道路工程第5章ppt课件

1、路基路面工程 2019.082019.08主讲主讲 周建普周建普5.5.路基防护与加固路基防护与加固5.1 坡面防护坡面防护5.2 冲刷防护冲刷防护5.3 湿软地基加固湿软地基加固5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固 软土、泥沼、泥炭、湿陷性黄土、松散杂填土、膨胀土、海湖沉积土软土、泥沼、泥炭、湿陷性黄土、松散杂填土、膨胀土、海湖沉积土等，在这些湿软地基上修筑的路堤可能会因为过大的收缩沉降引起开裂甚至剪等，在这些湿软地基上修筑的路堤可能会因为过大的收缩沉降引起开裂甚至剪切破坏，必须预先对地基进行必要的加固处理。切破坏，必须预先对地基进行必要的加固处理。5.3.1 砂垫层法砂垫层法 在软土地

2、基上厚度为在软土地基上厚度为0.51.2m的砂或砂砾，称作砂垫层。其作用为：的砂或砂砾，称作砂垫层。其作用为：（1作为软土层固结所需的上部排水层；作为软土层固结所需的上部排水层；（2作为路基内排水的底部排水层；作为路基内排水的底部排水层；（3改善路堤和地基处理施工时的机械作业条件；改善路堤和地基处理施工时的机械作业条件；（4软土层薄时，单独用作地基处理排水固结措施。软土层薄时，单独用作地基处理排水固结措施。砂垫层砂垫层填土填土软土层软土层图图5-25 砂垫层法示意图砂垫层法示意图5.2 5.2 湿软地基加固湿软地基加固5.3.2 换填土层法换填土层法将湿软土部分挖除，换填强度较大的砂，碎将湿软

3、土部分挖除，换填强度较大的砂，碎(砾砾)石，灰石，灰土，素土等，并压实。土，素土等，并压实。适用于不宜将基础直接置于软土层上的公路结构物。至适用于不宜将基础直接置于软土层上的公路结构物。至于路基是否采用此法，要进行经济比较。于路基是否采用此法，要进行经济比较。换填材料不同，但承载力接近，沉降特点相似，因此按换填材料不同，但承载力接近，沉降特点相似，因此按砂垫层的计算方法计算，结果相差不大。砂垫层的计算方法计算，结果相差不大。砂垫层厚度一般砂垫层厚度一般0.6-1.0m，中粗砂为宜，般配良好，颗，中粗砂为宜，般配良好，颗粒不均匀系数粒不均匀系数 5，含泥，含泥 3-5%。砂垫层可提高承载力，减少

4、沉降量，加速软土层的排水砂垫层可提高承载力，减少沉降量，加速软土层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用。固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用。换填砂垫层适用条件换填砂垫层适用条件:路堤高度较小，软土层表层无低透路堤高度较小，软土层表层无低透水性硬壳，软土较薄，当地有砂且运输方便运距近。水性硬壳，软土较薄，当地有砂且运输方便运距近。5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固5.3.3 强夯法强夯法 几十吨的重锤，从几十米高度自由落下，对土进行强力几十吨的重锤，从几十米高度自由落下，对土进行强力夯实。提高承载能力，降低沉降量，可使地基加固深度达夯实。提高承载能力，降低沉降量，可使地基加固深度达

5、10-20 m，60年代由法国梅拉年代由法国梅拉(Menard)提出，目前仍着重于提出，目前仍着重于应用，理论方法尚不完善，设计工作依赖于施工前的试夯应用，理论方法尚不完善，设计工作依赖于施工前的试夯所得数据。所得数据。图图5-26 强力夯实法强力夯实法5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固梅拉经验公式梅拉经验公式 式中：式中： 加固地基的影响深度，加固地基的影响深度，m； 锤重，锤重，T； 落距，落距，m。锤的底面积，砂土和碎石填土约锤的底面积，砂土和碎石填土约4m2，软土至少，软土至少6 m2。夯击的总沉。夯击的总沉降量随夯击次数的增加而增加，但不是线性关系，夯击到一定次降量随夯击次数的

6、增加而增加，但不是线性关系，夯击到一定次数后，基本为常数。数后，基本为常数。软湿地基水量大，一经强力夯实会出现很高的孔隙水压力，并随夯软湿地基水量大，一经强力夯实会出现很高的孔隙水压力，并随夯击次数的增加而达到最大值，应暂停。应等超孔隙水压力消散后击次数的增加而达到最大值，应暂停。应等超孔隙水压力消散后再夯，前后两遍夯打时间间隔再夯，前后两遍夯打时间间隔2-4周。周。适用于各种松软土层，如冲积层，沼泽地，垃圾，废石堆等。适用于各种松软土层，如冲积层，沼泽地，垃圾，废石堆等。设备简单，工艺不复杂，经济，缺点是对邻近建筑物有影响。设备简单，工艺不复杂，经济，缺点是对邻近建筑物有影响。whH1 .

