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1、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3580，孔隙比为12。(2)压缩性较高，软土的压缩系数l-2在0.51.5MPa-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525kPa。,(4)渗透性较差。软土的渗透系数一般在i10-5至i10-7mms (il，2，9)之间。因此软土层在自重
2、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410，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
3、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d 最大干密度dmax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(2.54.5m)，然后使锤自由落下并重复夯击以加固地基。锤
4、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630m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
5、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
6、)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
7、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0.2m0.45m，长25m，重约2050kN，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(4090kN)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
8、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砂桩,砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法。砂桩属于散体桩复合地基的一种。 砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基卜对变形控制要求不严的工程也可采用砂桩置换处理。砂桩还可用于处理可液化的地基。在用于饱和粘土
9、的处理时，最好是通过现场试验后再确定是否采用。,4.4石灰桩,挤密法加固软土地基的方法，就是首先把桩管打入土中，再拔出桩管，形成桩孔，相撞孔内夯填生石灰，使地基得到加固。其主要机理是通过生石灰的吸膨胀挤密桩周土。,塌陷区采取石灰桩对路基进行加固,5.置换及拌入,5.1振冲置换,振冲置换法是利用振冲器或沉桩机，在软弱粘性土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石或卵石等材料制成桩体。桩体和原来的粘性土构成复合地基，从而提高地基承载力，减小压缩性。碎石桩的承载力和压缩量在很大程度上取决于周围软土对碎石桩的约束作用。如周围的土过于软弱，对碎石桩的约束作用就差。,适用范围振冲置换法适用于不排水抗剪强度不小于2
10、0KPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土地基。对不排水剪切强度小于20KPa的地基，应慎重对待。,5.2深层搅拌,深层搅拌法是一种化学加固地基的方法。它通过特制机械各种深层搅拌机，沿深度将固化剂（水泥浆、水泥粉或石灰粉，外掺一定的添加剂）与地基土强制就地搅拌，利用固化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理、化学反应，使地基土硬结成为具有整体性、水稳定性、较低渗透性和一定强度的复合土桩（体），或与地基土构成复合地基，从而提高软土地基的承载力、减小地基的变形。深层搅拌法按固化主剂的不同可分为水泥系深层搅拌法和石灰系深层搅拌法；按施工工艺又可分为浆体喷射深层搅拌法和粉体喷射深层搅拌法。,深层搅拌,5.3高压喷射逐渐,高压喷射注浆法是利用高压射流技术，喷射化学浆液，破坏地基土体，并强制土与化学浆液混合，形成具有一定强度的加固体，来处理软弱地基的一种方法。,按注浆喷射形式的不同主要有：1.旋转喷射注浆；2.定向喷射注浆；3.摇摆喷射注浆。,旋喷注浆,6.土工聚合物,6.1土工膜,6.2土工织物,6.3土工格栅,结束,谢谢！,
