软土路基的五种处理方法（ppt）

1、软土路基的五种处理方法排水固结法 换填土层法挤密法土工合成材料加固化学加固法 “滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土”。路基中软土一般指处于软塑或者流塑状态下的粘性土。 天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程特性较差。 什么是软土？ 利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性，提高路基的稳定性和承载能力。 1)提高地基的抗剪强度 2)降低地基的压缩性 3)改善地基的透水特性 增加地基土的透水性，加快固结降低透水性或减少其水压力（基坑抗渗透）。软土地基

2、处理目的改善土壤三相体结构比例关系。 调整土壤三相体的比例关系，减少土壤中的空气和水份所占体积，增加土壤颗粒成份。采取固化措施，增强地基抗变形能力。 水泥搅拌桩，水泥粉喷桩，石灰桩等，用水泥、石灰之类的材料，改善土壤三相体自身的结构强度和变形特征。软土地基处理方法方法1：排水固结法1.砂垫层法2.砂井排水法3.塑料板排水法4.真空预压一、砂垫层法 砂垫层是指作为湿软土层地基固结所需要的上部排水层，同时又是路堤内土体含水量增多的排水层。 作用:加速软弱土层的排水固结，提高承载能力，减少沉降量，同时防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用，也可处理暗穴。 路堤砂垫层软土砂垫层断面图0.51.00.61.0

3、砂垫层施工的要点： 1、设置放样桩。 2、用自卸汽车及推土机配合分层摊铺。 3、摊铺第一层的推土机应采用低比压，第二层采用中比压。 4、摊铺必须尽量均匀，不要有很大的集中荷载作用。 二、砂井排水法 砂井排水法是在湿软地基中人为设置垂直排水砂井，缩短排水距离，减少固结时间，以达到提高地基抗剪强度的一种方法。 一般情况下，砂井上堆载预压的加载量大致可取与设计荷载接近，这样可预压至80%的固结度。 砂井排水法的施工深度一般为1520m。砂井排水法的施工： 1、铺砂：在砂井施工前，先在地表均匀地铺设一层0.51.5m的砂垫层。 2、砂井布置：梅花形和正方形 3、施打砂井打入式振动锤式射水式螺钻式袋装式

4、 利用砂井加速软土地基排水固结l-排水 2-砂井 3-砂垫层堆载排水砂垫层排水砂井软土层砂井堆载预压排水固结示意图堆载产生超静水压力袋装砂井砂袋：聚丙烯、聚乙烯、聚酯编制施工机械：导管式振动打设机械轨道门架式履带臂架式步履臂架式吊机导架式直径多为7cm每台班（8h）可打设100根砂井间距 24m砂井长度1020m1、将钢套管（下端用可开闭的底盖或预制桩靴）打入土中要求的深度（管径较砂袋直径大，一般袋装砂井直径为7cm，导管采用 894.5无缝钢管）； 2、将准备好的砂袋，长比砂井长2m，扎好下口后向袋内灌入洁净的粗砂约20cm上下（高度）作为重压，放到套管沉到要求深度；3、在将砂井放入套管内不

5、能达到要求深度，会有一部分拖留在地面，此时需机械排泥处理，继续下沉达到规定深度；4、将袋口固定于装砂漏斗，通过振动装砂入袋，砂装满后，卸下砂袋，拧紧套管上盖，然后一般把压缩空气送进套管，一边提升套管直至地面。预制砂袋直接投放孔内成井1、预先在砂袋里装满砂料，并将上口扎结牢靠，运送到现场，弯成圆形堆放；2、套管成孔后，随即将预制砂袋投放孔内，拔管成井。 三、塑料板排水法 塑料板排水法,是用来加固软基的一种新工艺。它是将有通槽的带状塑料排水板用插板机插入软土中,然后在土面上加载预压,土中水沿着塑料板的通槽上升溢出土层,使地基得以加固。 原理与砂井排水法完全相同，是加速湿软土地基的一种方法。山东水利

6、职业学院 塑料板排水法的施工工艺为： 平整原地面 摊铺下层砂垫层 机具就位 塑料排水板穿靴 插入套管 拔出套管 割断塑料排水板 机具移位 摊铺上层砂垫层软土地基用塑料排水带排水加固的施工过程示意 4、真空预压、真空堆载联合预压 基本原理：利用薄膜密封技术，在膜下形成真空，使薄膜内外产生一个气压差，地基在等向气压差作用下进行排水固结。 优点：加荷时间短，工艺简单、造价低，地基不存在失稳问题。真空堆载联合预压加固软基示意图方法2：换填法1.开挖换填法2.强制换填法3.爆破换填法4.抛石挤淤法 一、开挖换填法 采用挖掘机械，铲除软土层后换填好土，分层压实. 1、选择良好的填料 选择强度较大、性能稳定

