模塊特殊路基施工課件

4.1特殊路基概述特殊路基軟土路基滑坡地段路基膨脹土地區(qū)路基黃土地區(qū)路基鹽漬土地區(qū)路基季節(jié)性凍土地區(qū)路基巖坍與巖堆地段路基泥石流地區(qū)路基巖溶地區(qū)路基沙漠地區(qū)路基雪害地段路基涎流冰地段路基4.1特殊路基概述表4-1特殊路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)填挖類型路床頂面以下深度/m壓實(shí)度/%高速公路、一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路路堤下路床0.30~0.80——≥94上路堤＞0.80～1.50≥94≥94≥93下路堤＞1.50≥94≥94≥93零填及挖方路基0.30～0.80——≥934.2軟土路基施工工程特性天然含水率高滲透性低孔隙率大、壓縮性高抗剪強(qiáng)度低具有觸變性具有流變性4.2.1軟土路基的工程特性4.2軟土路基施工4.2.2軟土路基的施工方法

1.換填法1）開挖換填法開挖換填法適用于軟土或泥巖層的厚度小于或等于3m的情況，如圖4-2（a）所示；若軟土或泥巖層的厚度大于3m，則通常只挖除一部分再進(jìn)行換填，如圖4-2（b）所示。施工時(shí)，在清挖后，填以砂、礫（卵）石、片石等滲水性材料或強(qiáng)度較高的黏性土。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工2）拋石擠淤法拋石擠淤法適用于常年積水的洼地，排水困難、泥炭呈流動(dòng)狀態(tài)、厚度較薄、表層無硬殼、片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為3～4m的軟土地基；在特別軟弱的地面上施工，由于機(jī)械無法進(jìn)入，或是表面存在大量積水無法排除時(shí)；石料豐富、運(yùn)距較短的情況。4.2軟土路基施工拋投片石的大小，根據(jù)泥炭或軟土的稠度而定。拋投時(shí)，應(yīng)先從路堤中部開始，中部向前突進(jìn)后，再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展，以使淤泥從兩旁擠出。當(dāng)軟土或泥沼底面有較大橫坡時(shí)，拋石應(yīng)從高的一側(cè)向低的一側(cè)拋石擴(kuò)展，并在低的一側(cè)多拋填一些。片石堆出水面后，宜用重型路碾或載重汽車反復(fù)碾壓密實(shí)，再在其上鋪設(shè)反濾層，然后填土。拋石擠淤的典型斷面如圖4-3所示。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工3）爆破排淤法爆破排淤法適用于淤泥（或泥炭）層較厚、稠度較大，路堤較高和工期緊迫的情況。爆破排淤法也是換土的一種方法，比采用一般方法換填深度大，工效高，泥沼也可采用。其基本原理是利用炸藥爆炸時(shí)的張力作用把淤泥或泥炭拋出，然后回填強(qiáng)度較高的滲水性材料，如圖4-4所示。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工一種方法是對(duì)稠度較大的軟土或泥沼，先在原地面上填筑低于極限高度的路堤，再在基底下爆破，但這種“先填后爆”要嚴(yán)格控制炸藥量，做到既能炸開淤泥或泥炭，又不致破壞已填路堤；另一種方法是對(duì)稠度較小、回淤較慢的軟土，可用“先爆后填”法，但要先準(zhǔn)備足夠的回填材料，爆破后立即回填，保證隨爆隨填，填滿再爆，爆后即填，以免回淤，造成浪費(fèi)。爆破排淤法分為兩種：4.2軟土路基施工

2.表層處理法1）砂墊層法砂墊層法適用的情況包括：路堤高度小于兩倍極限高度，軟土表面無透水性的硬殼；軟土層不很厚，或雖稍厚，但具備雙面排水的條件；當(dāng)?shù)赜猩?，運(yùn)距不太遠(yuǎn)；施工期限不十分緊迫等。其基本原理是通過在軟土層頂面鋪設(shè)排水砂墊層，以增加排水面，主要起淺層水平排水的作用，使軟土地基在填土荷載的作用下加速排水固結(jié)，提高強(qiáng)度，滿足穩(wěn)定性要求。砂墊層的斷面如圖4-5所示。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工Subtitletext1

