毕业《浅谈特殊土的性质的地基处理》.docx

1、毕业浅谈特殊土的性质的地基处理浅谈特殊土的性质的地基处理及特殊土的边坡治理姓名： 卢 玲班级： 计公30910实习单位： 贵州公路工程集团指导老师： 张旭阳摘要：设计和建造各种工程时，所必须掌握的天然土体或填筑土料的工程特性。不同类别的工程，对土的物理和力学性质的研究重点和深度都各自不同。对沉降限制严格的建筑物，需要详细掌握土和土层的压缩固结特性；其粒径级配和压密击实性质是主要参数。土的形成年代和成因对土的工程性质有很大影响，不同成因类型的土，其力学性质会有很大差别。各种特殊土（黄土、软土、膨胀土、多年冻土、盐渍土和红粘土等）又各有其独特的工程性质。而它们的施工方法又有不同，施工中应注意的问题

2、也不同。关键词： 特殊土、地基处理、地基与治理（一） 土的工程分类土的类别土的级别土的名称土的开挖方法及工具一类土 （松软土）砂：亚沙土、冲击砂土层、种植土、泥炭（淤泥）用鍬、锄头挖掘二类土 （普通土）亚粘土、潮湿的黄土、夹有碎石、卵石的砂、种植土、填筑土、及亚砂土用鍬、锄头挖掘、少许用镐翻松三类土 （坚 土）软及密实的粘土、重亚粘土、干黄土及含有碎石、卵石的黄土、亚粘土、压实的填筑土主要用镐、少许用鍬、锄头挖掘、部分用锲子及人锤四类土 （砂砾坚土）重粘土及含有碎石、卵石的粘土、粗卵石、密实的黄土、天然级配的碎石、软泥炭碳岩及蛋白石先用镐、撬棍、然后用鍬挖掘、部分用锲子及人锤五类土 （软 土）

3、-硬石炭纪粘土、中等密实的页岩、泥岩、白垩土、胶结不紧的砾岩、软的石灰岩用镐或撬棍、大锤挖掘、部分用爆破方法六类土 （次坚石）-泥炭岩、砂岩、坚实的页岩、泥灰岩、密实的石灰岩、风化花岗岩、片麻岩用爆破方法开挖、部分用镐七类土 （坚 石）-大理岩、辉绿岩、玢岩、粗、中粒花岗岩、坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩、风华痕迹的安山岩、玄武岩用爆破方法开挖八类土 （特坚石）-安山岩、玄武岩、花岗片麻岩、坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩用爆破方法开挖（二）土的工程性质（1）、土的物理性质 粘性土中含水量的变化，还能使土的状态发生改变，阿太堡最早提出将土的状态分为坚硬、可塑和流

4、动三种，并提出了测定区分三种状态的界限含水量的方法。（2）、土的压缩和固结性质土在荷载作用下其体积将发生压缩，测定土的压缩特性可分析工程建筑物的地基沉降和土体变形。（3）、土的强度性质通常指土体抵抗剪切破坏的能力，它是土基承载力、土压和边坡稳定计算中的重要指标之一。它和土的类型、密度、含水量和受力条件等因素有关。试验时，不允许土样排水所得到的是土的总强度指标；如允许完全排水则得到的是土的有效强度指标。土体的强度还因其沉积条件的影响而存在各向异性。 （4）土的流变性质土工建筑物的变形和稳定是时间的函数。土的流变特性主要表现为：常荷载下变形随时间而逐渐增长的蠕变特性；应变一定时，应力随时间而逐渐减

5、小的应力松弛现象；强度随时间而逐渐降低的现象，即长期强度问题。三者是互相联系的。（5）土的压实性质对土进行人工压实可提高强度、降低压缩性和渗透性。土的压实程度与压实功能、压实方法和含水量有关。当压实方法和功能不变时，土的干容重随含水量的增加而增加，达到最大值后，再增加含水量，其干容重将逐渐下降。为改善土的压实性能，可铺撒少量添加剂。此外，人工控制填料的级配，也可达到改善压实性能的目的。 （6）土的应力-应变关系土的变形和强度是土的最重要的工程性质。正常固结粘土和松砂的剪应力和轴向应变的曲线呈双曲线型，在整个剪切过程中，土的体积发生收缩，这类土具有应变硬化的特性。 （7）土的动力性质土在岩爆、动

6、力基础或地震等动力作用下的变形和强度特性与静荷载下有明显不同。土的动力性质主要指模量、阻尼、振动压密、动强度等，它与应变幅度的大小有关。应变幅度增大(250mm）的粉砂土层。3.土的含水率大于30%以上或空隙率大于43%。4.土的颗粒组成中，粘土粒含量小于10%，粉砂粒含量大于75%。5.砂土的渗透系数很小，排水性能很差。6.砂土中含有较多的片状矿物，如云母、绿泥石等。常用处理措施方法有：1.安排在全年最低水位季节施工，使基坑内动水压减小。2.采取水下挖土（不抽水或抽水），使坑内水压与坑外地下水压相平衡或缩小水头差。3.采用井点降水，使水位降至基坑底土面保持无水状态。4.沿基坑外围四周打板桩，

7、深入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线和渗水量，减小动水压力。5.采用化学压力注浆或高压水泥注浆，固结基坑，周围粉砂层使形成防渗帷幕。6.往坑底抛大石块，增加土的压重和减小动水压力，同时组织快速施工。7.当基坑面积较小，也可采取在四周设钢板护筒，随着挖土不断加深，直到穿流砂层。例如 地基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。可地基和边坡的土的性质的处理措施有以下几个方面：1、 换填垫层法当软弱土层厚度不很大时，可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或

