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1、软土路基处理方案软土路基处理方案 铁道工程铁道工程10021002 A-323 A-323 软土地基软土地基的概念的概念软土地基：系软土地基：系指由淤泥、淤指由淤泥、淤泥质土、松软泥质土、松软冲填土与杂填冲填土与杂填土，或其他高土，或其他高压缩性软弱土压缩性软弱土层构成的地基层构成的地基。、高高压压缩缩性性：软软土土由由于于孔孔隙隙比比大大于于1 1，含含水水量量大大，容容重重较较小小，且且土土中中含含大大量量微微生生物物、腐腐植植质质和和可可燃燃气气体体，故故压压缩缩性性高高，且且长长期期不不易易达达到到国国结结稳稳定定。在在其其它它相相同同条条件件下下，软软土土的的塑塑限限值值愈愈大大，压
2、缩性亦愈高。压缩性亦愈高。二二、抗抗剪剪强强度度低低：因因此此软软土土的的抗抗剪剪强强度度最最好好在在现现场场作作原原位位试验。试验。三三、透透水水性性小小：软软土土的的透透水水性性能能很很低低，垂垂直直层层面面几几乎乎是是不不透透水水的的，对对排排水水固固结结不不利利，反反映映在在建建筑筑物物沉沉降降延延续续时时间间长长。同同时时，在在加加荷荷初初期期，常常出出现现较较高高的的孔孔隙隙水压力，影响地基的强度。水压力，影响地基的强度。软土地基的物质结构、物理力学性质等有软土地基的物质结构、物理力学性质等有以下的基本特点：以下的基本特点：四四、触触变变性性：软土是絮凝状的结构性沉积物，当原状土未
3、受破坏时常具一定的结构强度，但一经扰动，结构破坏，强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后，易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。五、五、流变性流变性：是指在一定的荷载持续作用下，土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此，用一般剪切试验求得抗剪强度值，应加适当的安全系数六、六、不均匀性不均匀性：软土层中因夹粉细砂透镜体，在平面及垂直方向上呈明显差异性，易产生建筑物地基的不均匀沉降。软土地基的危害性软土地基的危害性软土地基的危害性很大，如果施工过软土地基的危害性很大，如果施工过程中处理不当或者干
4、脆不处理，程中处理不当或者干脆不处理，会造会造成构造物出现不均匀沉降或沉降过大，成构造物出现不均匀沉降或沉降过大，这样会不同程度的造成构造物的损坏这样会不同程度的造成构造物的损坏。根据不同施工条件选用合适的方法处根据不同施工条件选用合适的方法处理软土地基，可以有效的解决出现的理软土地基，可以有效的解决出现的问题，使工程顺利的进行，减少财务问题，使工程顺利的进行，减少财务支出，避免更大的事故或破坏情况发支出，避免更大的事故或破坏情况发生。生。地基处理原理和分类地基处理原理和分类（一）置换法（一）置换法 利利用用物物理理力力学学性性质质较较好好的的岩岩土土材材料料，且且换换天天然然地地基基中中部部
5、分分（或或全全部部）软软弱弱土土或或不不良良土土，形形成成双双层层地地基基或或改改良良地地基基，以以达达到到提提高高地地基基承载力减小沉降的目的。承载力减小沉降的目的。置置换换法法包包括括：换换土土垫垫层层法法、挤挤淤淤置置换换法法、振振冲冲置置换换法法（振振冲冲碎碎石石桩桩法法）、沉沉管管碎碎石石桩桩法法、强强夯夯置置换换法法、砂砂桩桩法法、石石灰灰桩桩法法以以及及超超轻质料填土法等。轻质料填土法等。1 1、换填法换填法 将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定
6、；保证填料的质量；填料应分层夯实。2 2、振冲置换法振冲置换法 利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。3 3、夯夯(挤挤)置换法置换法 利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超
7、静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。（二）排水固结法（二）排水固结法 土土体体在在一一定定载载荷荷作作用用下下排排水水固固结结，使使孔孔隙隙比比减减少少，强强度度提提高高，以以达达到到提提高高地地基基承承载力，减少工后沉降的目的。载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加载预压法、超载预压法、本法包括：加载预压法、超载预压法、砂井法（普通砂井、袋装砂井和塑料排水砂井法（普通砂井、袋装砂井和塑料排水带法）、真空预压与堆载预压联合作用以带法）、真空预压与堆载预压联合作用以及降低地下水位等。及降低地下水位等。
8、1 1堆载预压法堆载预压法 在建造建筑物之前，用临时堆载在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑砂石料、土料、其他建筑材料、货物等材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。卸除荷载再建造建筑物。施工工艺与要点：施工工艺与要点：a a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；b b、大面积堆、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级载可采用自卸汽车与
