特殊土地区的路基设计与处理措施共90页文档
浅谈几种特殊土地基及地基处理
浅谈几种特殊土地基及地基处理内容摘要针对特殊的土类具有不同于一般的特殊性质，作为地基，必须对其特性采取适合的工程施工方案。
由于城镇建设的不断加速发展，从而使得土木建筑施工向各种复杂地基条件区域展开作业，特殊土地基的工程特性必须引起关注。
对软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土等各种地域特殊土的重要工程特质，采取相应的地基处理方法以及工程施工要点，对促进工程建设项目正常开展具有重要意义。
关键词：软土；湿陷性黄土；膨胀土；红黏土；地基处理引言由于现场施工地域土质千差万别，因此造成许多土类生成时的条件也不同，这样的土类存在其它的介质、工程特点,这些具备特殊工程特点的土类为特殊土。
随着建设开发发展需求的不断上升，土地的需求也日益显现。
工程建设者必然要面临这些特殊的土质进行施工作业。
如何根据特殊土的特点做好土基础施工作业就是关键因素了。
本文简要分析特殊土中的软土、湿陷土、膨胀土、红黏土等地基的特点和地基处理的主要方法。
1 地基处理方法1.1 换填垫层法换填垫层法是指把土基础下面作业区域内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、碎石、灰土等材料，然后分层振实至设计要求的密实程度，用于地基的持力层。
换填法适用于处理浅层软弱地基。
1.2 强夯法强夯法是指要加强软弱地基的承载力，采取重锤自一定高度自由落下夯击该土层使地基快速固结的施工方案。
该方法是用起吊机器把10～40吨的重锤提升至10～40米高处使其自由下落，利用强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。
1.3 砂石桩法砂石桩地基是施工作业经常用的软土地基施工技术，采用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔，将砂或碎石挤压入孔中，形成大直径的密实桩体。
1.4 振冲法振冲法是用起重机起吊振冲器后开启潜水电机，让振冲器发出高频振动，此时打开水泵通过喷嘴喷射高压水流，振冲相结合。
这种加水振动加固地基的方法有效改变不好的土基础以满足地基的加固。
1.5 水泥土搅拌法水泥土搅拌法是指软土地基处理的一种可用方法，是将水泥用于固化剂的主剂，采用搅拌桩机把水泥灌入土体并充分拌合，让水泥与土发生系列物理化学反应，达到软土硬结因此提高土地基强度的一种施工法。
特殊土的概念特性及其路基施工
▪ 在软土地基上修筑路堤有两大特点:
➢ (1)易于形成基底两侧凸起或路堤坡脚向外凸 起而引起的坍滑,经验证明坍滑往往成圆弧形;
➢ (2)较大的沉降,对路基工程来说,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 道调整,对正常运营影响不 沉 降
软土路基危害
软土地基上路堤的加固方法 (一)反压护道
▪ 在路堤两侧(或一侧)填筑适当高度与适当 宽度的护道,使路堤两侧地基被挤出隆起的 趋势得以平衡,而保证路堤的稳定,因护道起 反压作用,故称反压护道。
➢ 它用于非耕作区和土源丰富的地区较为合适， 在耕作区则不宜使用。
图5 —1 反压护道加固软土路堤
1.挤密砂桩； 2.碎石桩； 3.生石灰桩； 4.粉喷桩； 5.水泥搅拌桩； 6.CFG桩。
软土地基上路堤的加固方法 (七)复合地基—1.挤密砂桩
▪ 挤密砂桩是将砂桩打入软土地基，使密实 的砂柱体挤密软弱土层，形成复合地基。 在外荷载作用时，应力向砂桩集中，使桩 周围土层承受的压力减小，沉降也相应减 小。
(七)复合地基—6. CFG桩
▪ CFG桩：桩体中
加入水泥、粉煤灰 和碎石形成了高黏 结强度的桩，改善 了碎石桩的刚性， CFG桩和桩间土、 垫层一起形成复合 地基。
