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1、 第五节第五节 软土路基施工软土路基施工在路基设计时应考虑：在路基设计时应考虑： 1.地基的承载力是否足以保证路堤的稳定性；地基的承载力是否足以保证路堤的稳定性； 2.由压缩性土的固结变形而引起的路堤沉降（沉降量和沉降速由压缩性土的固结变形而引起的路堤沉降（沉降量和沉降速率）是否影响路基路面结构的正常使用及其使用寿命。率）是否影响路基路面结构的正常使用及其使用寿命。 为提高路堤稳定性或减少沉降量或加速固结，需要采为提高路堤稳定性或减少沉降量或加速固结，需要采取的地基处理措施。取的地基处理措施。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工各种地基处理方法各种地基处理方法第五节第五节 软土路基施工软土路
2、基施工 软土是具有含水量高、孔隙比大、渗透性小、压缩性高、软土是具有含水量高、孔隙比大、渗透性小、压缩性高、抗剪强度低和灵敏度高等工程性质的土体。抗剪强度低和灵敏度高等工程性质的土体。我国的软土主要我国的软土主要分布于渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲以及浙、闽沿海地分布于渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲以及浙、闽沿海地区等地。区等地。一、概述一、概述 （1 1）软土分类）软土分类 包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等等第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 公路软土地基路堤设计与施工技术规范公路软土地基路堤设计与施工技术规范（JTJ
3、017JTJ017）的定义简单明了，工程设计人员可以以此作为软基的定义：的定义简单明了，工程设计人员可以以此作为软基的定义：滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低压缩性高、抗剪强度低的细粒土。的细粒土。特征指标名称天然含水量（%）天然孔隙比十字板剪切强度（kPa）指标值 35与液限1.035第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 （2 2）天然软土的特征天然软土的特征 1 1、天然含水量高、孔隙比大、天然含水量高、孔隙比大 软土孔隙比及含水量都大，渤海湾地区软土含水量一般在软土孔隙比及含水量都大，渤海湾地区软
4、土含水量一般在4060%4060%之间，孔隙比在之间，孔隙比在1.01.31.01.3之间；长江三角洲地区软土含之间；长江三角洲地区软土含水量一般在水量一般在3555%3555%之间，孔隙比在之间，孔隙比在1.11.51.11.5之间；珠江三角洲之间；珠江三角洲地区软土含水量一般在地区软土含水量一般在5090%5090%之间，一般大于液限，高的可之间，一般大于液限，高的可达达200%200%，孔隙比在，孔隙比在1.42.11.42.1之间。各地软土含水量一般大于之间。各地软土含水量一般大于40%40%，孔隙比大于，孔隙比大于1.11.1。 2 2、透水性弱、透水性弱 3 3、压缩性高、压缩性高
5、 珠江三角洲地区软土压缩系数通常大于珠江三角洲地区软土压缩系数通常大于1.0MPa1.0MPa-1-1，压缩模，压缩模量量E Es s多在多在1.02.0MPa1.02.0MPa，其他地区软土压缩系数通常小于，其他地区软土压缩系数通常小于1.0MPa1.0MPa-1-1，压缩模量，压缩模量E Es s多大于多大于2.0MPa2.0MPa。长江三角洲地区。长江三角洲地区5 5米的米的填土沉降量为填土沉降量为1.52.01.52.0米，渤海湾地区米，渤海湾地区5 5米的填土沉降量为米的填土沉降量为1.01.51.01.5米，珠江三角洲米，珠江三角洲5 5米的填土沉降量为米的填土沉降量为2.03.0
6、2.03.0米。米。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 4 4、抗剪强度低、抗剪强度低 5 5、触变性和蠕变性、触变性和蠕变性 软土结构未破坏前，具有一定的结构强度，但一经扰动，软土结构未破坏前，具有一定的结构强度，但一经扰动，结构被破坏，强度则迅速降低，但随静置历时的增长，其强结构被破坏，强度则迅速降低，但随静置历时的增长，其强度将逐渐恢复。度将逐渐恢复。 软土在受荷载作用或载荷变化过程中，将发生持久而缓慢软土在受荷载作用或载荷变化过程中，将发生持久而缓慢的变化，这种在剪应力作用下的剪切变形现象称为土的蠕变的变化，这种在剪应力作用下的剪切变形现象称为土的蠕变性。性。 第五节第五节 软土路
7、基施工软土路基施工 （三）软土地基（三）软土地基 指压缩层主要由淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压指压缩层主要由淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土层组成的地基。施工中存在以下缩性土层组成的地基。施工中存在以下问题问题： 1 1、地基承载力和稳定性问题、地基承载力和稳定性问题 在道路荷载（静力和动力荷载）作用下，地基承载力不在道路荷载（静力和动力荷载）作用下，地基承载力不能满足要求时，地基会产生局部或整体剪切破坏，影响道路能满足要求时，地基会产生局部或整体剪切破坏，影响道路的正常使用，引起道路破坏或边坡失稳。的正常使用，引起道路破坏或边坡失稳。 第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 2