9、推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；堆载用轻型机械或人工作业；c c、堆载的顶面宽度应小于建筑、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；物的底面宽度，底面应适当放大；d d、作用于地基上的荷载不、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。得超过地基的极限荷载。2 2降水法降水法 降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。降低地下水位，靠地基土自重来实
10、现预压目的。施工要施工要点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和点：一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结合。3 3真空预压法真空预压法 在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方
11、法，即在铺设砂结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。离的目的。施工要点：施工要点：先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2-32-3层的聚氯乙烯薄膜，层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；
12、预压结束后，应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。4 4 排水沙井排水沙井 袋装砂井的设计标准根据工作区软土，软弱袋装砂井的设计标准根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用竖向排水体以采用袋装砂袋装砂井为宜。井为宜。袋装砂井按袋装砂井按等边三角形布置等边三角形布置。袋装砂井的直径为。袋装砂井的直径为7cm7cm.砂砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为米，砂井的深度一纺织物）。砂井的井间距为米，砂井
13、的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。部应至透水层为宜。5 5 塑料排水板法塑料排水板法 插塑料排水板是排水固结法之一，是利用插塑料排水板是排水固结法之一，是利用设置在地基中的竖向排板和地表进行加载设置在地基中的竖向排板和地表进行加载预压或利用建（构）筑物自身重量的共同预压或利用建（构）筑物自身重量的共同作用使饱和软土中的孔隙水逐渐排出地表，作用使饱和软土中的孔隙水逐渐排出地表，土体固结提高密实度和强度土体固结提高密实度和强度,消除大部份的消除大部份的水后沉降使地表稳定。主要运用于活淤泥、水后沉降使地表稳定。主要运用于活淤泥、
14、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土及杂填土淤泥质土、冲填土等饱和粘性土及杂填土的软土地基。对沿海地区的应用非常合适的软土地基。对沿海地区的应用非常合适。插打塑料排水板的优点插打塑料排水板的优点(1)1)滤水性好，排水畅通，能确保良好的排水效果。滤水性好，排水畅通，能确保良好的排水效果。(2)(2)具有一定的强度和延伸性，适合地基变形能力强，具有一定的强度和延伸性，适合地基变形能力强，而不影响排水性能。而不影响排水性能。(3)(3)水带断面尺寸小，插板时对地基扰动小。水带断面尺寸小，插板时对地基扰动小。(4)(4)可在超软弱粘地层（如新吹填土基）之上进行插板可在超软弱粘地层（如新吹填土基）之上进行插板
15、施工。施工。(5)(5)施工速度快，工人劳动强度低，是软基加固工程的施工速度快，工人劳动强度低，是软基加固工程的理想排水固结材料。理想排水固结材料。液压插打塑料排水板的工序液压插打塑料排水板的工序平整场地平整场地-施工放线施工放线-铺设土工布铺设土工布-铺设中铺设中粗粗建筑处理建筑处理b.b.真空预压处理真空预压处理-建筑处理建筑处理施工现场施工现场:施工现场施工现场（三）灌入固化物 向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到地基处理的目的。本法包括：深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗人性灌浆法、劈裂灌浆法等。（四）加筋法 在地基土中设置强度高、模量大的筋材（钢筋混凝土、土工格栅、土工织物等），以达到提高地基承载力，减少工后沉降的目的。本法包括：加筋土法、土钉墙法、锚固法、树根桩法等。（五）冷、热处理法 冷热处理是指通过冻结土体，或焙烧、加热地基土以改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。它主要包括冻结法和烧结法两种。谢谢观赏谢谢观赏