軟土路基處理方法PPT1課件

1、軟土路基處理方法一.軟弱土地基的特征軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填上、雜填土及其它高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其工程特性如下 (1)含水量較高，孔隙比較大。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟土的含水量一般為3580，孔隙比為12。 (2)壓縮性較高，軟土的壓縮系數(shù)l2在0.51.5MPa1之間，有些高達(dá)4.5MPa1，且其壓縮性往往隨著液限的增大而增加。 (3)抗剪強(qiáng)度很低。軟土的天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa。其變化范圍約在525kPa。 (4)滲透性較差。軟土的滲透系數(shù)一般在i105至i107mms (il，2，9)之間。因此軟土層在自重或荷載作用下

2、達(dá)到完全固結(jié)所需的時(shí)間很長(zhǎng)。 (5)具有顯著的結(jié)構(gòu)性。特別是濱海相的軟土，一旦受到擾動(dòng)(振動(dòng)、攪拌或搓揉等)，其絮狀結(jié)構(gòu)受到破壞，土的強(qiáng)度顯著降低，甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。軟土受到擾動(dòng)后強(qiáng)度降低的特性可用靈敏度表示。我國(guó)東南沿海軟土的靈敏度約為410，屬高靈敏土。 (6)具有明顯的流變性。軟土在不變的剪應(yīng)力的作用下，將連續(xù)產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減。在固結(jié)沉降完成之后，軟土還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。1.碾壓及夯實(shí) 碾壓與夯實(shí)是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡(jiǎn)易處理方法。通過(guò)處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。目前

3、我國(guó)常用的有機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)和重錘夯實(shí)，以及70年代發(fā)展起來(lái)的強(qiáng)夯法等1.1機(jī)械碾壓法 機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。 粘性土：每層鋪土(虛鋪)厚度為200一300mm 碾壓的效果：壓實(shí)能量、最佳含水量。 壓實(shí)系數(shù)=施工時(shí)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之間1.2振動(dòng)壓實(shí)法 振動(dòng)壓實(shí)法是通過(guò)在地基表面施加扳動(dòng)把淺層松散土振實(shí)的方法，可用于處理砂土和由爐灰、爐渣、碎磚等組成的雜填土地基。1.3重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度(2.54.5m)，然后使錘自由落下并重復(fù)夯擊以加固地基。錘重一般不小

4、于15kN，經(jīng)夯擊以后，地基表層土體的相對(duì)密實(shí)度或于密度將增加，從而提高表層地基的承載力。對(duì)于濕陷性黃土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；對(duì)于雜填土，則可減少其不均勻性。1.4強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法，又稱動(dòng)力固結(jié)法，是法國(guó)L梅納tMenard，1969)首創(chuàng)的一種地基加固方法。其用起重機(jī)械(起重機(jī)或起重機(jī)配三角架、龍門架)將80一300kN的夯錘起吊到630m高度后，自由落下，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，是我國(guó)目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。2.換土墊層定義 將基礎(chǔ)底面下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，換填其他無(wú)侵蝕性的低壓縮性的散體材料，

5、經(jīng)分層夯實(shí)后，作為地基的持力層。適用條件適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理，且建筑物荷載不太大的地基。換填法的處理深度通常宜控制在3m以內(nèi)較為經(jīng)濟(jì)合理墊層材料中（粗）砂、碎（卵）石、灰土、素土等 作用(1)提高地基承載力 (2)減少地基沉降量 (3)加速軟弱土層的排水固結(jié) (4)防止地基土凍脹優(yōu)點(diǎn) 可就地取材、施工簡(jiǎn)便，不需特殊的機(jī)械設(shè)備，既能縮短工期，又能減低造價(jià)。2.1砂石墊層2.2素土墊層2.3灰土墊層2.4礦渣墊層天然地基堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷載相等(或略大)的預(yù)壓荷載(如砂、土、石等重物)堆壓在天然地基上它通過(guò)特制機(jī)械各種深層