CFG桩
CFG桩
二、 膨胀土地区
▪ 膨胀土：粘粒成分主要由亲水性矿物组成， 同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种 变形特性的粘性土。
排水砂井
软土地基上路堤的加固方法 (六)排水固结—2.袋装砂井
▪ 袋装砂井是在合成材料编织袋内冲填中粗 砂构成的砂袋，装入地基孔内，以加速地 基排水固结。
▪ 袋装砂井的编织袋应具有良好的透水性， 袋内的砂不易漏失，袋子的材料应具有足 够的强度，有一定的抗老化及耐地下水腐 蚀的性能。
特殊路基处理
特殊路基处理特殊路基处理特殊路基处理包括软⼟地基、滑坡地段路基、岩溶地区地基、膨胀⼟地区路基、黄⼟地区地基和盐渍⼟地区路基的处理及其有关的⼯程作业。
第⼀章施⼯⽅案⼀、软⼟地基处理软⼟地基处理包括挖除换填、抛⽯挤淤、设置垫层、超载预压、袋装吵井、塑料排⽔板、粉(湿)喷桩、碎⽯桩、砂桩、PTC管桩、铺设⼟⼯织物等施⼯⽅法。
1)挖除换填、抛⽯挤淤1)材料要求：抛⽯挤淤采⽤的⽚⽯应保证强度要求和尺⼨要求，尺⼨不应⼩于30cm。
2)施⼯要求：根据设计⽂件、规范和监理要求，精确放样；将原路基⼀定深度和范围内的淤泥挖除，换填符合规定要求的材料，换填时，应分层铺筑，逐层压实，使之达到规定的压实度；抛⽯挤淤施⼯时，软⼟地层平坦，应从路堤中⼼成等腰三⾓形向前抛填，渐次向两侧对称地抛填⾄全宽，使泥沼或软⼟向两侧挤出。
当软⼟地层横坡陡于1：10时，应⾃⾼侧向低侧抛投，并在低侧边部多抛填，使低侧边部约有2m的平台顶⾯，待⽚⽯抛出软⼟⾯或抛出⽔落⽯⽔⾯后，应⽤较⼩⽯块填塞垫平，⽤重型压路机压实。
2)砂垫层、砂砾垫层、灰⼟垫层1)材料要求：⽤作垫层的砂砾料，应具有良好的透⽔性，不含有机质、粘⼟块和其它有害物质。
砂砾的最⼤粒径不得⼤53mm，含泥量不得⼤于5%。
2)施⼯要求：在清理的基底上分层铺筑符合要求的砂或砂砾垫层，分层铺筑松厚不得超过20cm，并逐层压实⾄规定的压实度，压实的⽅法应根据地基情况⽽选择振动法（平振、插振、夯实等）、⽔撼法、碾压法等。
若采⽤碾压法施⼯时，应控制最佳含⽔量。
砂砾垫层应宽出路基边脚0.5~1.0m，且⽆明显的粗细料离析现象。
两侧端以⽚⽯护砌，以免砂料流失；填筑砂砾垫层的基⾯和层铺有⼟⼯布时，在砂砾垫层上下各厚10cm层次中不得使⽤轧制的粒料，以免含有裂⼝的碎砾⽯损伤⼟⼯布；施⼯中应避免砂或砂砾受到污染。
当软弱⼟层的厚度在1~3m范围内时，也可考虑⽤灰⼟垫层来提⾼地基承载⼒，通常灰⼟为⽯灰⼟或⼆灰⼟；⽯灰⼟垫层施⼯前必须对下卧地基进⾏检验，如发现局部软弱⼟坑，应挖除，⽤素⼟或⽯灰⼟填平夯实。
特殊土地区的路基施工
复合地基
1、定义 由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与桩 间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同 分担上部荷载，并协调变形的地基。 2、分类 桩体按成桩采用的材料分为： ➢散体土类桩：碎石桩、砂桩； ➢水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷 桩 ➢混凝土类桩：CFG桩
复合地基
按成桩后桩体的强度分： ➢柔性桩：散体土类桩 ➢半刚性桩：水泥土类桩 ➢刚性桩：混凝土类桩
设计方法 • 堆载预压设计
➢ 分级加载：当前期荷载增加到足以承受下级荷载时。 ➢ 利用天然地基土抗剪强度计算第一级允许荷载P1 ➢ 计算第一级荷载下地基强度增长值Cu1 ➢ 计算P1作用下达到所需固结度所需时间t1 ➢ 根据Cu1计算施加的第二级荷载P2=5.52Cu1/K ➢ 依此类推 ➢ 计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量，确定预压时