（2）控制路堤填筑的速度。（3）控制材料。Subtitle（1）控制砂墊層的厚度。4.2軟土路基施工2）反壓護(hù)道法（3）兩側(cè)的反壓護(hù)道應(yīng)與路堤同時(shí)填筑。（4）當(dāng)軟土層或泥沼層較薄，且其下臥硬層具有明顯的橫向坡度時(shí)，應(yīng)采用兩側(cè)不同寬的反壓護(hù)道，橫坡下方的護(hù)道應(yīng)較上方護(hù)道寬一些。反壓護(hù)道法的施工要點(diǎn)如下

（1）應(yīng)采用單級(jí)形式。（2）護(hù)道高度應(yīng)控制為路堤高度的1/3～1/2，寬度在采用圓弧法進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算后確定。4.2軟土路基施工3）土工聚合物處治法加筋材料從材料的性質(zhì)來分從材料的形狀來分從材料允許的變形來分金屬材料合成材料棒狀條狀網(wǎng)狀格柵狀材料剛性材料柔性材料土工布土工格柵4.2軟土路基施工加筋補(bǔ)強(qiáng)

應(yīng)力分散

隔離

排水土工布在軟土地基加固中的作用4.2軟土路基施工土工布的連接搭接法縫接法丁縫法碟形法4.2軟土路基施工土工布的端部要折鋪一段錨固。當(dāng)鋪設(shè)兩層以上土工布時(shí)，中間要夾0.1～0.2m的砂層，以提高基底的透水性。土工布的鋪設(shè)需滿足錨固搭接長度的要求，注意保持土工布的平整和張拉程度，以及端頭的位置和錨固，以保證其整體性。土工布在存放及鋪設(shè)過程中，應(yīng)盡量避免長時(shí)間暴曬，在存放過程中避免與污物接觸，以防被污染而失去透水性。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工Subtitletext1

格柵孔眼對(duì)土的鎖定作用格柵肋的被動(dòng)抗阻作用Subtitle格柵表面與土的摩擦作用格柵與土的相互作用4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工Subtitletext1縫合黏合Subtitle綁扎土工聚合物的連接4.2軟土路基施工

3.垂直排水固結(jié)法砂井排水法應(yīng)用范圍砂井排水法適用于軟土層較厚、路堤較高的情況，特別是當(dāng)天然土層的水平排水性能較垂直向大，或軟層中有薄層粉細(xì)砂夾層時(shí)，采用砂井的效果較好。一般軟土均可采用

此法，但泥炭類土、有機(jī)質(zhì)黏土和高塑性黏土等不宜采用。4.2軟土路基施工砂井排水法原理砂井排水法的基本原理是通過振動(dòng)打樁機(jī)、柴油打樁機(jī)（沖擊式和振動(dòng)式）在軟土地基中鉆成一定孔徑的孔眼，用下端裝有活瓣鋼樁靴的樁管將砂（含泥量不大于3%）或砂和角礫的混合料（含泥量不大于5%）灌入形成砂井，并在砂井頂部與砂溝或砂墊層連通，構(gòu)成排水系統(tǒng)，利用上部荷載的作用加速排水固結(jié)，以提高強(qiáng)度，保證路堤的穩(wěn)定性。4.2軟土路基施工Subtitletext1②水沖成孔法。③螺旋鉆成孔法。Subtitle①套管法。砂井排水法的類型4.2軟土路基施工Subtitletext1②采用最佳的砂井深度。③砂墊層和砂溝的布置。Subtitle①合理進(jìn)行砂井的布置。砂井排水法的施工技術(shù)要點(diǎn)4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工2）袋裝砂井排水法袋裝砂井排水法特別適用于地基土水平位移較大的情況。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工袋裝砂井排水法的基本原理與砂井排水法相同，但此法是先將砂裝入長條形、透水性好的編織袋內(nèi)，再用專門的機(jī)具設(shè)備將其打入軟土地基內(nèi)，因而它既具有大直徑砂井的作用，又可保證砂井的連續(xù)性，避免發(fā)生“縮頸”現(xiàn)象。袋裝砂井排水法所用砂井直徑小、料少造價(jià)低、施工速度快、設(shè)備輕，更適合在軟弱土地基上施工。4.2軟土路基施工（2）認(rèn)真選擇材料。（3）砂井定位要準(zhǔn)確、垂直度要好。袋裝砂井排水法的施工技術(shù)要點(diǎn)如下（1）袋裝砂井的直徑一般為7～12cm，井距為1～2m，井徑比為15～30。4.2軟土路基施工（5）保管好砂袋。（6）在施工過程中，應(yīng)避免砂袋被刮破、損壞而漏砂。

