公路工程施工综合排水及软土处理.ppt

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第六节第六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。

第六节第六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六节第六节软土路基施工软土路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（11）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、泥炭质土等等第六节第六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（JTJ017JTJ017）的）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、河滩沉积的海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低缩性高、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第六节第六节软土路基施工软土路基施工（22）天然软土的特征）天然软土的特征11、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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工22、透水性弱、透水性弱33、压缩性高、压缩性高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EEss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EEss多大于多大于2.0MPa2.0MPa。

长江三角洲地区。

长江三角洲地区55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55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55米的填土沉降量为米的填土沉降量为2.03.02.03.0米。

米。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工44、抗剪强度低、抗剪强度低55、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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工66、抗陷强度低、抗陷强度低（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。

施工中存在以下问题缩性土层组成的地基。

施工中存在以下问题11、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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工22、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。

第六节第六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、排水固结法、换填法、反压护砂垫层法、排水固结法、换填法、反压护道法、灰土挤密桩、土工合成材料加固、碾压夯实法、化学道法、灰土挤密桩、土工合成材料加固、碾压夯实法、化学加固法等。

加固法等。

地基地基处理问题核心：

沉降与稳定性问题。

处理问题核心：

沉降与稳定性问题。

地基处理问题关键：

治水与固结。

地基处理问题关键：

治水与固结。

类型类型：

沉降沉降加速固结沉降：

加载预压，竖向排水；加速固结沉降：

加载预压，竖向排水；处理减小总沉降量：

挤密桩、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、分期填筑路堤第六节第六节软土路基施工软土路基施工第六节第六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格栅格栅,砂垫层砂垫层第六节第六节软土路基施工软土路基施工（22）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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工11、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。

加了土体密实度。

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、粉土第六节第六节软土路基施工软土路基施工22、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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工（33）换填法）换填法换填法是浅层软土地基的处理方法是将基础底面以下不换填法是浅层软土地基的处理方法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六节第六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六节第六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。

爆空区挤出区第六节第六节软土路基施工软土路基施工（44）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。

第六节第六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5/32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。

第六节第六节软土路基施工软土路基施工（55）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