任務(wù)四-特殊土地區(qū)的路基施工課件

任務(wù)四特殊土地區(qū)的路基施工任務(wù)四特殊土地區(qū)的路基施工1第五章特殊土地區(qū)的路基施工*特殊土的概念及各種特殊土的特性一、軟土和泥沼地區(qū)二、膨脹土地區(qū)三、鹽漬土地區(qū)四、多年凍土地區(qū)第五章特殊土地區(qū)的路基施工*特殊土的概念及各種特殊土的特性2*特殊土的概念及各種特殊土的特性特殊土的概念：所謂特殊土是指具有特殊成分、結(jié)構(gòu)、狀態(tài),形成特殊工程性質(zhì)的土類。各種特殊土的特性:軟土——抗剪強度低、壓縮性高;膨脹土—可干縮濕脹,強度因濕脹而下降;鹽漬土—含鹽量越多,溶蝕作用強;凍土——凍脹融沉。

由于特殊土的不良工程性質(zhì),故對該類土質(zhì)的路基需作個別設(shè)計,同樣,特殊土地區(qū)的路基施工與一般地區(qū)的路基,又有不同之處。*特殊土的概念及各種特殊土的特性特殊土的概念：3第一節(jié)、軟土和泥沼地區(qū)一、軟土和泥沼習(xí)慣上,常以軟黏土沉積為主的地區(qū)稱為軟土地區(qū);而以泥炭沉積為主的軟弱地基稱為泥沼地區(qū)。軟土是指以近代水下沉積的飽和軟黏土。泥沼一般指湖盆地或河灘衰亡后的遺跡。軟土與泥沼雖成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)不同,但它們都具有壓縮性高、強度低的共同特點。第一節(jié)、軟土和泥沼地區(qū)一、軟土和泥沼4二、軟土地基上路堤的加固軟土地基的主要特征：孔隙比大、抗剪強度低、含水量高。在軟土地基上修筑路堤有兩大特點:(1)易于形成基底兩側(cè)凸起或路堤坡腳向外凸起而引起的坍滑,經(jīng)驗證明坍滑往往成圓弧形;(2)較大的沉降,對路基工程來說,大部分沉降量可以控制在施工中完成,后期少量沉降可以起道調(diào)整,對正常運營影響不大。二、軟土地基上路堤的加固軟土地基的主要特征：5軟土路基危害路基坍塌軟土路基危害路基坍塌6軟土路基危害路面沉降軟土路基危害路面沉降7軟土地基上路堤的加固方法

(一)反壓護道在路堤兩側(cè)(或一側(cè))填筑適當高度與適當寬度的護道,使路堤兩側(cè)地基被擠出隆起的趨勢得以平衡,而保證路堤的穩(wěn)定,因護道起反壓作用,故稱反壓護道。它用于非耕作區(qū)和土源豐富的地區(qū)較為合適，在耕作區(qū)則不宜使用。圖5—1反壓護道加固軟土路堤軟土地基上路堤的加固方法

(一)反壓護道在路堤兩側(cè)(或一側(cè))8軟土地基上路堤的加固方法

(二)換土換土指利用人工、機械或爆破方法挖除路堤下全部軟土,換填強度較高和滲透性較強的砂礫石、碎石或片石,以保證路堤的穩(wěn)定。它適用于軟土層較薄、無硬土覆蓋的情況。軟土地基上路堤的加固方法

(二)換土換土指利用人工、機械9軟土地基上路堤的加固方法

(三)拋石擠淤拋石擠淤為強迫換土的一種形式,采用這種方法施工,不用抽水、不用挖淤,施工簡便迅速,現(xiàn)場樂于采用。此法適用于湖塘、河流等積水洼地,常年積水,且水不易抽干;表層無硬殼,軟土液性指數(shù)大,層厚較薄,片石能沉達下臥硬層者。軟土地基上路堤的加固方法

(三)拋石擠淤拋石擠淤為強迫換土的10拋石時應(yīng)自路堤中部開始,逐次向兩旁展開,使淤泥向兩旁擠出。在片石拋出水面后用重型夯滾、碾壓,或以汽車、拖拉機等碾壓,然后在其上鋪設(shè)反濾層再行填土。拋石擠淤一般適用于軟土層厚為3～4m,用較大的片石,一般直徑不宜小于0.3m。拋石時應(yīng)自路堤中部開始,逐次向兩旁展開,使淤泥向兩旁擠出。11軟土地基上路堤的加固方法