7、的填料。（砂、砂砾） 2、开挖边坡的坡度 根据开挖深度与土的抗剪强度确定合理的边坡坡度。开挖时用水泵排水，防止边坡坍塌破坏。 3、填料应及时运进、随挖随填，防止挖方边坡坍塌。 二、路堤载荷强制换填法 定义：把好土直接铺撒在软土地基表层，靠土的自重将软土挤向周围，从而换上好土的施工方法。 适用：对于薄软土层特别有效，对于厚软土层，视工程种类及加固目的而定。 施工要点：从路中线逐渐向两侧填筑。 注意：对于宽路堤，由于软土厚度不一致，从而若在路堤下面残留部分软土，完工后会产生不利的不均匀沉降。 三、爆破换填法（爆破挤淤法） 利用炸药爆炸时的能量将软土扬弃或压缩，然后填以强度较高的渗水土或一般粘性土，

8、达到换土的目的。 适用：换填深度超过3m ，功效较高、施工期紧迫且允许爆破的情况。 强制换土法是把好土直接铺撒在软土地基表层，靠土的自重将软土挤向周围，从而换上好土的施工方法；而爆破换土法则是将挤土的方式改用爆炸力，更容易将软土从土层中挤出。 施工要点：对于稠度较大的软土采用先爆后填，对于稠度小的软土，可以先填后爆破。 四、抛石挤淤法1）选用不易风化的片石，片石厚度或直径不小于300mm2）软土地层平坦、软土呈流动状时，填筑应沿路基中线向前成三角形方式投放片石，再渐次向两侧全宽范围扩展。3）软土地层横坡陡于1：10时，应自高向低填筑，并在低侧坡脚外一定宽度内同时抛填形成片石平台。4）片石抛填出

9、软土面后，应用小石块填塞垫平，并碾压密实适用：长年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，较薄，在特别软弱的地面上施工机械无法进入的情况。 方法3：挤密法1.反压护道法2.堆土预压法3.重锤夯实法4.深层拌和法一、反压护道法和堆土预压法 1、反压护道法 路堤在施工中达不到要求的滑动破坏安全系数时，反压主路堤两侧，以期达到路堤稳定的一种处理方法。 避免一次性高堆填，应分层填筑、分层碾压至规定的密实度。每层铺筑要有一定向外倾斜的坡度，以利排水。反压护道的填筑速度不得慢于主路堤。主路堤在施工中或完工后，如能确定反压护道下面的地基强度已增长到要求的值，则可将反压护道的超载部分挖除，并用这些材料填筑主路堤

10、。2、堆土预压法 在软土地基表面预先堆土加压，加速地基的下沉和软土固结，通过挤密增大土体密实度，提高土的抗剪强度。 施工简单，不需要特殊的机械和材料，但软土的排水固结时间长，工期一般较长。 二、重锤夯实法 利用起重机，将重锤提升至一定高度后，让锤自由下落时的冲击能夯实浅层地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。 提高地基表层土的强度。降低湿陷性黄土地表的湿陷性，减少杂填土表层土的强度不均匀性 距地下水位0.8m高度以上的稍湿无黏性土、杂填土、非饱和黏性土及湿陷性黄土和分层填土原理作用适用形状：截头圆锥体材料：C20以上钢筋混凝土制作：底板填充废铁并设置钢底板使重心降低。自重：不宜小于15kN锤

11、底面静压力：15-20kPa锥底直径：0.7-1.5m。常用锤重：15-32kN落距为2.5-4.5m夯打遍数：6-10遍影响深度：相当于锤底直径15t夯锤 动力固结法或动力压实法 用起重机械反复将质量一般为1040t(最大可达到200t)的夯锤提高到一定高度(一般为1040m)，自由下落，对地基土进行强力冲击，通过巨大冲击和振动能量，提高地基承载力并降低其压缩性，改善地基性能。 强夯法山东水利职业学院 适用：处理碎石土、砂土、低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。 特点：施工简单、加固效果好，使用经济、运用面较广。缺点是需要相应的机具设备，操作时噪声和振动较大，不宜在人口

12、密集或附近防震要求高的地点使用。加固机理： 夯击能产生动应力与冲击波，土层液化，土粒位移并重新排列密实。 在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，这种突然释放的巨大能量将使土体发生一系列的物理变化；如土体结构破坏或液化；排水固结压密；触变恢复等。其作用结果使一定范围内地基强度提高、孔隙挤密、消除湿陷性。 山东水利职业学院 三、深层拌和法 在地基的成孔桩中，将石灰或水泥等固化剂与土基软土搅拌、混合处理的方法。分表层拌合法和深层拌合法。 机理：桩管打入土中，产生横向挤密作用，土体密实，强度增加，同时，桩体本身具有较大的强度，故桩体与土组成复合地基。适用范围：松软砂类土、素填土、杂填土等。山