复合地基
6.2 施工工具
搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机开工 ✓钻孔对位 ✓钻孔至设计深度 ✓打开送料阀门，关闭送气阀门，喷粉。 ✓确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。 ✓提升至设计标高，停止喷粉。 ✓打开送气阀，关闭送料阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转 2min。 ✓在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。 ✓提升至地面，停主电机，空压机
堆载预压、真空预压、井点降水 • 复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩 • 强夯：强夯置换
6-1 软土地区路基施工
地基处理方法的选择
• 软土层厚度小于3米时，浅层处理。 • 一般路基，软土层较厚，排水固结法。 • 路桥过渡段：复合地基 • 松软地基、液化地基： • 软土地基厚，施工受地域影响，采用粉喷桩。
优点与缺点？
• 优化设计
• 反压护道
反压护道是借在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道的 反压作用，以防止地基破坏，保证路基稳定的一种有效措施， 如上图所示。
特殊地区的路基施工
沙漠地区路基施工
沙漠地区路基施工方法
路基整修：路基填至设计标高后，用平地机修整出路拱，使路基表层平整度、坡 度、宽度符合规定要求。 边坡修整：放出路基边线桩，按设计规范要求，刷去超填部分，修整折点，修整 后达到转折处棱线明显，直线平直，曲线圆顺。
沙漠地区路基施工
沙漠地区路基防护处理措施
风积沙路基必须采用机械化施工，重型振动压路机压实。 风积沙干压实施工工艺流程：填风积沙 → 分层初压 → 调平复压 → 振 动碾压 → 表层碾压。 阻沙是通过工程措施将行进中的风动流沙阻止在距公路较远或有一定距 离的地方，防止公路沙害。该措施一般多用于沙源丰富地区的固沙带 或阻沙措施外缘的辅助措施。 外侧的阻沙栅栏与内侧的固沙草方格应同时施工，若不能同时期施工， 应先设栅栏，后设固沙方格。
沙漠地区路基施工
沙漠地区路基施工方法
填筑:路堤填筑采用水平分层填筑方式。填筑时按照横断面全宽推筑，每层平均 厚度30～50cm；路线跨越深谷，地面沙丘高差大、陡坡路段上半挖半填的沙 基及难以水平分层卸路段可采用竖向填筑方法，沿路线纵向逐步向前深填。 每层填料的铺设宽度，每侧均应按设计要求的加宽值进行加宽，对于填方高 度大于5m的路堤，两侧各宜加宽 50～100cm。填筑时先填筑两侧砂砾包边 , 再填筑中间沙基。每层填筑完毕后，用推土机沿纵向大致整平，并借助18T 以上履带推土机碾压3～4遍，用平地机进行精平，但沙基横坡应留有一定的 余量，并按设计增加1.5%～2.0%。 碾压检测：根据试验段提供的资料，利用重型振动压路机，对沙基的压实采用天 然含水量状态下压实,碾压遍数为填方路段3～4遍，挖方地段2～3遍，碾压速 度以2km/h为宜。路基表层的碾压,在铺完编织布或土工织物和砂砾底基层后, 天然砂砾层在未洒水前,按要求振动1～2遍。沙基碾压密实度采用环刀检测方 法进行检测
路基加固处置方案
路基加固处置方案1. 简介路基加固是一种提高路面强度和稳定性的措施，增加路面使用寿命并减少维修数量。
本文将介绍路基加固的原因、方法、及步骤。
2. 原因路基的土质软弱、水含量高、承载力差等问题，导致在使用过程中容易发生沉降、波浪、损坏等情况，影响了行车安全和路面使用寿命。
为了解决这些问题，需要采取路基加固的措施。
3. 方法路基加固主要通过以下措施来实现：3.1. 混凝土加固对于路基土质薄弱的区域，可采用混凝土加固的方法。
