软弱土路基的处理课件

软弱土路基的处理

一.软弱土地基的特征软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填上、杂填土及其它高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其工程特性如下：

(1)含水量较高，孔隙比较大。根据统计，软土的含水量一般为35％～80％，孔隙比为1～2。(2)压缩性较高，软土的压缩系数αl-2在0.5—1.5MPa-1之间，有些高达4.5MPa-1，且其压缩性往往随着液限的增大而增加。(3)抗剪强度很低。软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa。其变化范围约在5～25kPa。

(4)渗透性较差。软土的渗透系数一般在i×10-5至i×10-7mm／s(i＝l，2…，9)之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。

(5)具有显著的结构性。特别是滨海相的软土，一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等)，其絮状结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为4～10，属高灵敏土。

(6)具有明显的流变性。软土在不变的剪应力的作用下，将连续产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后，软土还可能继续产生可观的次固结沉降。1.碾压及夯实

碾压与夯实是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过处理，可使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实，以及70年代发展起来的强夯法等1.1机械碾压法

机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械特地基土压实。粘性土：每层铺土(虚铺)厚度为200一300mm碾压的效果：压实能量、最佳含水量。压实系数=施工时所控制的土的干密度ρd／最大干密度ρdmax之比一般控制在0.94-0.97之间1.2振动压实法振动压实法是通过在地基表面施加扳动把浅层松散土振实的方法，可用于处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。1.3重锤夯实法重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提到一定高度(2.5—4.5m)，然后使锤自由落下并重复夯击以加固地基。锤重一般不小于15kN，经夯击以后，地基表层土体的相对密实度或于密度将增加，从而提高表层地基的承载力。对于湿陷性黄土，重锤夯实可减少表层土的湿陷性；对于杂填土，则可减少其不均匀性。1.4强夯法强夯法，又称动力固结法，是法国L梅纳tMenard，1969)首创的一种地基加固方法。其用起重机械(起重机或起重机配三角架、龙门架)将80一300kN的夯锤起吊到6～30m高度后，自由落下，产生强大的冲击能量，对地基进行强力夯实，从而提高地基承载力，降低其压缩性，是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。2.换土垫层定义：

将基础底面下一定深度范围内的软弱土层部分或全部挖除，换填其他无侵蚀性的低压缩性的散体材料，经分层夯实后，作为地基的持力层。适用条件：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理，且建筑物荷载不太大的地基。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理垫层材料：中（粗）砂、碎（卵）石、灰土、素土等作用：(1)提高地基承载力(2)减少地基沉降量(3)加速软弱土层的排水固结(4)防止地基土冻胀优点

可就地取材、施工简便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能减低造价。2.1砂石垫层2.2素土垫层2.3灰土垫层2.4矿渣垫层3.排水固结3.1天然地基预压法

天然地基堆载预压法是在建筑物施工前，用与设计荷载相等(或略大)的预压荷载(如砂、土、石等重物)堆压在天然地基上使地基软土得到压缩固结以提高其强度(也可以利用建筑物本身的重量分级缓慢施工)，减少工后的沉降量，待地基承载力、变形达到设计预期要求后，将预压荷载撤除，在经预压的地基上修建建筑物。此方法费用较少，但工期较长3.2砂井预压法用砂井法处理软土地基如地基土变形较大或施工质量稍差常会出现砂井被挤压截断，不能保持砂井在软土中排水通道的畅通，影响加固效果，近年来普通在砂井的基础上，出现了以袋装砂井代替普通砂井的方法，避免了砂井不连续缺点，而且施工简便、加快了地基的固结，节约用砂，在工程中得到日益广泛的应用。3.3塑料排水板预压3.4真空预压真空预压法实质上是以大气压作为预压荷重的一种预压固结法。3.5降水预压降水预压法即降低水位预压法，是借井点抽水降低地下水位，以增加土的自重应力，达到预压目的。最适用于渗透性较好的砂土或粉土或在软粘土层中存在砂土层的情况，使用前应摸清土层分布及地下水位情况等。4.振密挤密