6、攪拌機(jī)，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢?，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使地基土硬結(jié)成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土樁（體），或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。其用起重機(jī)械(起重機(jī)或起重機(jī)配三角架、龍門架)將80一300kN的夯錘起吊到630m高度后，自由落下，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，是我國(guó)目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。其變化范圍約在525kPa。墊層材料中（粗）砂、碎（卵）石、灰土、素土等對(duì)于濕陷性黃

7、土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；樁體和原來(lái)的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減小壓縮性。碎石樁的承載力和壓縮量在很大程度上取決于周圍軟土對(duì)碎石樁的約束作用。如周圍的土過(guò)于軟弱，對(duì)碎石樁的約束作用就差。振沖置換法是利用振沖器或沉樁機(jī)，在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石或卵石等材料制成樁體。目前我國(guó)常用的有機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)和重錘夯實(shí)，以及70年代發(fā)展起來(lái)的強(qiáng)夯法等(1)含水量較高，孔隙比較大。換填法的處理深度通常宜控制在3m以內(nèi)較為經(jīng)濟(jì)合理碾壓的效果：壓實(shí)能量、最佳含水量。振沖法主要的施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)和水泵。軟土的滲透系數(shù)一般在i105至i107mms (il，2，9)

8、之間。3.排水固結(jié)3.1天然地基預(yù)壓法 天然地基堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷載相等(或略大)的預(yù)壓荷載(如砂、土、石等重物)堆壓在天然地基上使地基軟土得到壓縮固結(jié)以提高其強(qiáng)度(也可以利用建筑物本身的重量分級(jí)緩慢施工)，減少工后的沉降量，待地基承載力、變形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期要求后，將預(yù)壓荷載撤除，在經(jīng)預(yù)壓的地基上修建建筑物。 此方法費(fèi)用較少，但工期較長(zhǎng)3.2砂井預(yù)壓法 用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質(zhì)量稍差常會(huì)出現(xiàn)砂井被擠壓截?cái)啵荒鼙３稚熬谲浲林信潘ǖ赖臅惩?，影響加固效果，近年?lái)普通在砂井的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了以袋裝砂井代替普通砂井的方法，避免了砂井不連續(xù)缺點(diǎn)，而且施工簡(jiǎn)便、加快

9、了地基的固結(jié)，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應(yīng)用。3.3塑料排水板預(yù)壓3.4真空預(yù)壓 真空預(yù)壓法實(shí)質(zhì)上是以大氣壓作為預(yù)壓荷重的一種預(yù)壓固結(jié)法。3.5降水預(yù)壓 降水預(yù)壓法即降低水位預(yù)壓法，是借井點(diǎn)抽水降低地下水位，以增加土的自重應(yīng)力，達(dá)到預(yù)壓目的。 最適用于滲透性較好的砂土或粉土或在軟粘土層中存在砂土層的情況，使用前應(yīng)摸清土層分布及地下水位情況等。4.振密擠密 振沖法主要的施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)和水泵。振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.2m0.45m，長(zhǎng)25m，重約2050kN，筒內(nèi)主要由一組偏心塊、潛水電機(jī)和通水管三部分組成如下圖所示。 振沖器有兩個(gè)功能，一是產(chǎn)生水平

10、向振動(dòng)力(4090kN)作用于周圍土體；二是從端部和側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)給水。振動(dòng)力是加固地基的主要因素，射水起協(xié)助振動(dòng)力在土中使振沖器鉆進(jìn)成孔，并在成孔后清孔及實(shí)現(xiàn)護(hù)壁作用。4.1振沖擠密振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實(shí)砂柱體的加固地基的方法。其用起重機(jī)械(起重機(jī)或起重機(jī)配三角架、龍門架)將80一300kN的夯錘起吊到630m高度后，自由落下，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，是我國(guó)目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。軟土受到擾動(dòng)后強(qiáng)度降低的特性