对路面进行开挖后，铺设混凝土基层和面层，使路基变得更加结实并提高承载力。
3.2. 砾石加固对于路面变形的区域，可以采用砾石加固的方法。
铺设一层砾石后，再用混凝土加固或者梁式桥梁进行支承，从而增强路面的承载力和稳定性。
3.3. 胶土加固如果路基水分较高，无法采用混凝土加固和砾石加固，可以考虑胶土加固的方法。
通过喷涂胶土和水泥混合物，在路基表面形成一层新的土层，提高路面的承载能力和稳定性。
4. 步骤路基加固需要遵循一定的步骤，以确保施工效果和安全。
4.1. 路面勘察在路面加固前需要进行路面勘察，并制定加固方案，包括加固的位置、加固方式以及加固材料的选用。
4.2. 施工前准备对施工现场进行评估，包括保存现场、清除垃圾、布置施工设备等。
4.3. 施工过程施工过程需要按照加固方案进行实施，确保工程的质量与安全。
如果需要，可以进行数次施工检查以确保加固效果。
4.4. 完工验收加固工程完成后，需进行验收以确保施工质量符合要求，从而提高路面的使用寿命和安全。
5. 总结路基加固是提高路面使用寿命和安全的关键措施之一。
本文介绍了路基加固的方法、步骤以及实施过程中需要注意的事项。
其实，对路基的加固可以在很多方面进行，有薄层法、深层处理法、加筋土法、原位组织改良法和密实控制法等。
在具体操作时，需要根据路面的特性、环境和使用情况制定合适的加固方案。
公路施工中特殊路基处理方法
公路施工中特殊路基处理方法Special Subgrade Treatment Methods of Highway Construction■渠立坤■Qu Likun[摘要] 特殊路基可分为软土地路基、潮湿性黄土地区路基、膨胀土地区地基、滑坡地段路基，本文分析讨论了特殊地形因素、不利地质条件、特殊气候环境造成的特殊路基在公路施工中会出现的问题，对路基工程、路面工程、桥梁工程、隧道工程、公路交通工程有重要的实用价格。
[关键词] 公路施工特殊地基的定义特殊地基的处理[Abstract] Special roadbed can be divided into soft soilroadbed, roadbed, humid loess foundation, expansion of landarea landslide subgrade, subgrade discussed special terrainfactors, the special climate environment unfavorable geologicalconditions, which will a。
ear in the highway constructionproblem, have important practical price of subgrade, pavementengineering, bridge engineering, tunnel engineering, highwaytraffic engineering.[Keywords] highway construction, the definition of specialfoundation, treatment of special foundation一、特殊路基的定义和处理方法软土地基的定义___压缩性高、天然强度低、渗水性小的淤泥及淤泥质粘土。
公路膨胀士路基主要设计及加固措施
民 营科技２ １ ０ 年第１ 期
公路膨胀士路基主要设计及加 固措施
罗洪庚
（ 宜春 市 交通 规 划勘 察设 计 院 ， 西 宜春 ３ ６０ ） 江 ３ ０ ０
摘
要： 根据 自身的路桥设计经验对膨胀土的特性及危 害进行分析 ， 并就膨胀土地 区公路路基的设计方法及路基加 固防护 工程控
极 为不 利 。