（4）袋中宜裝風(fēng)干砂，不宜用潮濕砂，以免由于袋內(nèi)砂干燥后體積減小，造成袋內(nèi)砂柱縮短而與排水墊層不搭接等質(zhì)量事故。（7）應(yīng)確保袋裝砂井與排水墊層之間的連接。THANKYOUSUCCESS10/14/202235可編輯4.2軟土路基施工3）塑料板排水法（2）塑料板在插入過程中，應(yīng)防止淤泥進(jìn)入板心，以免堵塞排水通道，影響排水效果。（3）塑料板與樁尖要連接牢固，避免因提管時(shí)脫開而將塑料板帶出。塑料板排水法的施工技術(shù)要點(diǎn)主要包括以下幾項(xiàng)（1）振動(dòng)打設(shè)工藝及錘擊振力的大小應(yīng)根據(jù)每次打設(shè)的根數(shù)、導(dǎo)管斷面大小、入土長度和地基均勻程度來定。4.2軟土路基施工（5）嚴(yán)格控制間距和深度，凡塑料板被帶出超過2m的，應(yīng)作廢補(bǔ)打。（6）嚴(yán)格控制塑料板的接長質(zhì)量。塑料板接長時(shí)，應(yīng)采用濾水膜內(nèi)平搭接的連接方法，搭接長度不得小于20cm，以保證輸水暢通并具有足夠的搭接強(qiáng)度。（4）導(dǎo)管與樁尖要配合適當(dāng)，避免因錯(cuò)縫而使塑料板與導(dǎo)管壁的摩擦力增大，造成塑料板被帶出。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工

4.重壓法1）堆載預(yù)壓法堆載預(yù)壓法是指在軟土上修筑路堤時(shí)，通過填土堆載預(yù)壓使地基土壓密、沉降、固結(jié)，從而提高地基強(qiáng)度，減少路堤建成后的沉降量。進(jìn)行預(yù)壓的荷載超過設(shè)計(jì)的道路工程荷載，稱為超載預(yù)壓；預(yù)壓荷載等于設(shè)計(jì)的道路工程荷載，稱為等載預(yù)壓。4.2軟土路基施工（2）荷載施加要按設(shè)計(jì)曲線進(jìn)行，加載時(shí)要視加固面積的大小分區(qū)、有序地進(jìn)行。（3）要控制加載速度。堆載預(yù)壓法的施工要點(diǎn)如下（1）堆載應(yīng)分級(jí)施加，每級(jí)荷載量應(yīng)與地基強(qiáng)度相適應(yīng)。4.2軟土路基施工（5）對(duì)于大中型或地基條件復(fù)雜的工程，要設(shè)典型實(shí)驗(yàn)區(qū)先期施工，為大面積施工提供必要的參數(shù)。（6）一般當(dāng)每天地基的沉降量小于0.02mm時(shí)，即可卸載停止預(yù)壓。（4）在整個(gè)預(yù)壓處理地基期間要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，防止施工過程中發(fā)生地基失穩(wěn)。對(duì)于一般工程，在施工中需要觀測(cè)地表沉降、地表水平位移；對(duì)于重點(diǎn)工程，還要觀測(cè)地基分層沉降和水平位移沿地層深度的變化，觀測(cè)地基加固前后十字板強(qiáng)度和靜力觸探的變化。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工2）其他重壓法（1）真空預(yù)壓法。真空預(yù)壓法是指利用大氣壓強(qiáng)0.098MPa等效堆載預(yù)壓法對(duì)軟基進(jìn)行加固，即依靠真空抽氣設(shè)備使密封的軟弱地基產(chǎn)生真空負(fù)壓力，使土顆粒間的自由水、空氣沿著縱向排水通道上升到軟基上部的砂墊層內(nèi)，由砂墊層過濾再排到軟基密封膜以外，從而使土體固結(jié)。該法適用于含水率高、孔隙比大、強(qiáng)度低、滲透系數(shù)和固結(jié)系數(shù)均較小的黏土。真空預(yù)壓法如圖4-17所示。4.2軟土路基施工②要保持真空系統(tǒng)壓力長期穩(wěn)定在85kPa以上，必須保持抽真空系統(tǒng)的密封性，射流泵泵體的真空度應(yīng)能維持在95kPa以上，密封膜、管路出膜器、膜外管路及四周密封溝的密封性要好，當(dāng)?shù)鼗翆又杏信c外界相連通的砂層或砂透鏡體時(shí)，要采取阻隔措施，如圖4-18所示。③施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控，除進(jìn)行與截載預(yù)壓相同的監(jiān)測(cè)工作外，還要檢測(cè)膜內(nèi)外、管路泵體等相應(yīng)部位的真空度。(1)真空預(yù)壓法的施工要點(diǎn)如下:①可一次加到設(shè)計(jì)荷載，不用分級(jí)加載。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工（2）真空預(yù)壓加堆載預(yù)壓法。該方法是堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種方法的結(jié)合，其原理與真空預(yù)壓法相同，但加載更大，預(yù)壓時(shí)間縮短了一半。采用該方法時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行真空預(yù)壓，待地基土體達(dá)到一定強(qiáng)度后，再在膜上堆載進(jìn)行聯(lián)合預(yù)壓。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工

