断裂带范围路基的处理措施

　　摘要：本文从工程设计的角度简述了断裂带范围内路基工程的设计困难，并结合实际工程情况提出了相应断裂带范围内路基的处理措施以供探讨。
　　关键词：断裂带三七灰土、A、B组土揉皱
　　中图分类号：TB21文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　断裂带，亦称“断层带”。有主断层面及其两侧破碎岩块以及若干次级断层或破裂面组成的地带。在靠近主断层面附近发育有构造岩，以主断层面附近为轴线向两侧扩散，一般依次出现断层泥或糜棱岩、断层角砾岩、碎裂岩等，再向外即过渡为断层带以外的完整岩石。断层带的宽度以及带内岩石的破碎程度，决定于断层的规模、活动方式和力学性质，从几米至几百米甚至上千米不等。
　　在工程设计中从选线开始就应该尽量避开断裂带范围，特殊情况下无法成功避开断裂带范围的应尽量采用正交的形式通过。断裂带的工程地质情况在路基工程中是非常棘手的问题。首先，受断裂带的影响，断裂带范围的岩体破碎、揉皱、风化严重、遇水易软化、崩解，强度较低；其次，经过多次构造运动，在断裂带内部形成了构造结构面，这些结构面的空间网络组织关系复杂，短时间内难以分析透彻；第三，断裂带受地震影响严重，在地震的影响下某些不活跃的断裂带有可能产生活动，某些断裂带受不同等级地震的影响，其活动规律可能产生变化。除了以上的问题，断裂带的问题还有很多，这里就不一一列举，由此可知因其岩性风化严重，结构面复杂，且受外界因素影响活动规律复杂，难以分析透彻，在路基工程中不可能根本解决断裂带对路基工程的影响，只能采用相应的技术措施尽量把影响降到最低。
　　1 工程实例
　　1.1 概况
　　某工程线路方向与断裂带相交，地面为低山丘陵区，地形略有起伏，路基以填挖结合的方式通过。场区内断裂带范围地质岩性、风化程度及特征如下：
　　断层角砾岩：褐黄色，岩芯呈砂土状夹角砾状，角砾成分以斜长角砾岩及潜石英玢岩为主，用手可捏碎，局部夹碎块状，承载力200～400kPa。斜长角闪岩：褐灰色，强风化，原岩结构大部分破坏，隙较发育，岩芯多为碎块状，锤击易碎；19.4m以下弱风化，主要矿物成分为长石、石英，斑状结构，块状构造，裂缝稍发育，岩芯呈短柱状，一般节长50～160mm，锤击不易碎，局部易机械破碎，承载力500kPa。潜石英闪长玢岩：浅黄色，褐黄色，全风化，原岩结构已破坏，风化强烈呈砂土状，层厚9.3～9.4m，基本承载力300kPa；灰黄色，褐灰色，强风化，原岩结构大部分破坏，裂隙较发育，岩芯多成碎块状，短柱状，层厚5.5～10.4m，基本承载力500kPa；灰色，青灰色，弱风化，主要矿物成分为石英，长石，斑状结构，块状构造，裂隙稍发育，岩芯呈短柱状，少量碎块状，基本承载力1000kPa。区内地质构造及断裂带构造较发育，断裂带行迹主要表现为北东走向，与线路走向正交，断裂带一般宽度约60m。断裂构造破碎带内多为断层角砾岩，该断裂构造为不活动断裂。但受断裂构造影响，区内地层岩性变化较大，岩体节理裂隙发育，岩体破碎。区内地下水主要为上层滞水，勘探期间地下水位埋深1.8m，区内地下水主要由大气降水补给，雨季时赋水量可能增大。区内地震动峰值加速度：0.10g（地震基本烈度Ⅶ度）。
　　1.2 分析需要解决的问题
　　由以上资料分析此段路基在设计中需要解决以下几个问题：
　　1、路基位于断裂带范围，需要解决路基沉降不均和加强路基稳定；
　　2、受断裂带的影响区内土层不均，基岩风化作用强烈。
　　3、区内富含地下水，需要及时排除基床范围内的地下水，避免地下水渗入路基影响路基的稳定和安全。
　　4、尽量减少地震对路基稳定的影响。
　　1.3 处理措施
　　（1）为加强路基的稳定性，路基采用A、B组土填筑，路基面两侧各加宽1.0m，路堑段侧沟平台加宽至4.0m（一般情况2.0m）。（2）路堤全断面、路堑自基床换填底面开始每隔0.6m分层铺设高强土工格栅，双向抗拉强度大于300kN/m，进一步加强路基的整体稳定性。（3）清除路基范围内地表0.5m厚土层，换填三七灰土，换填底面采用重锤夯实处理。这样既清除了地表含植物根系的杂土，又通过重锤夯实处理换填底面加强了路基基底土层的强性，同时换填的三七灰土既提高了基底的强度，提高了基底的稳定性，也起到了隔离地下水的作用。（4）路堑两侧设置渗水暗沟，及时排除地下水，避免地下水破坏路基。（5）断裂带内路基分段加设多点分层沉降观测元件，及时观测断裂带处路基的实际沉降数据，为路基的安全使用提供监测数据，同时也为以后的相关设计提供第一手资料。
　　1.4 材料要求
　　（1）土工格栅
　　双向高强聚酯长丝经编土工格栅（300kN/m）：每延米纵、横向极限抗拉强度≥300kN/m，纵、横向标称抗拉强度下的伸长率≤8～10%，纵、横向2%伸长率时的纵、横向拉伸强度≥53kN/m；纵、横向5%伸长率时的纵、横向拉伸强度≥108kN/m。
　　（2）三七灰土
　　1)土料：使用纯净得黄土或一般粉质黏土、粉土，不得使用块状黏土和砂质粉土，有机质含量不得大于5％，严禁使用表层耕土、淤泥质土、盐渍土、膨胀土或夹有碎砖、瓦砾的土，冬季应剔除冻土块。使用前应过筛，粒径不得大于15mm；含水量应接近最优含水量，可控制在最优含水量ω/op±3％之间。
　　2) 石灰：生石灰质量应符合国家Ⅲ级（三等）以上标准，活性CaO+MgO含量不低于70％，石灰贮存时间不宜超过3个月，使用前24小时浇水粉化，其粒径应小于5mm。生石灰的粉和块之比应小于3：7。
　　3) 灰土：由合乎质量要求的消石灰和土料，按3：7的体积配合比，在接近最优含水量的情况下拌和而成的灰土。灰土应当日使用完毕。拌和方法采用集中拌和法。
　　2 结语
　　路基的沉降、稳定性、耐久性及路基抵抗各种自然因素作用影响的能力，是路基工程设计的关键控制因素。断裂带范围的路基设计，尤其要提高路基抵抗地震等自然因素影响的能力，而且在使用过程中也要加强对路基沉降的监测。总之断裂带影响范围的路基，地质情况复杂，将来产生病害的原因也很复杂，我们要在工程设计和路基的使用过程阶段，不断的摸索，力求找到成熟的技术方法，把断裂带对路基的影响降到最低。
　　参考文献
　　[1]