特殊条件下的路基施工——泥沼及软土地基.pptVIP

第五章 特殊条件下的路基施工 第一节 泥沼及软土地区路基施工 一、泥沼及软土的特征 泥沼的特征和分类： 泥沼是一种以泥炭沉积为主，并包含着各种水草、淤泥和水的土层。表面多呈现为洼地，被不深的水所浸满，植物繁衍，承载力极低。、 主要分布：我国在东北的寒温带和温带湿润地区；其次是青藏、新疆等高山高原地区。 工程上按照泥沼沉积稳定程度分3类： 第一类：完全为稠度稳定的泥炭。特征：无论含水率多少，温度在零摄氏度以上时，深度为两米的试坑，垂直边坡能保持5昼夜不变形的泥炭。 第二类：完全为稠度不稳定的泥炭。特征：无论含水率多少，温度在零摄氏度以上时，深度为两米的试坑，垂直边坡不能保持5昼夜不变形的泥炭。 第三类：完全为水或流动的泥炭或淤泥。特征：沼泽很烂，在饱和水分时，该地区的式样呈流动状态；地势甚为低洼，地下水大多数露出地表，部分洼地又常年流动的水沟，芦苇及灌木生长很茂盛。 泥炭的渗水性很强，当在泥炭上缓慢施加荷载时，泥炭的孔隙水迅速渗透排出，发生固结作用而沉落，其强度亦随之增长。这一特性为在泥沼地基上修筑路基提供了有利条件。 软土：是指水下沉积的淤泥或饱和软粘土为主的地层。它与泥沼相比，形成年代比较久远。软土地区近代地貌多为宽阔的平原，已不再为地表水所浸漫，表面常具有可塑硬壳，地下水位接近地表，下部为流动性淤泥，沉积厚度一般较深。 软土地区工程地质问题体现： 1、软土属于高压缩土，压缩系数大，沉降量大，影响结构物的正常使用。 2、软土含水率高，孔隙比大，但透水性差，对路基基底的固结排水不利，导致沉降延续时间长，强度增长缓慢。 3、软土的抗剪强度低，其快剪黏聚力在10kPa左右，快剪内摩擦角在0度到5度之间，在荷载作用下，往往由于地基丧失强度而产生局部或整体剪切破坏。 4、软土具有触变性，一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚至成流动状态。 二、泥沼及软土路基的处理措施 泥沼路基的处理措施 泥沼路基的处理措施： 1、泥沼地区地下水位较高，如以路堑通过，不仅处理工程费用大，而且施工养护也困难，所以线路通过泥沼地区，一般采用路基而不用路堑。要求路堤面高出泥沼地表不小于1.2m；否则应进行基底处理，不得直接在天然地基上填筑路基。 2、路堤填料应尽可能采用渗水材料。泥沼地表以下换填部分不允许用非渗水土填筑。 3、不论哪种类型的泥沼，都应考虑泥沼地区的积水和地下水位是否有排除、疏干和降低的可能性。如果有条件，路基施工应配合桥涵设计做好泥沼地区的排水系统，改善泥沼的力学性质，以减少其加固措施，增强路基的稳定性。 4、施工方法 第一类沼泽，当路堤高度小于3m时，应采取部分挖填的方法，换填深度一般不超过2m。当路基高度大于或等于3m时，泥沼一般不挖除，可将路堤直接置于泥炭表层，利用路堤本身重量把泥炭层压实。为使路基稳定，必须控制填土速度。在施工期间，要进行边庄和路基中线地表沉降观测。超过一定数值时，即停止填筑，等路基稳定后在开始增高。泥沼底部横向坡度陡于1:10时，应进行整平处理。 第二类沼泽，泥沼深度小于3.0m时，不论路堤高度多少，应将泥沼全部挖除，换填渗水土，使路堤落到泥沼底。泥沼深度大于3.0m时，应考虑部分换填和采取路堤两侧增建反压护道的措施。换填深度不得小于3m。泥沼底部横向坡度陡于1:15时，应进行整平处理。 第三类沼泽，不论泥沼多深，路堤应落到实底上，或者将表层泥炭皮挖除后，抛填片石沉落到沼底。泥沼底部横向坡度陡于1:20时，应进行整平处理，整平方法有：开挖整平、爆炸整平以及片石填平等。 软土路基的处理措施 在软土地基上修筑路堤，有两个特点： 一是容易坍塌。 二是有较大的沉降。 软土地基路堤的加固技术 1、改变路堤结构形式： 1）优化设计 2）反压护道 2、人工地基 1）换填：换填、抛石挤淤、爆破排淤 2）灰土挤密桩 3）土工合成材料加筋垫层 4）侧向约束法 5）旋喷搅拌桩和粉喷搅拌桩 6）振冲碎石桩 3、排水固结法 1）砂（碎石）垫层 2）砂桩 3）袋装砂井 4）塑料排水板 换填素土（或灰土） 换填砂 砂垫层 生石灰桩是用2—5cm的生石灰块填入软土孔眼中，形成生石灰桩地基，桩的平面布置与砂井相同。桩径通常为20一40cm，桩距为桩径的3倍左右，桩长视软土层的厚度而定，一般不宜很长，常在10m以内。 生石灰桩加强软土地基的加固机理是生石灰遇水反应成熟石灰，在这一过程中，生石灰要吸收其重量32%的水，并且体积膨胀一倍，同时放出大量的热，使桩周土体含水量降低．土体密实；另打桩通过挤压也使地基土得到加密，生石灰与土之间的离子交换和胶凝反应使土的性质