8、2、沉降、水平位移及不均匀沉降问题、沉降、水平位移及不均匀沉降问题 在荷载作用下（静力和动力荷载），地基产生变形。当在荷载作用下（静力和动力荷载），地基产生变形。当道路沉降或水平位移，或不均匀沉降超过相应的允许值时，道路沉降或水平位移，或不均匀沉降超过相应的允许值时，将会影响道路的正常使用，甚至可能引起破坏。将会影响道路的正常使用，甚至可能引起破坏。 第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 二、软土地基的加固措施与施工二、软土地基的加固措施与施工 软土地基处理的目的是利用置换、夯实、排水、胶结、软土地基处理的目的是利用置换、夯实、排水、胶结、加筋和化学处理等方法对地基进行加固，以改善地基土的强
9、加筋和化学处理等方法对地基进行加固，以改善地基土的强度、压缩性、渗透性、动力特性等。度、压缩性、渗透性、动力特性等。 处理方法有处理方法有砂垫层法砂垫层法、排水固结法排水固结法、换填法换填法、反压护反压护道法道法、灰土挤密桩灰土挤密桩、土工合成材料加固土工合成材料加固、碾压夯实法碾压夯实法、化学化学加固法加固法等。等。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工地基处理地基处理问题核心问题核心：沉降与稳定性问题。：沉降与稳定性问题。地基处理地基处理问题关键问题关键：治水与固结。：治水与固结。类型：类型：沉降加速固结沉降：加载预压，竖向排水；沉降加速固结沉降：加载预压，竖向排水；处理减小总沉降量：挤密
10、桩、石灰处理减小总沉降量：挤密桩、石灰/水泥桩、换填土；水泥桩、换填土； 稳定增加抗滑力：挤密桩、石灰稳定增加抗滑力：挤密桩、石灰/水泥桩、换填土、反压护道水泥桩、换填土、反压护道处理增加强度：加速固结；处理增加强度：加速固结；阻止地基强度降低：慢速、分期填筑路堤阻止地基强度降低：慢速、分期填筑路堤第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 （1） 砂垫层法砂垫层法在软土地基上铺设厚度为在软土地基上铺设厚度为0.51.2m的砂层，以保证所需的排水能力的砂层，以保证所需的排水能力下图：已完成的斜坡砂垫层下图：已完成的斜坡砂垫层第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 格栅格栅,砂垫层砂垫层 （2 2）
11、排水固结法）排水固结法 排水固结法就是先在地基中设置排水固结法就是先在地基中设置砂井砂井或或塑料排水板塑料排水板等竖等竖向排水体，然后利用建（构）筑物本身重量分级逐渐加载；向排水体，然后利用建（构）筑物本身重量分级逐渐加载；或是在建（构）筑物建造以前，在场地先行加载预压（或者或是在建（构）筑物建造以前，在场地先行加载预压（或者真空预压），使土体中的真空预压），使土体中的孔隙水孔隙水排出，逐渐排出，逐渐固结固结，地基发生，地基发生沉降，同时强度提高的方法。沉降，同时强度提高的方法。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 1 1、塑料排水板法、塑料排水板法 利用插板机械在软土地基中插设具有良好透水
12、性的塑料利用插板机械在软土地基中插设具有良好透水性的塑料排水板，从而在软土地基中形成竖向的排水通道，在上部辅排水板，从而在软土地基中形成竖向的排水通道，在上部辅加荷载（如预压堆载、砂垫层，或者真空预压等）的作用下，加荷载（如预压堆载、砂垫层，或者真空预压等）的作用下，在软土地基中产生附加应力。软土地基中的孔隙水应力和附在软土地基中产生附加应力。软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过塑料排水板和砂加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过塑料排水板和砂垫层排出而降低，地基的孔隙水含水量也随之降低，从而增垫层排出而降低，地基的孔隙水含水量也随之降低，从而增加了土体密实度。加了
13、土体密实度。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板排水法塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图砂垫层堆载填土砂井/袋装砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道网络有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土 2 2、砂井排水法、砂井排水法 在软土层上设置垂在软土层上设置垂直排水井，有钢管砂井、直排水井，有钢管砂井、袋装砂井等。袋装砂井等。 第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 （3 3）换填法）换填法 换填法是换填法是浅层软土地基的处理方法浅层软土地基的处理方法是将基础底面以下不是将基础底面以下不太深的处理范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬，强度太
14、深的处理范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬，强度较高，性能稳定好，具有抗侵蚀性的砂，卵石，素土等去分较高，性能稳定好，具有抗侵蚀性的砂，卵石，素土等去分层换填，同时用人工或机械方法进行表层压，夯，振动等处层换填，同时用人工或机械方法进行表层压，夯，振动等处理土工合成材料至满足工程要求的全过程理土工合成材料至满足工程要求的全过程第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 适用于软弱土层位于地表，换挖深度不超过适用于软弱土层位于地表，换挖深度不超过3m的场合。的场合。 适用于排水困难的洼地，而软弱土层易于滑动，厚度又较薄，表层无硬壳，石料来源充适用于排水困难的洼地，而软弱土层易于滑动，厚度又较薄，表
