项目4 任务2 软土地区路基施工ppt课件 33页

任务2软土地区路基施工n软土路基特征01软土路基处理方法02软土路基施工03CONTENTS目录n一、软土路基特征从广义上说，软土是指强度低、压缩性高的软弱土层，可将其分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭5种类型，习惯上把前3种总称为软土。软土主要分布在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地。n一、软土路基特征软土主要工程特性为：天然含水量高孔隙比大透水性差压缩性高灵敏度高抗剪强度低、流变性显著。n一、软土路基特征在软弱路基设计和施工处理过程中，必须通过直剪、无侧限压缩、三轴压缩、十字板剪切等试验对其进行详细的研究，掌握软土的性质和土层特征(特别是软土的强度和变形动态变化规律)，采取合适的工程措施，才能保证软弱路基在施工期间的稳定并控制铁路的工后沉降。n二、软土路基的处理方法1.改变路堤本身的结构，对地基不做处理（1）反压护道反压护道即在路堤的两侧（或一侧）填筑适当高度与适当宽度的反压平台（护道），在护道荷载的作用下，形成反向力矩来平衡路堤填土的滑动力矩，从而保证路堤的稳定。n二、软土路基的处理方法适用于在路堤高度不大于2倍的极限高度的非耕作区使用。反压护道的填筑高度应小于1/3~1/2的路基高度且应小于填筑临界高度，宽度应根据滑动圆弧法确定。注：路基临界高度就是与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度。n二、软土路基的处理方法反压护道应与路堤全宽度同时填筑上升，不得先填筑路堤，后筑护道，以免引起塌方，以保证堤坝的稳定性。当未能同时填筑时，也应在路堤填至极限高度前将反压护道填筑好，反压护道的压实度应达到重型击实标准的90％。n二、软土路基的处理方法反压护道还可以与其它处理地基的方法配合使用，从而增大加固效果、节约建材和少占耕地。例如，将反压护道与砂垫层并用，可节约材料和加快软土固结；也可配合齿墙（侧向约束），防止地基侧向变形，这对软土层较薄的情况尤其适用。n二、软土路基的处理方法（2）土工织物铺垫在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。n二、软土路基的处理方法2.排水固结（1）排水砂井砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。砂桩形成竖向排水通道，加速土中水的排出，提高土体的固结度，增加土体强度。n二、软土路基的处理方法（2）袋装砂井砂井的井径对固结时间的影响没有井距那样敏感，但一般砂井如果井经太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井。袋装砂井直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。n二、软土路基的处理方法（3）塑料排水板塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。塑料排水板由滤膜及芯板组成，常见的芯板有槽形或直接填入无纺织物等，排水板厚约40cm，一般由插板机插入地基，最大有效处理深度18米。n二、软土路基的处理方法（4）砂（碎石）垫层砂（碎石）垫层即在地基和路堤直接铺筑一层砂（碎石）层，一般和土工材料、排水砂井、袋装砂井或排水塑料板联合使用。在砂料缺乏的地方也可以采用砂沟。n二、软土路基的处理方法砂垫层+土工格栅n二、软土路基的处理方法（5)真空预压真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备抽真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压，加速空隙排出水，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固方法。其适用于加固淤泥、淤泥质土及其他能够排水固结而且能形成负超净水压力边界条件的软粘土。n二、软土路基的处理方法真空预压法原理图n二、软土路基的处理方法真空预压法施工控制要点：①密封膜、排水滤管的种类、规格及性能应符合设计要求。②密封膜应粘接牢固，热合加工的搭接长度不得小于15mm；铺设时密封膜要适当放松，表面不得损坏。③抽真空作业前应按设计要求检查真空预压装置的布设及密封程度。n二、软土路基的处理方法④做好真空度、地面沉降、侧向位移等观测和施工记录。