做成 ０ ｍ的统一高度， ． ７ 然后通过加深侧沟进行排水， 由于排水设备的 ３强胀缩性。 ） 膨胀土由强亲水 ｌ粘土矿物组成， 生 有遇水膨胀、 失水 纵坡坡率不宜小于 ２ Ｂ ％ 而侧沟的沟深规定不宜大于 １ 所以在反坡 ． ２ 收缩的特性。 ｝愈破碎或蒙脱石含量愈高， 岩生 其胀缩『愈强。 生 此外， 土的 排水时就会出现排水不通的现象； 二是将侧沟统一挖深 ０ ｍ而将路 ． ， ８ 初始含水量和干密度也对其胀缩Ｉ也有明显影响。 生 堤式路堑 的高度进行增加， 这样就解决了反坡排水的问题。侧沟采用 ４风化分带 Ｉ。 ） 生 膨胀土对水 、 热特别敏感暴露于大气 中会很陕产 梯形沟底 宽 ０ ｍ上边宽 ０ ｍ 沟壁厚 ０ ｍ ， ．， ４ ．， ８ ． ｆ１ ４ ］ 沟平台 设为 １１ ｜均采用 Ｔ ． 生风化。其风化程度由地表向下逐渐减弱， 一般可分为 ３个风化带： 强 Ｍ ．水泥砂浆砌片石加固。 ７ ５ 风化带 、 Ｌ 弱反化带和微风化带。 风化带分界面是—个主要的软弱面－ 边 ２ ． 路堤 ．２ ２ 坡 的破 坏大 多沿此 面发 生。 路堤基床以下部位的填料禁用中 ～ 强膨胀土， 宜选用 Ａ、 Ｂ组填 １ 膨胀土对道路工程的危害 ． ３ 料填筑路堤。但如果就近取土场缺乏优质填料， 不得已使用弱膨胀土 膨胀土地段病害包括路堤边坡表层溜坍和深层：Ｎ； ｈ ｔ 路堑边坡坡 作填料时， 须事先加入生石灰进行改 良处理。基底应置于大气影响急 面冲蚀 、 表层溜坍 、 边坡坍滑、 工程滑坡； 路基基床下沉外挤和道床 翻 剧层深度以下。 路堤高度应控制在 ｌｍ以内边 坡放缓一级， Ｏ 当边坡高 浆 冒泥； 山坡崩塌落石； 风化剥落； 排水不 良等。其病害的主要原因是路 度 Ｈ ３ ＜ ｍ时边 坡采用液压喷播植灌草防护。地面横坡较陡的路堤， 需 堤填料不当对 表水排导不力， 膨胀土吸水崩解软化所造成。 验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定 Ｉ 生。当符合要求时， ２ 膨胀土地区路基基床设计及加固 原地面应挖台 台阶宽度 以２ ｍ为宜， ４ 并设 ％的坡度。 否则应改善基 ２１ 路基基床设计 ． 底条件或设置支挡结构 以抗滑。 根据膨胀土路基机床病害的形成机理， 良的基床土质受水浸润 不 当路堤边坡高度大于 １ｍ时， ５ 应进行路基面加宽， 计算公式为： Ａ ｂ＝ＣＨｍ 后， 在车辆通过道床时对土体挤压和抽吸的反复作用下， 液化成浆进而 冒出道床， 所以基床排水是关键。路基面设计为三角形路拱－ 由线路 中 式中： ｃ为沉降比（ 细粒土约为 ０ １ ０ ２ 石土 、 ． ～． 漂 ０ ０ 卵石土 、 碎石土、 心线向两侧设 的横向排水坡， 曲线加宽时仍为三角形； 路基基床分 粗 粒 土 ０ ０ — ．１，硬块 石 土约 为 ０ ０ ～．１ ． ５０ ５ ０ ０ ． ５ ０ ，软 块 石 土 约 为 ０ ０ 为表层及底层， 基床表层厚为 ０ 底层厚 １ ｍ总厚度为 ２ ｎ。基床 ０ １～ ． ５； ．ｎ ６． ｒ ． ， ９ ．ｌ ５ ． ５ ０ ２） ０ ０ Ｈ为路堤边坡高度； ｍ为道床边坡坡率（ ： ． ） ｍ 】５。 ７ 表 层挖 除 ， 换填 ０ ｍ Ａ组 填 料 ＋Ｏ１ 粒径 小 于 ２ ｍｍ 的卵 、 土 ３ 施工 中应注 意的事项 ． ５ ． ｍ ０ 砾石 或中粗砂作垫层； 基床底层顶面 ０ ｍ挖除， ． ３ 换填改良土， 进行碾压至规 由于膨胀土的特殊Ｊ 如施工不当， 生， 极易造成工程病害。所以要求
浅谈特殊土的工程特性及地基处理
浅谈区域性特殊土的工程特性及地基处理卜志勇(安徽建筑工业学院０9安全工程1班)摘要:本文通过对特殊土的简单介绍，阐述了软土、湿陷性黄土、红粘土、膨胀土等区域性特殊土的工程特性，进而详细地表达了不同特殊土地基的处理方法.关键字：特殊土工程特性地基处理前沿我国幅员广大,由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等原因，使一些土类具有特殊的成分、结构、工程地质,从而形成了各种各样的区域性特殊土。