15、层无硬壳，石料来源充分分1.开挖换填开挖换填 2.抛石挤淤抛石挤淤第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 3.3.爆破挤淤爆破挤淤适用于换填深度超过适用于换填深度超过3m，需要快速施工且允许爆破的场合。，需要快速施工且允许爆破的场合。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。先填后爆破。爆空区挤出区第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 （4 4）反压护道法）反压护道法 该法是指在道路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护该法是指在道路主路堤两侧，填筑一定宽度和高度的护道，使路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势得到平衡；同时加宽
16、道，使路堤下的淤泥向两侧隆起的趋势得到平衡；同时加宽了荷载的分布宽度，减少了路堤的基底压力，从而保证了路了荷载的分布宽度，减少了路堤的基底压力，从而保证了路堤的稳定。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效堤的稳定。这种方法处理软土地基，对解决路基稳定是有效的。的。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 反压护道法反压护道法适用于：适用于：a.非耕作区和取土不困难的地区；非耕作区和取土不困难的地区； b.路堤高度不大于路堤高度不大于1.52倍极限高度；倍极限高度； c.主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 （5
17、 5）灰土挤密桩）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。灰土挤土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性。灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，处理深度宜为填土等地基，处理深度宜为5 515m15m。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工挤密桩用冲击或振动方法，将砂或碎石等粒料挤入软土挤密桩用冲击或振动方法，将砂或碎石等粒料挤入软土地基内，形成直径较大的桩体，并同原地基一起形成复合地基内，形成直
18、径较大的桩体，并同原地基一起形成复合地基。地基。 作用：作用：1)1)使桩周围的土体变密实；使桩周围的土体变密实； 2)2)支承路堤很大一部分重量；支承路堤很大一部分重量； 3)3)加速周围软土的固结；加速周围软土的固结； 4)4)防止液化（砂土地基时）。防止液化（砂土地基时）。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 挤密桩法和加固土桩施工现场挤密桩法和加固土桩施工现场第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 挤密桩法施工现场挤密桩法施工现场 （6 6）土工合成材料加固）土工合成材料加固 浅层的软土路基可采用先在地表铺筑土工布，再填筑路浅层的软土路基可采用先在地表铺筑土工布，再填筑路堤，土工布起
19、分隔、过滤、排水和加速固结的作用。堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结的作用。 （7 7）碾压夯实法）碾压夯实法 采用压实功能较大的振动压实方法，对采用压实功能较大的振动压实方法，对非粘性土非粘性土及及地表地表松散土松散土，予以碾压，可以提高其地基强度，降低压缩性，振，予以碾压，可以提高其地基强度，降低压缩性，振动时间越长，效果越好。动时间越长，效果越好。第五节第五节 软土路基施工软土路基施工 重锤夯实 强夯 夯实法夯实法（8）化学固结法利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌）化学固结法利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到对土基加注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶
20、结起来，达到对土基加固的目的。固的目的。 目前采用的化学溶液有：目前采用的化学溶液有： 1)以水玻璃溶液为主的浆液以水玻璃溶液为主的浆液 2)以丙烯酸氨为主的浆液以丙烯酸氨为主的浆液 3)水泥浆液水泥浆液 4)以纸浆溶液为主的浆液以纸浆溶液为主的浆液第五节第五节 软土路基施工软土路基施工工艺有：工艺有： 注浆法利用机械压力将浆液通过注入管，均匀注注浆法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，占据其位置，一定时间后，石隙中的水分和空气，占据其位置，一定时间后，浆液凝固，可使原土层或缝隙固结成整体。浆液凝固，可使原土层或缝隙固结成整体。 旋喷法和深层搅拌法旋喷法和深层搅拌法 第五节第五节 软土路基施工软土路基施工
