濕軟地基加固處理

1、第四章第四章 濕軟地基加固處理濕軟地基加固處理 一、軟土地基的工程特性一、軟土地基的工程特性濕軟地基濕軟地基：天然含水量過大，脹縮性高，具有濕陷性，承載力低，在荷載作用下容易產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降的土質(zhì)地基。特性特性：(1)(1)天然含水量高、孔隙比大天然含水量高、孔隙比大 (2)(2)透水性差透水性差 (3)(3)壓縮性高壓縮性高 (4)(4)抗剪強(qiáng)度低抗剪強(qiáng)度低 (5)(5)觸變性和流變性觸變性和流變性主要問題主要問題：路基失穩(wěn)和過量沉陷。：路基失穩(wěn)和過量沉陷。加固關(guān)鍵加固關(guān)鍵：治水、固結(jié)。：治水、固結(jié)。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù) ( (一一) )表層處理法表層處理法

2、 1 1、砂墊層法、砂墊層法 1)1)機(jī)理：機(jī)理：在軟土地基頂面路基填土層下面鋪設(shè)厚度為0.61.0m的砂墊層作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水層，以加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過程。 2)2)適用條件：適用條件：路堤高度小于兩倍極限高度，軟土層及其硬殼較薄，或軟土層稍厚但具有雙面排水條件的地基。 3)3)特點(diǎn)：特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便，不需特殊機(jī)具設(shè)備，占地較少。但需放慢填筑速度，嚴(yán)格控制加荷速率，使地基有充分時(shí)間進(jìn)行排水固結(jié)。 4)4)形式：形式：有排水砂墊層、換土砂墊層、砂墊層和土工布混合使用等形式。 二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)2 2、反壓護(hù)道法、反壓護(hù)道法 1)機(jī)理機(jī)理：在路堤

3、兩側(cè)填筑一定寬度和高度的護(hù)道，以改善路堤荷載方式來增加抗滑力的方法，使路堤下的軟基向兩側(cè)隆起的趨勢(shì)得到平衡，從而保證路堤的穩(wěn)定性。 2)適用條件適用條件：路堤高度不大于152倍的極限高度，非耕作區(qū)和取土不太困難的地區(qū)。 3)特點(diǎn)特點(diǎn)：采用反壓護(hù)道加固地基，不需特殊的機(jī)具設(shè)備和材料，施工簡(jiǎn)易方便，但占地多，填土用量大，后期沉降大，養(yǎng)護(hù)工作量大。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)( (二二) )換填法換填法 一般適用于地表下0.5-3.0m之間的軟土處治。 1 1、開挖換填法、開挖換填法 將軟弱地基層全部挖除或部分挖除，用透水性較好的材料(如砂礫、碎石、鋼渣等)進(jìn)行回填。該方法簡(jiǎn)

4、單易行，對(duì)于軟基較淺(1-2m)的泥沼地特別有效。但對(duì)于深層軟基處理，要求沉降控制較嚴(yán)的路基、橋涵構(gòu)造物、引道等，應(yīng)考慮采用其他方法。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)2 2、拋石擠淤法、拋石擠淤法 本方法適用于常年積水的洼地，排水困難，泥炭呈流動(dòng)狀態(tài)，厚度較薄，表層無硬殼，片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3-4m的軟土；在特別軟弱的地面上施工由于機(jī)械無法進(jìn)入，或是表面存在大量積水無法排除時(shí)；石料豐富、運(yùn)距較短的情況。 二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)3 3、爆破排淤法、爆破排淤法 1)機(jī)理及特點(diǎn)機(jī)理及特點(diǎn)：爆破排淤是換土的一種施工方法，較一般方法換填深度大、

5、工效較高，軟土、泥沼均可采用。 2)適用條件適用條件：當(dāng)淤泥(泥炭)層較厚，稠度大，路堤較高和施工期緊迫時(shí)；路段內(nèi)沒有橋涵等構(gòu)造物，路基承載力均衡一致，因整體沉降對(duì)道路不會(huì)產(chǎn)生破壞，也可考慮換填。但對(duì)橋涵構(gòu)造物及兩側(cè)引道等，應(yīng)考慮采用其他方法。 3)施工要點(diǎn)施工要點(diǎn)：一種方法是先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破，適用于稠度較大的軟土或泥沼。另一種方法是先爆后填，適用于稠度較小，回淤較慢的軟土。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)( (三三) )重壓法重壓法 1 1、堆載預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法 (1)機(jī)理機(jī)理：在軟基上修筑路堤，通過填土堆載預(yù)壓，使地基土壓密、沉降、固

6、結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度，減少路堤建成后的沉降量。 (2)特點(diǎn)及適用范圍特點(diǎn)及適用范圍：堆載預(yù)壓法對(duì)各類軟弱地基均有效；使用材料、機(jī)具簡(jiǎn)單，施工操作方便。但堆載預(yù)壓需要一定的時(shí)間，適合工期要求不緊的項(xiàng)目。對(duì)于深厚的飽和軟土，排水固結(jié)所需要的時(shí)間很長(zhǎng)，同時(shí)需要大量的堆載材料，在使用上會(huì)受限。 (3)方式方式：進(jìn)行預(yù)壓的荷載超過設(shè)計(jì)的道路工程荷載，稱為超載預(yù)壓；預(yù)壓荷載等于道路工程荷載，稱為等載預(yù)壓。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)2 2、其他重壓法、其他重壓法(1)真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法：該法適用于含水量高、孔隙比大、強(qiáng)度低、滲透系數(shù)和固結(jié)系數(shù)均較小的黏土。(2)真空預(yù)壓加堆載預(yù)壓

