软土路基病害与防治措施

排水固结法处理软基是在路基施工前，对天然路基或已 设置竖向排水体的路基上加载预压，使土体固结沉降基 本完成或大部分完成，从而提高地基土强度，减少地基 工后沉降的一种地基加固方法。排水固结系统由竖向排 水体和水平排水体构成，主要作用是改变地基的排水边 界条件，缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。 排 水固结法一般适用于饱和软黏土、吹填土、松散粉土、 新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。




（1）孔隙比和天然含水量大 我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤 泥质土的天然含水量W＝50～70%，高的可达200%，普 遍大于液限。 （2）压缩性高 我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般在1～2之间，建造 在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降 的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。 （3）透水性弱 软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1 （mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的 孔隙水压，影响地基的压密固结。

灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管 把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等 方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据 其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙 胶结成一个整体，形成一个结构新、强度高、防水性能 好和化学稳定性良好的“结石体”。灌浆法按加固原理 可分为渗透灌浆、挤密灌浆、劈裂灌浆和电动化学灌浆

高压喷射注浆法是用工程钻机钻至预定深度后，用高压泥浆泵等发 生装置，通过安装在钻杆机端的特殊喷嘴，向周围土体喷射化学浆 液(常用水泥浆液)，同时钻杆以一定的速度徐徐提升，高压射流破 坏了附近的土体结构，并强制与化学浆液混合，在地基中硬化成直 径均匀的圆柱体。可根据工程需要调整提升速度，变化喷射压力， 或变换喷嘴的直径，从而改变流量，使固结体成为所需要的设计形 状。固结体的形态和喷射流移动方向有关，一般分为旋转喷射(旋 喷)、定向喷射(定喷)和摆动喷射(摆喷)三种

借助换填材料的自重或利用其他外力，如压载、 振动、爆炸、强夯等，使软弱层遭受到破坏后被 强制挤压出而进行的换填处理。
适用于排水难，软弱土层易于滑动，厚度又较薄， 表层无硬壳，石料来源充分地段


1.提高浅地基础下地基的承载力 2减少沉降量 3.加速基底下软弱土层的排水固结 4.防止冻胀 5.消除膨胀土的胀缩作用


化学加固法是指利用水泥浆液、黏土浆液或其他化学 浆液，通过灌注压入、高压喷射和机械搅拌，使浆液与 土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理力学性质的地基 处理方法。 目前根据化学加固法中常用的浆液类型可划分为：① 水泥浆液，即由高标号的硅酸盐水泥和速凝剂等组成的 常用胶结浆液；②以水玻璃(NazO· nSi02)为主的浆液， 这类浆液有较多的配方形式，较常用的是将水玻璃浆液 与氯化钙浆液配合使用，该类浆液价格较贵，较少用； ③以丙烯酰胺为主的浆液，是一种类似有机化合物为主 的浆液，其价格昂贵，难于广泛应用；④以纸浆液为主 的浆液，如重铬酸盐类，其加固效果较好，但有毒性， 易污染地下水源，故使用上受到限制。因此，目前使用 最广泛的是水泥浆液


3.2.1碾压法 土是三相体，通过碾压机械，夯击或碾压填土、疏松 土层，使其孔隙体积减少，密实程度提高，这种作用成 为压实。大量工程实践和试验研究表明，影响土的压实 效果的主要因素：土的含水率、土层厚度、压实机械及 其压实功能等。 压实的方法常用的有机械碾压法、重 锤夯实法和振动压实法。这些方法要求垫层材料分层铺 设，然后逐层振密或压实。
3.1换土法
当持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要 求时，常采用换土法来处理软土地基，即将基础下 一定深度内的土层挖去，然后回填强度较高的砂、 碎石或灰土等，并且夯至密实。 换土法按回填材料的不同，命名为不同的垫层，如 砂垫层、碎石垫层、素土垫层，灰土垫层、二灰土 垫层等。


利用施工机械将路基底面下处理范围内的软土层部分 或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、碎 土、灰土、二灰土等）或其他强度较高、性能稳定、 无侵蚀性的材料，并用人工或机械的方法压（夯、振） 实至要求的密实度为止。这种路基处理的方法称为开 挖填换法、 适用于软土层位于地表，换挖深度不超过3m的场合， 也不宜小于0.5m，因为垫层太薄，换土法作用不显著
路管1401班第三组 制作人：贺正杰 参与者：丁杨铭、欧阳末、欧揆一

主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、 孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。 地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发 生沉降的地基。

2.1软土路基病害的成因 2.1.1选择填料不当 按照《公路路基施工技术规范》（JTG F102006），选择填料不得使用淤泥等劣质土，液 限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水率 超过规定的土。如将上述土料作为填料土进行 填筑，容易引发死刑变形和沉陷破坏

石灰桩法是用生石灰在软土地基内形成桩柱， 通过生石灰消解和水化物的生成，以降低土中含水 率、提高地基强度、减小沉降量的软基处理方法。 石灰桩法的优点是不需要上置荷载，能在较短时间 内发挥作用。除单独使用生石灰外，也可采用石灰 与砂并用的石灰砂桩。 石灰桩法加固地基的原理 是：利用打桩机成孔过程中沉管对土体的挤密作用 和新鲜的生石灰成桩时对桩周土体的脱水挤密作用， 使周围土体固结；同时由于一系列的物理-化学反应、 桩身与桩间土硬壳层组成变形模量较大的桩体，以 置换部分软土，同原地基土形成复合地基，从而提 高了地基的承载力




（ 4）抗剪强度低 软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用 下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般 小于30KN/m2（相当于0．3KN/m2）。不排水剪 时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚 力C，一般C＜30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角 ＝5°～15°。 （5）灵敏度高 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未 被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪 强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土 与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间， 有的甚至更高
地下水和地表水 水浸入路基，引起路基内水位上升，填料 中含水率增大，强度、稳定性降低，造成路基 下陷等破坏

地基勘测资料不全，局部沟塘、横向地基软土分 布及深度变化不清，钻孔或静力触探布点不足， 设计依据不充分，使得选择软基处理方法不当或 处理深度不够、预压期不足，从而造成以过快，尤其当接近或 超过临界高度时，仍快速填筑，未能仔细进行沉 降动态观测控制，路堤失稳；施工过程中质量把 关不严，选择的塑料排水板型号和长度、粉喷桩、 喷粉量、处理深度和搅拌等要求不满足要求。