚度小于10m；地下水埋深0.3~14.5m，主要為包氣帶上層滯水、基巖裂隙水，紅黏土在該區(qū)內(nèi)分布較廣，場地整平后，跑道基礎(chǔ)下部分布的紅黏土、軟弱土，易產(chǎn)生不均勻沉降，該區(qū)域進行地基處理后可滿足要求。綜合分析，該場地適宜機場建設(shè)。

紅黏土在全場廣泛分布，厚度一般為2~8m，最大可達且以收縮為主，膨脹等級為Ⅲ級。應(yīng)根據(jù)紅黏土分布位置和結(jié)構(gòu)特點進行針對性處理。根據(jù)勘察揭露地層情況,在對場地施工條件、設(shè)計要求、工程造價、施工工期及對環(huán)境的影響等方面綜合考慮后，本工程在部分區(qū)域采用碎石樁+CFG樁組合型復合地基處理紅黏土，樁長可至基巖，碎石樁可采用振動沉管，充盈系數(shù)為1.34。任務(wù)三

鑒別和處理凍土

俗話說:“冰凍三尺，非一日之寒?！北狈降貐^(qū)，冬季溫度常在0℃以下，潮濕的土壤呈凍結(jié)狀態(tài)，這種現(xiàn)象在氣象學上稱為凍土。凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì),含有豐富的地下冰，其中也夾雜著各種巖石，還摻雜著各種土壤。

隨著國家“一帶一路”倡議的提出，寒區(qū)道路工程日益增多，建設(shè)中面臨著很多凍土相關(guān)的地基病害問題。稱為“世界屋脊”的青藏高原,是中國最大、世界海拔最高的高原。由于其海拔過高，氣候特殊，高原凍土廣泛存在。東北大興安嶺地區(qū)也存在著大量的凍土區(qū)域，試想凍土會有什么樣的特性？如何辨別凍土？如果地基土中存在凍土，對工程建設(shè)會有什么危害呢？學習情境一1.凍土的認知相關(guān)知識軟土(2)凍土的分類(3)凍土特征(1)凍土的定義(4)凍土地基特點按凍結(jié)延續(xù)時間不同分為：短時凍土、季節(jié)凍土、多年凍土三。

一種溫度低于0℃且含有冰的巖土，是一種對溫度十分敏感且性質(zhì)不穩(wěn)定的土體。具有永凍土壤溫度狀況，具有暗色或淡色表層，地表具有多邊形土或石環(huán)狀、條紋狀等凍融蠕動形態(tài)特征。土體淺薄，土壤水分狀況差異大。凍結(jié)下，有較低的壓縮性或不具壓縮性和較高的強度等工程特性。變暖下,有承載力降低，壓縮性變化較大。2.凍土地基的危害相關(guān)知識凍土容易產(chǎn)生凍脹和融沉，引起地表隆起或下沉、地基變形，使結(jié)構(gòu)開裂，傾斜、破壞。凍脹：指土表層不均勻地升高，凍脹變形常常可以形成凍脹丘及隆起等一些地形外貌。融沉：指凍土融化時發(fā)生的下沉現(xiàn)象，包括與外荷載無關(guān)的融化沉降和與外荷載直接相關(guān)的壓密沉降。3.凍土的分布范圍相關(guān)知識

多年凍土分布在東北大、小興安嶺,西部阿爾泰山、天山、祁連山及青藏高原等地。我國多年凍土面積約為206.8×104平方公里,約為美國的1.5倍。我國是世界上第三凍土大國,凍土面積約占世界多年凍土分布面積的10%。

季節(jié)凍土占中國領(lǐng)土面積一半以上，其南界西從云南章鳳,向東經(jīng)昆明、貴陽,繞四川盆地北緣，到長沙、安慶、杭州一帶。季節(jié)凍結(jié)深度在黑龍江省南部、內(nèi)蒙古東北部、吉林省西北部可超過3m，往南隨緯度降低而減少。4.凍土成土過程相關(guān)知識凍土形成以物理風化為主，而且進行得很緩慢，只有凍融交替時稍為顯著，生物、化學風化作用亦非常微弱，元素遷移不明顯，黏粒含量少，普遍存在著粗骨性。高山凍土黏粒的K2O含量很高，可達50g/kg，說明脫鉀不深，礦物處于初期風化階段。5.凍土的鑒別相關(guān)知識整個凍土層的土樣密度差異較大，整個凍土層凍土的離散性較大。其中表層土密度明顯小于下層凍土層的密度，由于凍土存在明顯的分層現(xiàn)象，所以導致密度出現(xiàn)突變，不連續(xù)過渡。根據(jù)總含水率、平均凍脹率、融化下沉系數(shù)δ0

等不同可以進行劃分。式中:h1、e1———凍土式樣融化前的高度(mm)和孔隙比;h2、e2———凍土式樣融化后的高度(mm)和孔隙比。5.凍土的鑒別相關(guān)知識（1）季節(jié)性凍土按凍脹性分類：不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹、特強凍脹、極強凍脹。5.凍土的鑒別相關(guān)知識

（2）多年凍土按其融沉性的等級劃分：不融沉、弱融沉、融沉、強融沉、融陷。

融沉等級由輕到重分為五級:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。5.凍土的鑒別相關(guān)知識

（2）多年凍土按其融沉性的等級劃分：不融沉、弱融沉、融沉、強融沉、融陷。

融沉等級由輕到重分為五級:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。

北方某省道一級公路,路段氣候?qū)儆诒焙疁貛駶櫺蜕謿夂?，年平均氣?5.3~3.1℃,年平均氣溫-0.7~0℃島狀多年凍土均發(fā)育于低洼地、地表積水、草生長茂盛、草炭和泥炭發(fā)育的沼澤化濕地當中。凍土的天然上限淺,一般為0.8~2.3m，天然上限最大為2.5m，凍土厚度較小，一般為1.5~3m，最大厚度約為5.9m。凍土總含水率高，一般為35%~65%。多年凍土多為層狀或整體構(gòu)造的富冰凍土、飽冰凍土、多冰凍土,本路段多年凍土的地溫較高,處于退化階段，極不穩(wěn)定，隨著氣溫的變化容易產(chǎn)生什么問題？請問該地區(qū)凍土以后可能會導致什么危害？該項目所處地區(qū)冬季氣候寒冷，一月份平均氣溫-30~-27℃，極端最低氣溫-49℃，降雪量很大，平均積雪厚度0.2~0.5m。凍土類型屬于多年凍土，融沉類型屬于弱融沉。

路況一：該地區(qū)樁號K12+000~K13+800,凍土長度為1800m,凍結(jié)土類型為碎石土，上限為1.6m,下限為3.8m,厚度為2.2m。請問用什么方法處理比較好？