第十一章特殊地段路基.ppt

第十一章 特殊地段路基 王学芳 11.1 软土路基 11.1.1 软土的工程特性 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。 他们共同特点是：含水量大、透水性差、压缩性高、强度低。 物理力学指标： 萧甬铁路塌方 11.1 软土路基 软土问题归结为强度、施工速率和变形问题 强度 最大填筑高度 采用分层总和法计算沉降量 11.1 软土路基 11.1.2软土地基的处理方法 有针对地基和针对荷载两类： 1、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水疏干法和置换法两大类 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。 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。 2、改善荷载方法：反压护道、土工材料垫底、轻填料 11.1 软土路基 排水疏干法： 表层疏干法：排水砂垫层、排水砂沟、土工织物 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、电渗预压 动力固结：强夯、振密、压实 置换法 换土法：挖土置换、抛石和爆破挤淤 一般置换法：灰土桩、挤密沙桩、振冲碎石桩、加筋土、树根桩 化学置换法：旋喷桩、生石灰桩、注浆、粉喷桩、深层搅拌桩。 11.1 软土路基 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8～40t重锤从落距6～40m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。 11.1 软土路基 振冲桩 11.1 软土路基 爆破挤淤 11.1 软土路基 抛石挤淤-京广黄河铁路桥 11.1 软土路基 真空预压 11.1 软土路基 粉喷桩 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。 生石灰吸水、发热、膨胀：化学反应耗水32%，蒸发47%，石灰膨胀1~2倍。 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。 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。 11.1 软土路基 土工织物 土工织物种类：8类 土工织物应用原理 排水+补强：土工织物+沙井 加固：土工格栅、土工格室垫底 改善荷重：垫底和轻填料 11.1 软土路基 土工布 无纺布抗拉强度10~30KN/m 30~100KN/m 有纺布 20~50KN/m 50~100KN/m 11.1 软土路基 土工膜 加筋 抗拉强度10~30KN/m 不加筋有纺布 1~6KN/m 11.1 软土路基 土工格栅 抗拉强度30~200KN/m 200~400KN/m 11.1 软土路基 土工网 抗拉强度10~50KN/m 11.1 软土路基 土工模袋 11.1 软土路基 土工模袋 11.1 软土路基 土工垫 90%孔隙，可以充填沙土 11.1 软土路基 土工格室 11.1 软土路基 轻型土工合成材料 11.1 软土路基 粉喷桩 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。 生石灰吸水、发热、膨胀：化学反应耗水32%，蒸发47%，石灰膨胀1~2倍。 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。 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。 11.1 软土路基 粉喷桩机 11.1 软土路基 粉喷桩机 * * -- N63.52 标准贯入击数 50% -- 有机质含量 Cu4KPa Cu30KPa 不排水强度 k=1.1×10-3 ~1.1×10-4cm/s k1.0×10-6cm/s 渗透系数 -- Es4MPa 压缩模量 e3.0 e1.0 孔隙比 W ≥100% W≥WL 天然含水量 泥沼 软土 *