13、东水利职业学院 1、混合加固土的性质 密度：加固土的密度较加固前略有增加； 含水量：加固土的含水量较加固前地基土的含水量低。 强度：通常用无侧限抗压强度.固化剂的配比及龄期土的含水量固化剂的掺配量固化剂和土的拌合程度2、深层拌和法的施工 在施工前：1 确定固化剂的种类（水泥、石灰、水泥浆）；2 根据设计强度的要求，选用有代表性的土进行试验，确定施工时固化剂的掺配量；3 检查施工机械运转是否正常，特别是固化剂的排送量，以保证固化剂配比正确。通称水泥土搅拌桩 浆喷桩法（CDM法） 施工顺序是：首先在预定的位置安装好深层混合搅拌机，转动搅拌翼片，使其边切土边靠自重下沉。待搅拌翼片下沉到预定深度时开始

14、压入固化剂（一般为水泥浆）；同时边提升搅拌轴边回转，时固化剂与地基土充分拌匀，形成柱状加固体。 水泥浆与软土搅拌形成的柱状固结体称为浆喷桩(又称为“湿法”搅拌桩，CDM法) 旋喷桩 旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法，八、九十年代在全国得到全面发展和应用。对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果。 利用装有特殊喷嘴的钻头，钻到预定深度的土层内，用高压泵将配制好的浆液，经喷嘴喷出高速高压的射流，借以切削和破坏原土层结构，使浆液和土颗粒充分混合，经过凝固和硬化后，便形成具有一定强度的柱状固结体。 喷射粉体搅拌法 用压缩空气把粉状或粒状固化剂送到搅拌翼片处，

15、待搅拌翼片旋转时，从翼片背面形成的空隙部位喷射出来，喷射出来的固化剂粘附在含水分的软粘土上，通过翼片来搅拌。 特点：在短时间内可以得到较高的强度，压缩性能得到改善，对周围环境影响小。 深层石灰搅拌法(DLM法) 使用颗粒状生石灰为固化剂 将石灰掺入软弱地基中加以原位搅拌，使之固结的深层搅拌法。由两根带有旋转翼片的回转轴及在其中间部位兼作导向柱的固化剂输入管组成，固化剂是从两个搅拌面的交叉部位输入地层中的。 形成双柱状加固体水泥粉喷桩施工流程四、砂桩 在软土地基中打孔并填充砂或砂砾石所形成的群桩。 砂桩直径一般为200-320毫米,最大可达700毫米,间距a=(1.8-4.0)d。桩的布置宜采用

16、梅花形。作用：置换、排水砂桩与砂井区别作用不同排水固结挤密地基土构造不同井径较小，间距较大井径较大，间距较小适用范围不同湿软地基松砂、杂填土砂井砂桩五、碎石桩 水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩 与周围土体形成复合地基，比一般的碎石桩复合地基的承载力高，变形量小。 碎石桩是指用振动、冲击和水冲等方式在软弱地基中成孔后,将碎石挤压入土孔中,形成由碎石所构成的密实桩体。 方法4：土工合成材料加固法1.土工布2.土工格栅排水：内部具有排水通道间土工纤维具有良好的三维透水性过滤：阻止土粒流失，与其相邻接触部分土层共同形成一个完整的过滤系统。 隔离：利用土工织物的高抗拉性，抗撕裂性、良好的韧性、整体性和耐酸

17、碱、耐生物侵蚀性能。 加固：复合地基由高分子聚合物合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。成品为布状，一般宽度为4-6米，长度为50-100米。土工布分为有纺土工布和无纺土工布。土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。土工格栅是一种以高分子聚合物为主要原料，经过拉伸形成的具有方形成矩形的聚合物网材。一般分为单向拉伸土工格栅（TGDG系列）和双向拉伸土工格栅（TGSG系列），主要用于公路路基加固、滑坡、塌方的修复及治理水土流失等工程。缺点：抗老化能力差对紫外线敏感 方法5：化学加固法1. 注浆法2.灰土挤密桩 利用机械压力将浆液通过注入管，均匀注入地层，浆液以填充和渗透方式，排挤土粒间或石隙中的水分和空气，浆液凝固后，可使用原土层或缝隙固结成整体。 用途：加固软土地基，加固流砂、流石地基，防护坡面和沿河堤岸，整治滑坡等病害，改善地下工程的开挖条件。注浆法化学注浆动画演示水泥注浆动画演示膨