11、可用靈敏度表示。對(duì)于雜填土，則可減少其不均勻性。碾壓與夯實(shí)是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡(jiǎn)易處理方法。我國(guó)東南沿海軟土的靈敏度約為410，屬高靈敏土。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟土的含水量一般為3580，孔隙比為12。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟土的含水量一般為3580，孔隙比為12。其變化范圍約在525kPa。通過(guò)處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實(shí)砂柱體的加固地基的方法。振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.對(duì)于濕陷性黃土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；振沖

12、器有兩個(gè)功能，一是產(chǎn)生水平向振動(dòng)力(4090kN)作用于周圍土體；灰土擠密樁法是在基礎(chǔ)底面形成若干個(gè)樁孔，然后將灰土填入并分層夯實(shí)，以提高地基的承載力或水穩(wěn)性。其用起重機(jī)械(起重機(jī)或起重機(jī)配三角架、龍門架)將80一300kN的夯錘起吊到630m高度后，自由落下，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊能量，對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，是我國(guó)目前最為常用和最經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。適用范圍振沖置換法適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20KPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土地基。 振沖器構(gòu)造示意圖 振沖施工過(guò)程振沖施工4.2灰土擠

13、密樁 灰土擠密樁法是在基礎(chǔ)底面形成若干個(gè)樁孔，然后將灰土填入并分層夯實(shí)，以提高地基的承載力或水穩(wěn)性。4.3砂樁 砂樁也稱為擠密砂樁或砂樁擠密法。是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實(shí)砂柱體的加固地基的方法。砂樁屬于散體樁復(fù)合地基的一種。 砂樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。對(duì)飽和粘土地基卜對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程也可采用砂樁置換處理。砂樁還可用于處理可液化的地基。在用于飽和粘土的處理時(shí)，最好是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后再確定是否采用。4.4石灰樁 擠密法加固軟土地基的方法，就是首先把樁管打入土中，再拔出樁管，形成樁孔，相撞孔內(nèi)夯填生石灰，使

14、地基得到加固。其主要機(jī)理是通過(guò)生石灰的吸膨脹擠密樁周土。塌陷區(qū)采取石灰樁對(duì)路基進(jìn)行加固5.置換及拌入5.1振沖置換 振沖置換法是利用振沖器或沉樁機(jī)，在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石或卵石等材料制成樁體。樁體和原來(lái)的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減小壓縮性。碎石樁的承載力和壓縮量在很大程度上取決于周圍軟土對(duì)碎石樁的約束作用。如周圍的土過(guò)于軟弱，對(duì)碎石樁的約束作用就差。 適用范圍振沖置換法適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20KPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土地基。對(duì)不排水剪切強(qiáng)度小于20KPa的地基，應(yīng)慎重對(duì)待。5.2深層攪拌 深層攪拌法是一種化學(xué)加固地基的方法。它通過(guò)特制機(jī)

15、械各種深層攪拌機(jī)，沿深度將固化劑（水泥漿、水泥粉或石灰粉，外摻一定的添加劑）與地基土強(qiáng)制就地?cái)嚢?，利用固化劑自身及其與地基土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使地基土硬結(jié)成為具有整體性、水穩(wěn)定性、較低滲透性和一定強(qiáng)度的復(fù)合土樁（體），或與地基土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的承載力、減小地基的變形。深層攪拌法按固化主劑的不同可分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法；按施工工藝又可分為漿體噴射深層攪拌法和粉體噴射深層攪拌法。深層攪拌機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。按施工工藝又可分為漿體噴射深層攪拌法和粉體噴射深層攪拌法。(1)含水量較高，孔隙比較大。(1)含水

16、量較高，孔隙比較大。軟土的天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa。(2)減少地基沉降量振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.灰土擠密樁法是在基礎(chǔ)底面形成若干個(gè)樁孔，然后將灰土填入并分層夯實(shí)，以提高地基的承載力或水穩(wěn)性。機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。一般控制在0.對(duì)于雜填土，則可減少其不均勻性。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟土的含水量一般為3580，孔隙比為12。其變化范圍約在525kPa。振沖法主要的施工機(jī)具是振沖器、吊機(jī)和水泵。二是從端部和側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)給水。砂樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟

