1、第十一章 特殊地段路基王学芳.111.1 软土路基n11.1.1 软土的工程特性n软土泛指抗剪强度低、压缩性大的软弱土层,包括软土和泥沼两大类。n他们共同特点是:含水量大、透水性差、压缩性高、强度低。n物理力学指标:软土泥沼天然含水量WWLW 100%孔隙比e1.0e3.0压缩模量Es4MPa-渗透系数k1.010-6cm/sk=1.110-31.110-4cm/s不排水强度Cu30KPaCu4KPa标准贯入击数N63.550%.2n萧甬铁路塌方萧甬铁路塌方.311.1 软土路基n软土问题归结为强度、施工速率和变形问题n强度n 最大填筑高度n采用分层总和法计算沉降量cutttgSSSS00uc
2、C.H30.411.1 软土路基n11.1.2软土地基的处理方法n有针对地基和针对荷载两类:n1、强化地基工作原理:只有降低含水量、减少孔隙比才可以提高抗剪强度,因此软土处理的工作原理分为排排水疏干法水疏干法和置换法置换法两大类n排水法可以称为排水固结法,通过预加外力或提供排水边界及通道实现。n置换法指在软土中部分或全部置入一定材料,使土颗粒胶结或挤密、改善土中应力。包括换土法、一般置换和化学置换。n2、改善荷载方法:反压护道、土工材料垫底、轻填料.511.1 软土路基n排水疏干法:n表层疏干法:排水砂垫层、排水砂沟、土工织物n预压固结:堆载预压、沙井预压、袋装沙井、排水板、井点降水、真空预压
3、、电渗预压n动力固结:强夯、振密、压实n置换法n换土法:挖土置换、抛石和爆破挤淤n一般置换法:灰土桩、挤密沙桩、振冲碎石桩、加筋土、树根桩n化学置换法:旋喷桩、生石灰桩、注浆、粉喷桩、深层搅拌桩。.611.1 软土路基n强夯:强夯法处理地基是20世纪60年代末法国Menard技术公司首先创立。该方法为将840t重锤从落距640m处自由落下,利用其产生的:冲击能给地基以;冲击和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石土、砂土、杂填土、粘性土、湿陷性黄土等各类地基土。.711.1 软土路基n振冲桩.811.1 软土路基n爆破挤淤.911.1 软土路基n抛石挤淤-京广黄河铁路桥
4、.1011.1 软土路基n真空预压.1111.1 软土路基n粉喷桩n采用有喷嘴的钻机在软土中输入粉粒体加固材料,和原位土强制搅拌混合。n生石灰吸水、发热、膨胀:化学反应耗水32%,蒸发47%,石灰膨胀12倍。n离子交换作用:Ca2+和Na+K+交换,使结合水减少,土颗粒间结合力增大。n化学固结:胶质二氧化硅、胶质氧化铅和石灰反应,生成复杂水合物,在水中和空气中逐渐硬化。.1211.1 软土路基n土工织物n土工织物种类:8类n土工织物应用原理n排水+补强:土工织物+沙井n加固:土工格栅、土工格室垫底n改善荷重:垫底和轻填料.1311.1 软土路基n土工布n无纺布抗拉强度1030KN/m 3010
5、0KN/mn有纺布 2050KN/m 50100KN/m.1411.1 软土路基n土工膜n加筋 抗拉强度1030KN/m n不加筋有纺布 16KN/m.1511.1 软土路基n土工格栅n抗拉强度30200KN/m 200400KN/m.1611.1 软土路基n土工网n抗拉强度1050KN/m.1711.1 软土路基n土工模袋.1811.1 软土路基n土工模袋.1911.1 软土路基n土工垫n90%孔隙,可以充填沙土.2011.1 软土路基n土工格室.2111.1 软土路基n轻型土工合成材料.2211.1 软土路基n粉喷桩n采用有喷嘴的钻机在软土中输入粉粒体加固材料,和原位土强制搅拌混合。n生石灰吸水、发热、膨胀:化学反应耗水32%,蒸发47%,石灰膨胀12倍。n离子交换作用:Ca2+和Na+K+交换,使结合水减少,土颗粒间结合力增大。n化学固结:胶质二氧化硅、胶质氧化铅和石灰反应,生成复杂水合物,在水中和空气中逐渐硬化。.2311.1 软土路基n粉喷桩机.2411.1 软土路基n粉喷桩机.25