5.軟土路基的其他施工方法1）攪拌樁法適用范圍及原理攪拌樁法適用于含砂量較高或較低的軟土。攪拌樁又稱粉噴樁、粉體深層攪拌樁，即在鉆進(jìn)時(shí)利用壓縮空氣噴射生石灰或水泥干粉，與軟土強(qiáng)制攪拌，使粉料與軟土產(chǎn)生物理、化學(xué)作用，以達(dá)到提高地基承載力，減小沉降的目的。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工（5）樁頭處理。（4）復(fù)攪。（3）提升、噴粉。

（2）下鉆鉆進(jìn)。（1）鉆機(jī)對(duì)中。

粉噴樁的施工要點(diǎn)如下4.2軟土路基施工2）水泥粉煤灰碎石樁法水泥粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各種成樁機(jī)械在地基中制成的強(qiáng)度等級(jí)為C8～C25的高黏結(jié)強(qiáng)度的樁（CFG樁）。4.2軟土路基施工CFG樁的作用機(jī)理使用CFG樁加固軟弱地基時(shí)，樁和樁間土一起通過褥墊層形成復(fù)合地基，如圖4-22所示。其加固軟弱地基主要有四種作用，即樁體作用、褥墊層作用、排水加速固結(jié)作用和擠密作用。4.2軟土路基施工②啟動(dòng)馬達(dá)，沉管到預(yù)定標(biāo)高，停機(jī)。③在沉管的同時(shí)進(jìn)行混合料的生產(chǎn)，沉管后在進(jìn)入流塑層前向管內(nèi)投料。CFG樁的施工工藝流程①樁機(jī)就位。調(diào)整沉管使其與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%。4.2軟土路基施工⑤啟動(dòng)馬達(dá)，拔管。⑥將沉管拔出地面，然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。④沉管進(jìn)入持力層2～3m后停機(jī)，并繼續(xù)向管內(nèi)投料，直至混合料與進(jìn)料口齊平。收錘標(biāo)準(zhǔn)是最后2min的灌入量不大于2cm。4.2軟土路基施工②沉管與地面的垂直度偏差應(yīng)不大于1%。③進(jìn)入流塑狀淤泥層前，應(yīng)及時(shí)向管內(nèi)投料，使管內(nèi)具有一定的壓力，防止流塑狀淤泥由管底活瓣口的縫隙進(jìn)入管內(nèi)而影響成樁的長度和質(zhì)量。CFG樁的施工要點(diǎn)①攪拌時(shí)間應(yīng)不小于90s，混合料的坍落度應(yīng)控制在3～8cm。④沉管時(shí)，應(yīng)隨時(shí)留意電流表的變化，判斷地層變化情況和淤泥層厚度，用以控制拔管的速度。4.2軟土路基施工⑥留振5～10s后開始拔管，拔管的速度應(yīng)嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)（一般為1.2～1.5m/min），連續(xù)不間斷拔管，當(dāng)沉管拔至離地表2m時(shí)留振時(shí)間增加至10s，以確保樁頭質(zhì)量。⑦成樁符合設(shè)計(jì)要求后，在終凝前及時(shí)清除孔內(nèi)的淤泥和浮漿，并用中粗砂封頂。⑤拔管前，填料應(yīng)與進(jìn)料口齊平，施工中應(yīng)經(jīng)常檢查管內(nèi)混合料的并及時(shí)向管內(nèi)補(bǔ)料，確保管內(nèi)混合料高出地面一定高度。