振冲法主要的施工机具是振冲器、吊机和水泵。振冲器是一个类似插入式混凝土振捣器的机具，其外壳直径为0.2m~0.45m，长2~5m，重约20~50kN，筒内主要由一组偏心块、潜水电机和通水管三部分组成如下图所示。振冲器有两个功能，一是产生水平向振动力(40～90kN)作用于周围土体；二是从端部和侧部进行射水和补给水。振动力是加固地基的主要因素，射水起协助振动力在土中使振冲器钻进成孔，并在成孔后清孔及实现护壁作用。4.1振冲挤密振冲器构造示意图振冲施工过程振冲施工4.2灰土挤密桩

灰土挤密桩法是在基础底面形成若干个桩孔，然后将灰土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性。4.3宿砂桩砂桩也称勺为挤密赚砂桩或砂桩床挤密杜法。是指堆用振动室、冲击迁或水冲绘等方式章在软弱笨地基中茫成孔后战再将砂喂挤入土真中，形讽成大直线径的密漠实砂柱落体的加港固地基笛的方法秒。砂桩释属于散潜体桩复带合地基践的一种株。砂桩法买适用于摄挤密松惩散砂土冬、粉土喘、粘性捷土、素惧填土、逐杂填土息等地基佩。对饱撕和粘土谋地基卜炭对变形闭控制要穗求不严椅的工程双也可采近用砂桩精置换处态理。砂拆桩还可逐用于处导理可液呈化的地类基。在舍用于饱拨和粘土带的处理宵时，最季好是通她过现场衣试验后菌再确定隆是否采乱用。4.4走石灰桩挤密谣法加福固软伏土地勿基的球方法侮，就好是首孩先把怨桩管另打入制土中抄，再盛拔出纹桩管产，形母成桩风孔，亲相撞饼孔内忙夯填零生石便灰，像使地鼓基得盛到加得固。初其主狭要机狗理是笛通过破生石衬灰的鸣吸膨拴胀挤蛮密桩疾周土邻。塌陷烟区采犬取石国灰桩淘对路景基进件行加豆固5.置倡换及拌仙入5.1令振冲置每换振冲正置换医法是利用减振冲器夜或沉桩志机，在简软弱粘蛮性土地轿基中成辉孔，再盘在孔内散分批填活入碎石光或卵石秤等材料锋制成桩车体。桩干体和原忠来的粘鄙性土构云成复合券地基，千从而提僵高地基球承载力推，减小猾压缩性说。碎石虎桩的承亏载力和医压缩量魄在很大进程度上参取决于徒周围软牛土对碎锅石桩的催约束作放用。如翼周围的该土过于当软弱，谜对碎石呜桩的约乎束作用知就差。适用痒范围振冲置缺换法适邮用于不说排水抗趴剪强度绳不小于样20K天Pa的禽粘性土杀、粉土怠、饱和捧黄土和形人工填熊土地基壮。对不胀排水剪朴切强度尾小于2篇0KP启a的地爱基，应舌慎重对终待。5.墙2深欧层搅成拌深层搅高拌法是一麻种化杆学加捏固地煌基的蝇方法防。它灾通过倡特制崇机械妇──点各种遇深层摔搅拌再机，呢沿深国度将预固化株剂（页水泥艺浆、弊水泥赤粉或条石灰摩粉，涛外掺河一定敌的添殿加剂铜）与眨地基拣土强许制就鞠地搅著拌，砖利用筝固化徒剂自此身及午其与感地基株土之霜间所贞产生沙的一怒系列铃物理蝇、化嗽学反罗应，触使地因基土母硬结蚀成为军具有雅整体低性、摧水稳舍定性境、较束低渗盗透性趴和一爆定强捎度的伙复合蚊土桩址（体鼻），赢或与东地基遗土构甘成复害合地坏基，宾从而历提高世软土传地基荡的承要载力称、减肯小地蹲基的茄变形绑。深层绿搅拌羞法按义固化熟主剂的不同煮可分为水泥停系深山层搅砌拌法和石灰督系深哀层搅吵拌法；按施工光工艺又可分问为浆体喷款射深层予搅拌法和粉体喷赶射深层维搅拌法。深层割搅拌5.粗3高届压喷锯射逐搬渐高压喷节射注浆始法是利用磨高压射管流技术免，喷射肌化学浆风液，破托坏地基皆土体，葱并强制匆土与化杜学浆液务混合，