⑤当真空预压时间和沉降量达到设计要求时，应根据观测资料和工后沉降推算结果，由建设单位组织设计、监理、施工单位共同研究确定卸载时间。n二、软土路基的处理方法3.人工地基（1）换填采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填可以采用多种方式，比如人工挖出、机械挖出或抛石挤出等，最大有效处理深度约3米。当采用抛石挤出时，一般从中间向两边挤出，如有明显坡度时，从坡度高处向坡度低处挤出。n二、软土路基的处理方法（2）砂桩、碎石桩砂桩、碎石桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。n二、软土路基的处理方法（3）水泥、粉煤灰及碎石混合（CFG）桩CFG桩是近年来的新兴工艺，应用较广泛，在京津、郑西、哈大等客运专线中也得到充分应用，一般采用振动沉管灌注或长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工。n二、软土路基的处理方法（4）旋喷桩利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液，以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基。n二、软土路基的处理方法（5）人工夯填地基对于非粘土、松散的杂填土及地表松散土，采用压实功能较大的振动压实法效果良好，振动压实效果因土质及振动时间而异，一般是震动时间较长，效果较好，但时间过长对压实无明显效果，对于由矿渣、碎砖等为主的建筑垃圾，时间1min为宜，对细颗粒土，振动时间约3~5min。n二、软土路基的处理方法重锤夯实是用钢筋混凝土制成截头圆锥体，锤底部垫钢板，直径1~1.5m，重量1.5t，夯实时提升重锤2.5~4.5m，自由落下，夯实地基。强夯法是在重锤夯实法的基础上发展起来的，它是以8~12t的重锤，自由落差8~20m，利用冲击波和动应力，对地基进行强夯实。n二、软土路基的处理方法4.新工艺近年来随着高速铁路的飞速发展，对地基的要求更高，所以在已有路基加固方法的基础上，各设计、施工单位日益创新，出现了汲取各加固方法之长处，进行复合加固的方法。如武广高铁中采用的预应力管桩+土工格室复合地基加固技术。n三、软土路基施工1.施工准备软土地区的路基应提前安排施工，并应充分考虑必需的预压期，特别是采用排水固结措施加固的地基更应及早安排施工。施工场地应于开工前疏干地表水，清除杂草、树根、淤泥、石块、垃圾等杂物，整平场地，迁移电线、电缆及地下管道等设施，并按设计进行基底处理。n三、软土路基施工开工前应合理规划运土路线，运土道路应采用合格的填料填筑，其基底应作适当排水，加固处理，路面结构应能满足重载行车的需要。技术复杂或工程量较大的软土路基，应编制单项实施性施工组织设计，并按照填土要求的时间，合理部署，周密计划，选用正确的施工方法，做到均衡施工。施工前应选择试验段进行工艺试验，确定施工工艺，指导全段施工。n三、软土路基施工2.软土地段路堤填筑施工做好排水系统，避免积水浸泡路基.施工中应严格控制填土速率，施工组织应结合填土的特殊要求，合理安排.软土地段路堤填筑施工均应按设计要求设置观测点，定期观测路基面和地面沉降量、边桩水平位移量等。观测方法可采用沉降板、水位杯和边桩等，观测频次按设计要求和实际变形情况确定。n三、软土路基施工软土地段路堤反压护道宜与路堤本体同时分层填筑、压实3.施工控制软土地基上填筑路堤应在边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测，在路堤中心线地面上设置地基沉降观测装置进行地基沉降观测，同时应对观测装置采取有效的保护措施。路堤填筑速率应满足下列要求n三、软土路基施工（1）天然地基、排水固结法处理的地基，填筑时间不应小于地基抗剪强度增长需要的固结时间（2）路堤中心地面沉降量每昼夜不得大于10mm，边桩水平位移量每昼夜不得大于5mm，当超过任一限值时，应减缓填筑速率或停止填筑，当观测值恢复到限值內时再进行填筑n三、软土路基施工路堤和反压护道均应采用合格的填料填筑，其压实标准与一般路堤相同.施工过程中应及时对沉降观测资料进行分析.n三、软土路基施工填筑路堤时，应根据路堤高度、填料种类、压实条件、地基情况、施工季节及延续时间等因素，估计填筑后路堤和地基的总沉降，预先加筑沉降量，并考虑与桥台及两端线路纵坡顺接，适当调整预留量；待路堤竣工时，再根据路面沉降观测推算的剩余沉降量修正预留量。路堤施工允许偏差应符合设计要求。