8、全部挖除，然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度为23m，如果软弱土层厚度过大，则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。主要加固方法有：换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。2 、深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法，对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。适用于软土厚度3m的中厚软土的加固，分布面积广的软基加固处理，其加固深度可达到3

9、0m。主要加固方法：强夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法(振冲置换法)、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩法)、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。3、排水固结法在软土地基上加压并配合内部排水，加速软土地基的排水，加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。主要加固方法：堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。4、化学加固法通过在软土地基中加入水泥或其它化学材料，进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土

10、、粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后，与土体发生化学反应，吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。主要加固方法：硅化法、粉喷桩、旋喷桩、注浆、水泥土搅拌法。5、加固路基法通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴(木)梢排等方法加强路基的自身强度，增加抵抗地基变形沉降的能力。适用于软弱岩体、土体中的路堤与路堑。主要加固方法：加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法、柴(木)梢排法。综上所述，可以发现，目前公路特殊土地基处理的研究己经达到了相当的水平和规模。但从国内外现有资料来

11、看，仍存在着一些不容忽视的问题。地基处理方案的决策分析研究不够，目前的方案选择基本上停留在人为凭经验选取阶段。因此，结合当前公路特殊土地基处理研究的现状,应在以下方面加强研究。1、继续深入地研究公路特殊土的基本特性，这方面的研究应从工程的角度出发，着重研究对工程有严重影响的特性指标，进而研究不同地区、不同地段特殊土的差异，为其沉陷计算，处理方法选择提供依据。2、继续深入开展特殊土地基沉降计算方法的研究，这是公路软基处理研究的核心问题之一，特别是开展数值计算方法的实用研究。3加强公路特殊土地基处理的系统化研究，近年来，大量出现的实例研究为系统性的理论研究提供了基础。应着手对这些实例研究资料进行系

12、统化的研究，这对特殊土的工程评价，处理方法的选择等都具有重要的理论和实践意义。4提高公路特殊土地基处理研究的智能化水平。近年来的研究表明，在工程领域，寻求最优解往往很困难，获取满意解不失为一种合理的选择，人工智能方法是目前获取满意解最好方式之一。在特殊土地基处理研究中，采用人工智能方法是解决工程问题的一种有效途径。5应加强地基加固新技术的研究。例如，最近美国研究出一种坚土酶(PEMAZYME)用于加固塑性指数为615的土效果很好，已得到推广应用。6加强地基加固质量检验技术的研究。7加强地基处理方案的决策分析研究，使目前人为定性决策方法数值化、科学化和智能化。 首先对于最不利条件的特殊土的压实和

13、CBR强度进行深入研究，制定评判标准，使很多特殊土可以通过简单处理后用于路基填筑而无需改性，可达到满足实际工程建设要求，这样就地取土、处理简单，既可大幅度节约造价，又能加快施工进度，具有广阔的应用前景。层次分析法将理论研究与工程实际相结合，对路基与边坡治理综合技术的进行评价，从最优、最经济角度选择特殊土路基、边坡处理措施，解决了公路工程技术方案评价的问题。面向设计和应用的三维非线性分析，可提供有力的边坡工程的安全性分析，杜绝事故于未然，具有广阔的应用前景和进一步开发的价值。提出的关于高速公路基于恢复生态学的后期免维护的公路生态系统，提出了公路护坡的可持续发展的一种解决问题途径，不仅考虑了沿线的

14、近期视觉审美问题，而且对沿线生态环境的恢复和重建具有极其重要的意义，这是造福后代的极好的生态措施。对于其它类似地区公路建设提供有价值的参考内容如下：1原状特殊土随着压实度增加，填料的CBR值增大；膨胀土的膨胀量减小，吸水量也减小，胀缩性减弱。2不同的浸水时间的填料饱水时间增长，土体的膨胀量增大、吸水量增多，CBR值减小，应根据线路和地区实际可能性综合考虑CBR控制指标。3在不同气候条件下，膨胀土路基随着雨量增加而含水量增大和深度加深,浸水积水时间加长而受影响范围加大、加深，路基呈现非均匀的含水量状态和浸水状态。黄土受雨水影响的深度较膨胀土路基要浅。4掺入不同比例的生石灰后，土体的CBR值明显提

15、高，可达3050倍。掺灰比为5%附近取值最为经济，若以减小膨胀特性为目的，掺灰比为9%效果最佳。5. 特殊土现场不同雨量时地表处的含水量均高于室内4昼夜饱水试验的含水量。6特殊土路基与边坡破坏机理，在进行特殊土边坡计算时，滑动面形态和抗剪强度参数均要考虑特殊土的工程特性，以及坡顶垂直裂隙等影响，特殊土的本构关系可以采用邓肯-张模型，应用非线性有限元方法计算特殊土路基及边坡稳定性。（五）结语建筑物的全部重量和荷载是通过基础传递给地基的，而作为支承建筑物荷载的地基，必须有足够的承载力和稳定性。因此，只有充分认识地基工程的特殊性，及时采用适当的地基处理方法，才可以保证结构的安全与正常使用。 随着地基处理工程实践和发展，人们在改造土的工程性质的同时，不断丰富了对土的特性研究和认识，从而又进一步推动了地基处理技术和方法的更新，因而地基处理成为土力学基础工程领域中的一个较有生命力的分枝。在各种不同的路基与边坡治理的技术措施采用层次分析进行评价，以特殊土路基与边坡治理为目标、经济效益和社会效益为基础的评价体系，对综合治理的方案进行评价、比选和优化。参考文献几种特殊土地基的工程特性及地基处理，白晓红，工程力学，2007特殊黄土地基的处理与加固技术，钟赣斌，2010浅述软弱地基的现象与处理方法.科技促进发展，张同强，2009特殊土地基的处理技术探讨.科技信息（科学教研），蔡彬，2007