7、0（5-3-1）wHh图图5-27 排水固结法示意图排水固结法示意图砂垫层砂垫层堆载填土堆载填土砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道网络有孔管道网络5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固5.3.4 排水固结法砂井）排水固结法砂井）5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固l 饱和粘土地基透水性弱，需加速土中孔隙水排除，加快土的固结，提饱和粘土地基透水性弱，需加速土中孔隙水排除，加快土的固结，提高强度。高强度。l 砂井上部铺设砂垫层，使砂井与砂垫层构成地基的排水系统，在填土砂井上部铺设砂垫层，使砂井与砂垫层构成地基的排水系统，在填土荷载的作用下加速

8、排水固结，利用路基土自重压密地基。荷载的作用下加速排水固结，利用路基土自重压密地基。l 适用于一般过湿软土地基加固。适用于一般过湿软土地基加固。l 砂井直径砂井直径8-10cm,井距为井径的井距为井径的6-8倍。倍。l 砂井成孔主要是沉管法，井中落砂，拔出钢管。砂井成孔主要是沉管法，井中落砂，拔出钢管。l 5.3.5 挤密桩法砂桩）挤密桩法砂桩）l 在地基中成孔，孔中灌砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成为在地基中成孔，孔中灌砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成为直径较大直径较大 的桩体，利用其横向挤压作用，使地基土颗粒挤密，孔隙的桩体，利用其横向挤压作用，使地基土颗粒挤密，孔隙减少。桩体

9、与桩间土一起构成复合地基，从而减少地基变形，提高承减少。桩体与桩间土一起构成复合地基，从而减少地基变形，提高承载力。载力。l 石灰桩，利用生石灰的吸水，膨胀，发热及离子交换作用，使桩体硬石灰桩，利用生石灰的吸水，膨胀，发热及离子交换作用，使桩体硬化，改善原地基土性质，并对土体产生挤压作用。化，改善原地基土性质，并对土体产生挤压作用。l 生石灰粉碎到一定要求，密封贮存。生石灰粉碎到一定要求，密封贮存。l 井径井径30-50cm，井距是井径的，井距是井径的3-5倍。倍。与砂井相比，形式相仿，作用不同，适用条件亦有别。与砂井相比，形式相仿，作用不同，适用条件亦有别。 砂井与砂桩的比较砂井与砂桩的比较

10、 表表5-2砂井砂井砂桩砂桩加固作用加固作用排水固结排水固结挤紧土颗粒挤紧土颗粒井井(桩桩)径，井径，井(桩桩)距距井井(桩桩)径较小，井径较小，井(桩桩)距较大距较大井井(桩桩)径较大，井径较大，井(桩桩)距较小距较小适用条件适用条件过湿软土层地基过湿软土层地基松砂、杂填土松砂、杂填土5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固5.3.6反压护道法反压护道法在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，利用护道填土的在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道，利用护道填土的重力平衡主路堤的滑动力矩及软土地基沿路堤两侧的拱起。重力平衡主路堤的滑动力矩及软土地基沿路堤两侧的拱起。这种方法需要有足够的用地和丰富的填料来源，否则很不这种方法需要有足够的用地和丰富的填料来源，否则很不经济。经济。5.3 5.3 湿软地基加固湿软地基加固反压护道反压护道图图5-28 反压护道法示意图反压护道法示意图5.3.7 化学加固法注浆）化学加固法注浆）用压力将化学溶液或胶结剂通过注浆管均匀注入土中，经短暂时间，浆液用压力将化学溶液或胶结剂通过注浆管均匀注入土中，经短暂时间，浆液便将松散土粒凝结成一个整体，使地基提高强度，减少沉降