7、法真空預(yù)壓加堆載預(yù)壓法：是堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種方法的結(jié)合，原理與真空預(yù)壓相同，但加載更大，預(yù)壓時(shí)間縮短了一半。Vacuum ConsolidationVacuum Consolidation系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成加壓系統(tǒng)加壓系統(tǒng) 真空預(yù)壓真空預(yù)壓水氣收集管道系統(tǒng)水氣收集管道系統(tǒng)二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)( (四四) )垂直排水固結(jié)法垂直排水固結(jié)法 利用砂井、袋裝砂井、塑料排水板增加土層豎向排水途徑，縮短排水距離、加速地基固結(jié)。 1 1、砂井、砂井 用振動(dòng)打樁機(jī)、柴油打樁機(jī)(沖擊式和振動(dòng)式)，以及下端裝有活瓣鋼樁靴的樁管將砂(含泥量不大于3)或砂和角礫混合料(含泥量不大于5

8、)形成砂井。 (1)套管法：將帶有活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到預(yù)定深度，然后在管內(nèi)灌砂后，拔出套管，形成砂井。根據(jù)沉管工藝的不同，又分為靜壓沉管法、振動(dòng)沉管法等。加 固 軟 土 層豎 向 排 水 體排水墊層水平排水盲溝系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成排水系統(tǒng)排水系統(tǒng) 材料材料 Wick Drainssandgravel系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成排水系統(tǒng)排水系統(tǒng) Vertical Wick DrainsVertical Wick DrainsVertical Wick Drains二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù) (2)水沖成孔法水沖成孔法：通過專用噴頭，在水壓力作用下沖孔，成孔后清孔，再向孔內(nèi)

9、灌砂形成。適用于土質(zhì)較好且均勻的砂性土。 (3)螺旋鉆成孔法螺旋鉆成孔法：以動(dòng)力螺旋鉆鉆孔，提鉆后灌砂成砂柱。適用于陸上工程，砂井長(zhǎng)度l0m以內(nèi)，且土質(zhì)較好，不會(huì)出現(xiàn)縮頸、塌孔現(xiàn)象的軟弱地基。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單機(jī)動(dòng)，成孔規(guī)則。缺點(diǎn)是灌砂質(zhì)量較難掌握，不太適用于很軟弱的地基。 2、其他方法：袋裝砂井和塑料排水板等。正三角形排列 正方形排列 排水路徑砂井排列砂井排列二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)（五）碾壓夯實(shí)法（五）碾壓夯實(shí)法 采用壓實(shí)功能較大的振動(dòng)壓實(shí)方法，對(duì)非粘性土及松散雜填土、地表松散土，如礦渣、碎磚瓦等建筑垃圾土，予以碾壓，可提高地基強(qiáng)度，降低壓縮性。振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)效果越好

10、，但時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)壓實(shí)無明顯提高。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)1 1、重錘夯實(shí)法、重錘夯實(shí)法 利用起重設(shè)備將錘體直徑為1-1.5m，質(zhì)量為1.5t左右的鋼筋混凝土圓錐體，提升2.5-4.5m高度后，重錘自由落下，錘體夯實(shí)土基。 優(yōu)點(diǎn)：顯著提高地基表層土的強(qiáng)度，降低濕陷性黃土的濕陷性，使雜填土表層強(qiáng)度一致。2 2、強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯法 夯錘重達(dá)8-12t，自由落差8-20m。 優(yōu)點(diǎn)：顯著提高地基承載力2-5倍，降低壓縮性2-10倍，加固厚度10-20m。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)（六）擠密法（六）擠密法 路基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料

11、，搗實(shí)而成直徑較大的樁體，利用橫向擠緊作用，使地基土粒彼此靠緊，孔隙減少，而且孔被填滿和壓緊，形成樁體，樁體具有一定的承載能力，群樁的面積約占松散土加固面積的20，以使樁和原土組成復(fù)合地基，達(dá)到加固的目的。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)砂樁與砂井區(qū)別砂樁與砂井區(qū)別 1、砂樁砂樁：分散體，承載力較低，主要作用為擠擠密地基土密地基土，使其與樁共同組成基礎(chǔ)持力層，以提高地基強(qiáng)度，減少地基變形。 2、砂井砂井：主要作用加速飽和軟松土地基的排水排水固結(jié)固結(jié)，使沉降及早完成和穩(wěn)定，以提高地基抗剪強(qiáng)度和承載力。二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)（七）化學(xué)加固法（七）化學(xué)加固法 利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑，采用壓力灌注或攪拌混合等措施，使土顆粒膠結(jié)起來，達(dá)到對(duì)土基加固的目的，稱為化學(xué)加固法，又稱膠結(jié)法。 注漿法(灌漿)： 利用機(jī)械壓力將漿液通過注漿管，均勻注入地層，漿液以填充和滲透方式，排擠土粒間或石隙中的水分和空氣，占據(jù)其位置，一定時(shí)問后，漿液凝固，可使原土層或縫隙結(jié)成整體。 二、軟土地基的處理施工技術(shù)二、軟土地基的處理施工技術(shù)（八）土工合成材料（八）土工合成材料 在碎石路基和土基之間鋪入土工布后，土工布因承受垂直負(fù)荷而產(chǎn)生水平應(yīng)力使