(四)排水砂墊層排水砂墊層是直接鋪設(shè)在軟土地基的表面上,使其在填土和軟土之間增設(shè)一排水面,從而使地基在受到填土荷載作用下,促進地基的排水固結(jié),提高地基的強度。這種砂墊層的厚度薄,一般為0.6～1.0m。為利于排水,砂墊層應(yīng)略寬于路堤基底寬,一般在路堤坡腳外每側(cè)伸出1m左右。砂墊層軟土地基上路堤的加固方法

(四)排水砂墊層排水砂墊層是直接鋪12軟土地基上路堤的加固方法

(五)鋪設(shè)土工合成材料在路堤與基底間鋪設(shè)一層或多層的土工合成材料，可以起到加筋、墊層和反濾等作用。土工合成材料主要有聚酯、聚丙烯、聚酰胺等高分子化合物的合成纖維。軟土地基上路堤的加固方法

(五)鋪設(shè)土工合成材料在路堤與基底13軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)排水固結(jié)是在軟土中設(shè)置垂直井，地表鋪設(shè)砂墊層，增加了土層的排水通道，以縮短孔隙水的流程，加速土體固結(jié)的一類方法。1.排水砂井2.袋裝砂井3.塑料排水板軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)排水固結(jié)是在軟土中設(shè)14軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—1.排水砂井砂井是由打樁機具擊入鋼管，或用高壓射水、爆破等方法在地基中形成按一定規(guī)律排列的孔眼（具有一定深度和直徑），在其中灌以中粗砂而成。砂井頂面鋪設(shè)厚度不大的砂墊層以連通砂井，構(gòu)成完整的地基排水系統(tǒng)。排水砂井軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—1.排水砂井砂井是15軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—2.袋裝砂井袋裝砂井是在合成材料編織袋內(nèi)沖填中粗砂構(gòu)成的砂袋，裝入地基孔內(nèi)，以加速地基排水固結(jié)。袋裝砂井的編織袋應(yīng)具有良好的透水性，袋內(nèi)的砂不易漏失，袋子的材料應(yīng)具有足夠的強度，有一定的抗老化及耐地下水腐蝕的性能。軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—2.袋裝砂井袋裝砂16袋裝砂井袋裝砂井17軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—3.塑料排水板塑料排水板是將預(yù)制的帶狀塑料排水板用插板機將其豎直插入土中，形成類似砂井的排水通道，使孔隙水沿塑料板的通道逸出，從而加固地基土的方法。軟土地基上路堤的加固方法

(六)排水固結(jié)—3.塑料排水板塑料18塑料排水板塑料排水板19軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基復(fù)合地基是指在軟土地基內(nèi)設(shè)置各種材料制成樁，以保證路堤穩(wěn)定的一種方法。主要類型有：1.擠密砂樁；2.碎石樁；3.生石灰樁；4.粉噴樁；5.水泥攪拌樁；6.CFG樁。軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基復(fù)合地基是指在軟土地20軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—1.擠密砂樁擠密砂樁是將砂樁打入軟土地基，使密實的砂柱體擠密軟弱土層，形成復(fù)合地基。在外荷載作用時，應(yīng)力向砂樁集中，使樁周圍土層承受的壓力減小，沉降也相應(yīng)減小。軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—1.擠密砂樁擠密砂21擠密砂樁施工擠密砂樁施工22軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—2.碎石樁軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—2.碎石樁23振動打樁機振動打樁機24振動碎石樁振動碎石樁25軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—3.生石灰樁生石灰樁是用2~5cm的生石灰塊填入軟土孔眼中，形成生石灰樁地基。加固機理：生石灰（CaO）遇水反應(yīng)成熟石灰（Ca(OH)2），吸收占其重量32%的水，體積膨脹一倍，同時放出大量熱，使樁周土體含水量降低，土體壓密，石灰與土之間的離子交換和膠凝反應(yīng)使土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)得以改善，從而提高土的強度。軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—3.生石灰樁生石灰26軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—4.粉噴樁粉噴樁:利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑強制攪拌。利用固化劑和軟土之間產(chǎn)生的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—4.粉噴樁粉噴樁:27粉噴樁粉噴樁28軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—5.水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁是采用攪拌與噴射方式將水泥漿液注入地基中，使?jié){液與周圍土體充分攪拌，當拌和體固化達到一定強度后，在地層中形成的一根根較高強度的樁柱體與周圍土體形成復(fù)合地基，共同承擔(dān)上部荷載。

軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—5.水泥土攪拌樁水29水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁30水泥土攪拌樁

水泥土攪拌樁31軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—6.CFG樁CFG樁：樁體中加入水泥、粉煤灰和碎石形成了高黏結(jié)強度的樁，改善了碎石樁的剛性，CFG樁和樁間土、墊層一起形成復(fù)合地基。軟土地基上路堤的加固方法

(七)復(fù)合地基—6.CFG樁CF32CFG樁CFG樁33CFG樁CFG樁34二、膨脹土地區(qū)膨脹土：粘粒成分主要由親水性礦物組成，同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特性的粘性土。二、膨脹土地區(qū)膨脹土：粘粒成分主要由親水性礦物組成，同時35膨脹土的工程特性(一)脹縮性:在膨脹土中,細小的黏土顆粒愈多,則其比表面積越大,可吸附在黏粒周圍的水膜也就愈多,從而使含水量增多,土的體積脹大,而失水時就強烈收縮。(二)裂隙性:裂隙的形成與其成土過程、脹縮效應(yīng)、風(fēng)化作用等許多因素有關(guān)。(三)超固結(jié)性:膨脹土在其形成的地質(zhì)歷史過程中,土體曾受過比現(xiàn)在自重應(yīng)力更大的上覆荷載,呈超固結(jié)狀態(tài),因此深層的原狀土具有較高的初始強度。由于先期固結(jié)壓力的作用,使膨脹土在開挖后,由于已形成的應(yīng)力平衡被破壞,常會出現(xiàn)土體松脹。膨脹土的工程特性(一)脹縮性:36膨脹土的路基病害1.溜坍。路基邊坡上局部表層土體,由于降雨下滲含水量過大以及土的脹縮作用,強度降低而溜坍。2.滑坡。和一般滑坡相同,斜坡土體沿土中軟弱面滑動。這一軟弱面多為裂隙面、層面或其他結(jié)構(gòu)面。由于土體存在滑動趨勢,當失去前部支撐,便產(chǎn)生滑動。膨脹土地段的滑坡,滑動面土體含水量較大、強度低,有時雖然土體邊坡已經(jīng)放緩,但仍易產(chǎn)生滑動。3.坍滑。路基邊坡坍滑是膨脹土地段的路塹、路堤邊坡經(jīng)常發(fā)生的一種變形現(xiàn)象。不少地段坍滑體厚度不大,在邊坡上不斷擴展。4.路堤和基底的不均勻沉降及變形。由于膨脹土的土質(zhì)條件和工程特性,使其在列車荷載和水的影響下,經(jīng)常產(chǎn)生不均勻沉降和變形。給列車的正常運營帶來極大的危害。膨脹土的路基病害1.溜坍。路基邊坡上局部表層土體,由于降雨37三、膨脹土的地基處理1）防水措施2）換土與改土3）支擋措施：設(shè)置護坡、抗滑樁加固、重力式擋土墻三、膨脹土的地基處理38三、鹽漬土地區(qū)地表土層1m內(nèi)易溶鹽含量大于0.5%時稱之謂鹽漬土。常見的易溶鹽有氯鹽、硫酸鹽和碳酸鹽等。當易溶鹽的含量超過0.5%時,土的性質(zhì)就會受到鹽分的影響而發(fā)生改變。鹽漬土由于含有較多的易溶鹽而具有溶解性;鹽漬土中的各種鹽分對鋼鐵、橡膠、磚和混凝土等還具有一定的腐蝕性,以硫酸鹽為最強,能使混凝土產(chǎn)生疏松、剝落、掉皮和侵蝕等現(xiàn)象。不應(yīng)使用含鹽量超過規(guī)定允許值的填料。三、