17、弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實(shí)砂柱體的加固地基的方法。高壓噴射注漿法是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強(qiáng)制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強(qiáng)度的加固體，來(lái)處理軟弱地基的一種方法。對(duì)于濕陷性黃土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；軟土的天然不排水抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa。天然地基堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷載相等(或略大)的預(yù)壓荷載(如砂、土、石等重物)堆壓在天然地基上5.3高壓噴射逐漸 高壓噴射注漿法是利用高壓射流技術(shù)，噴射化學(xué)漿液，破壞地基土體，并強(qiáng)制土與化學(xué)漿液混合，形成具有一定強(qiáng)度的加固體，來(lái)處理軟弱地基的一種方法。 按注漿噴射形式的不同主要有： 1

18、.旋轉(zhuǎn)噴射注漿； 2.定向噴射注漿； 3.搖擺噴射注漿。旋噴注漿6.土工聚合物6.1土工膜6.2土工織物二是從端部和側(cè)部進(jìn)行射水和補(bǔ)給水。(1)含水量較高，孔隙比較大?；彝翑D密樁法是在基礎(chǔ)底面形成若干個(gè)樁孔，然后將灰土填入并分層夯實(shí)，以提高地基的承載力或水穩(wěn)性。(1)含水量較高，孔隙比較大。碎石樁的承載力和壓縮量在很大程度上取決于周圍軟土對(duì)碎石樁的約束作用。振沖置換法是利用振沖器或沉樁機(jī)，在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石或卵石等材料制成樁體。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，軟土的含水量一般為3580，孔隙比為12。是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后再將砂擠入土中，形成大直徑的密實(shí)砂柱體的加固

19、地基的方法。使地基軟土得到壓縮固結(jié)以提高其強(qiáng)度(也可以利用建筑物本身的重量分級(jí)緩慢施工)，減少工后的沉降量，待地基承載力、變形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期要求后，將預(yù)壓荷載撤除，在經(jīng)預(yù)壓的地基上修建建筑物。作用(1)提高地基承載力擠密法加固軟土地基的方法，就是首先把樁管打入土中，再拔出樁管，形成樁孔，相撞孔內(nèi)夯填生石灰，使地基得到加固。如周圍的土過(guò)于軟弱，對(duì)碎石樁的約束作用就差。碾壓的效果：壓實(shí)能量、最佳含水量。機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。目前我國(guó)常用的有機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)和重錘夯實(shí)，以及70年代發(fā)展起來(lái)的強(qiáng)夯法等振沖器有兩個(gè)功能，一是產(chǎn)生水平向振動(dòng)力(4090kN)作

20、用于周圍土體；機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。砂樁法適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基。振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.對(duì)飽和粘土地基卜對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程也可采用砂樁置換處理。通過(guò)處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。天然地基堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，用與設(shè)計(jì)荷載相等(或略大)的預(yù)壓荷載(如砂、土、石等重物)堆壓在天然地基上作用(1)提高地基承載力(2)減少地基沉降量振沖器有兩個(gè)功能，一是產(chǎn)生水平向振動(dòng)力(4090kN)作用于周圍土體；碾壓的效

21、果：壓實(shí)能量、最佳含水量。振沖器是一個(gè)類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，其外殼直徑為0.對(duì)于濕陷性黃土，重錘夯實(shí)可減少表層土的濕陷性；其變化范圍約在525kPa。(2)減少地基沉降量(4)滲透性較差。振沖器有兩個(gè)功能，一是產(chǎn)生水平向振動(dòng)力(4090kN)作用于周圍土體；通過(guò)處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實(shí)度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力。因此軟土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需的時(shí)間很長(zhǎng)。5m)，然后使錘自由落下并重復(fù)夯擊以加固地基。振沖置換法是利用振沖器或沉樁機(jī)，在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石或卵石等材料制成樁體。振沖器構(gòu)造示意圖 振沖施工過(guò)程機(jī)械碾壓法是利用壓路機(jī)、羊足碾、平碾、振動(dòng)碾等碾壓機(jī)械特地基土壓實(shí)。樁體和原來(lái)