⑧應(yīng)采用隔樁跳打的方式施工，兩次打設(shè)的時(shí)間間隔不少于7d，以減小第二次打設(shè)對(duì)已成樁的擾動(dòng)。4.2軟土路基施工3）強(qiáng)力夯實(shí)法與強(qiáng)夯置換法采用強(qiáng)力夯實(shí)法處理地基土?xí)r設(shè)備簡單、方法直觀、適用范圍廣，而且加固速度快、效果好、節(jié)省投資，是當(dāng)前較經(jīng)濟(jì)簡便的地基土加固方法之一。強(qiáng)夯置換法是針對(duì)強(qiáng)力夯實(shí)法的局限性，采用往夯坑內(nèi)回填塊石、碎石等粗骨料，用置換錘夯擊形成強(qiáng)夯碎石置換墩，在淤泥或淤泥質(zhì)土、軟塑至流塑的黏性土地基中形成排水通道，解決飽和地基土中超孔隙水的消散問題。經(jīng)過大量的工程實(shí)踐，強(qiáng)夯置換法與強(qiáng)力夯實(shí)法相結(jié)合的方法得到越來越多的應(yīng)用。4.2軟土路基施工4.2軟土路基施工②回填墊層。在平整后的地基上回填片石，用推土機(jī)將回填土推平，來回碾壓，以利于夯擊作業(yè)。③確定夯擊點(diǎn)的位置。根據(jù)設(shè)計(jì)確定的夯點(diǎn)布置圖由測(cè)量人員在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣，每個(gè)夯點(diǎn)用石灰做好標(biāo)記，布點(diǎn)必須準(zhǔn)確，其偏差不得大于5cm，并測(cè)量場(chǎng)地高程。強(qiáng)力夯實(shí)法施工可按下列步驟進(jìn)行①平整場(chǎng)地。用推土機(jī)將草皮推除約30cm，將場(chǎng)地平整。4.2軟土路基施工⑤將夯錘起吊到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，及時(shí)將坑底整平。⑥重復(fù)步驟⑤，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。④起重機(jī)就位，將夯錘置于夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前錘頂?shù)母叱獭?.2軟土路基施工⑧用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地的高程。⑨在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地的高程。⑦換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟③～⑥，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊。4.2軟土路基施工②標(biāo)出夯點(diǎn)的位置，測(cè)量場(chǎng)地的高程。③起重機(jī)就位，將夯錘置于夯點(diǎn)位置，并測(cè)量夯前錘頂?shù)母叱?。?qiáng)夯置換法的施工與強(qiáng)力夯實(shí)法基本類似，可按下列步驟進(jìn)行①清理并平整施工場(chǎng)地，當(dāng)表土松軟時(shí)可鋪設(shè)一層厚度為1～2m的砂石施工墊層。4.2軟土路基施工⑤按由內(nèi)而外、隔行跳打的原則完成全部夯點(diǎn)的施工。⑥推平場(chǎng)地，用低能量滿