当其作为建筑场地、地基、建筑环境时,由于它们自身的不同特点，如果不采取相应的措施,就会造成工地上的重大事故。
因此,只有掌握了它们各自的特点,才有利于工程建设.一．软土的工程特性及地基处理1．１软土的工程特性软土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。
这类土的物理特性大部分是饱和的,含有机质,天然含水量大于液限，孔隙比大于１．当天然孔隙比大于1。
５时,称为淤泥；天然孔隙比大于1而小于1.5时,则称为淤泥质土。
这类土的抗剪强度很低,压缩性较高,渗透性很小，并具有结构性，广泛分布于我国东南沿海地区和内陆江河湖泊的周围,是软弱土的主要土类,通称软土[1］一般具有下列工程特性:(１)含水量较高，孔隙比大.一般含水量为35%～80%,孔隙比为1~2.(2）抗剪强度很低。
根据土工试验的结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围在5～25kPa；有效内摩擦角约为２0°~35°；固结不排水剪内摩擦角１2°～17°。
正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大，每米的增长率约为１～2kPａ.加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径。
（3)压缩性较高．一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-２=0。
５~1.5MPa-1，最大可达α1-2=４.5MＰa—1;压缩指数约为Ｃc＝０.3５～0。
75（4)渗透性很小。
软土的渗透系数一般约为1×10—6~1×１0—8cm／s(5)具有明显的结构性。
特殊土路基
换填、碾压片石法：主要将一定厚度 的软土挖除，换填以砾砂、砾石等透 水材料。
反压护道：目的主要防止路基土不被 挤出和隆起。
砂桩：起到横向挤压，竖向排水通道。
一、软土地区路基
软土地区路基的加固及处理措施
排水固结法
加压系统
s
d
排水系统 排水预压
加压系统
排水系统
预压排水法系统组成 （a）排水系统（b）加压系统分类
➢减小工后沉降需要增加投资与减小的养护维修费用总和为最小； 实践表明，工后沉降量控制过严，会使地基处理费用大幅度上升， 在某些地质条件下，即使采用处理措施，绝对消除工后沉降也是非 常困难的，因此，比较现实的办法是将工后沉降控制在允许范围内， 一方面保证高速、安全、舒适运行，另一方面最大限度的节省投资。
➢较显著的触变性和蠕变性，软土的灵敏度一般在3~4，甚至能达 到7~8。
一、软土地区路基
软土地区路基设计
软土路基中，路基宜为路堤形式，其高度不小于基床厚度。在 深厚层软土地区，应根据软土类型及厚度，地基加固工程难易程度 及路基工后沉降控制等因素，严格控制路堤高度。
填筑临界高度：按路基土仅承受快速施工中形成 的路堤荷载得到；
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N1F1(2m) N1F2(4m) N1F3(6m) N1F4(8m) N1F5(10m) N1F6(12m) N1F7(14m) N1F8(16m) N1F9(18m) N1F10(20m) N1F11(22m) N1F12(24m)
先导段一区的最大累计分层沉降值发生在地表下第一个磁环处(N1F1)， 沉降量为1412.0mm.；最小累计分层沉降值发生在地表下第十二个磁环 处(N1F12)，沉降了为482.3mm。珠海西站先导工程一区固结沉降主要发 生在地表面以下10m以上淤泥层深度范围内。