不良地質路基基底處理

1、不良地質條件下路基基底處理方法姓名：王壹杰班級：道橋1301學號：201309031036密、吸水和置換等功能。地基處理的主要方法、適用范圍及加固原理,參見表62 o地基處理的主要方法、適用范圍和加分類方法加固原理適用范圍置換換土墊層法采用開挖后換好土回填的方法；對 于厚度較小的淤泥質土層，亦可采 用拋石擠淤法。地基淺層性能良好 的墊層，與下臥層形成雙層地基。墊層可有效地擴散基底壓力，提高 地基承載力和減少沉降量。各種淺層的軟弱土地基振沖置換法利用振沖器在高壓水的作用下邊 振、邊沖，在地基中成孔，在孔內 回填碎石料且振密成碎石樁。碎石 樁柱體與樁間土形成復合地基，提 高承載力，減少沉降量G 2

2、0kPa的粘 性土、松散粉土 和人工填土、濕 陷性黃土地基 等強夯置換法采用強夯時，夯坑內回填塊石、碎 石擠淤置換的方法，形成碎石墩柱 體，以提高地基承載力和減少沉降 量。淺層軟弱土層較薄的地基固原理表6-2分類方法加固原理適用范圍碎石樁法采用沉管法或其他技術，在軟土中 設置砂或碎石樁柱體，置換后形成 復合地基，可提高地基承載力，降 低地基沉降。同時，砂、石柱體在 軟粘土中形成排水通道，加速固結一般軟土地基石灰樁法在軟弱土中成孔后，填入生石灰或 其他混合料，形成豎向石灰樁柱體， 通過生石灰的吸水膨脹、放熱以及 離子交換作用改善樁柱體周圍土體 的性質，形成石灰樁復合地基，以 提高地基承載力，減少

3、沉降量人工填土、軟土地基EPS輕填法發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）重度只有土的 1/501/100,并具有較高的強度和低壓縮性，用于填土料，可有效減 少作用于地基的荷載，且根據(jù)需要 用于地基的淺層置換軟弱土地基上的填方工程分類方法加固原理適用范圍加載預在預壓荷載作用下，通過一定的預軟土、粉土、雜排水 固 結壓法壓時間，天然地基被壓縮、固結， 地基土的強度提高，壓縮性降低。 在達到設計要求后，卸去預壓荷載， 再建造上部結構，以保證地基穩(wěn)定 和變形滿足要求。當天然土層的滲 透性較低時，為了縮短滲透固結的 時間，加速固結速率，可在地基中 設置豎向排水通道，如砂井、排水 板等。加載預壓的荷載，一般有利 用建筑

4、物自身荷載、堆載或真空預 壓等填土、沖填土等超載預基本原理同加載預壓法，但預壓荷淤泥質粘性土壓法載超過上部結構的荷載。一般在保 證地基穩(wěn)定的前提下，超載預壓方 法的效果更好，特別是對降低地基 次固結沉降十分有效和粉土分類方法加固原理適用范圍強夯法采用重量100 400kN的夯錘，從高 處自由落下，在強烈的沖擊力和振 動力作用下，地基土密實，可以提 高承載力，減少沉降量松散碎石土、砂 土，低飽和度粉 土和粘性土，濕 陷性黃土、雜填 土和素填土地基振沖密振沖器的強力振動，使得飽和砂層粘粒含量少于振實法發(fā)生液化，砂粒重新排列，孔隙率10%的疏松散砂密擠密降低；同時，利用振沖器的水平振 沖力，回填碎石

5、料使得砂層擠密， 達到提高地基承載力，降低沉降的 目的土地基擠密碎施工方法與排水中的碎（砂）石樁松散砂土、雜填（砂）石相同，但是，沉管過程中的排土和土、非飽和粘性樁法振動作用，將樁柱體之間土體擠密， 并形成碎（砂）石樁柱體復合地基， 達到提高地基承載力和減小地基沉 降的目的土地基、黃土地基分類方法加固原理適用范圍土、灰土樁法采用沉管等技術，在地基中成孔，回填土或灰土形成豎向加固體，施 工過程中排土和振動作用，擠密土 體，并形成復合地基，提高地基承 載力，減小沉降量地下水位以上 的濕陷性黃土、 雜填土、素填土 地基加加筋土法在土體中加入起抗拉作用的筋材， 例如土工合成材料、金屬材料等， 通過筋土

6、間作用，達到減小或抵抗 土壓力；調整基底接觸應力的目的。 可用于支擋結構或淺層地基處理淺層軟弱土地基處理、擋土墻結構筋錨固法主要有土釘和土錨法，土釘加固作 用依賴于土釘與其周圍土間的相互 作用；土錨則依賴于錨桿另一端的 錨固作用，兩者主要功能是減少或 承受水平向作用力邊坡加固，土錨 技術應用中，必 須有可以錨固 的土層、巖層或 構筑物分類方法加固原理適用范圍豎向加在地基中設置小直徑剛性樁、低等各類軟弱土地固體級混凝土樁等豎向加固體，例如CFG基、尤其是較深復合地樁、二灰混凝土樁等，形成復合地厚的軟土地基基法基，提高地基承載力，減少沉降量深層攪利用深層攪拌機械，將固化劑（一飽和軟粘土地拌法般的無

7、機固化劑為水泥、石灰、粉基，對于有機質煤灰等）在原位與軟弱土攪拌成樁較高的泥炭質柱體，可以形成樁柱體復合地基、土或泥炭、含水化格柵狀或連續(xù)墻支擋結構。作為復量很高的淤泥學合地基，可以提高地基承載力和減和淤泥質土，適固少變形；作為支擋結構或防滲，可用性宜通過試化以用作基坑開挖時，重力式支擋結驗確定構，或深基坑的止水帷幕。水泥系深層攪拌法，一般有兩大類方法，即噴漿攪拌法和噴粉攪拌法分類方法加固原理適用范圍灌漿或有滲入灌漿、劈裂灌漿、壓密灌漿類軟弱土地基，注漿法以及高壓注漿等多種工法，漿液的巖石地基基加種類較多。固，建筑物糾偏等加固處理上述表中的各類地基處理方法，均有各自的特點和作用機理，在 不同的

8、土類中產生不同的加固效果，并也存在著局限性。地基的工程 地質條件是千變萬化的，工程對地基的要求也是不盡相同的，材料、 施工機具和施工條件等亦存在顯著差別，沒有哪一種方法是萬能的。 因此，對于每一工程必須進行綜合考慮，通過方案的比選，選擇一種 技術可靠、經濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方 法，也可以是多種方法的綜合處理。除此之外還有化學固化法化學固化法是在軟土地基土中摻入水泥、石灰等，用噴射、攪拌等方 法使與土體充分混合固化；或把一些能固化的化學漿液（水泥漿、水 玻璃、氯化鈣溶液等）注入地基土孔隙，以改善地基土的物理力學性 質，達到加固目的。按加固材料的狀態(tài)可分為粉體類（水泥、石

9、灰粉 末）和漿液類（水泥漿及其他化學漿液）。按施工工藝可分為低壓攪拌 法（粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁）、高壓噴射注漿法（高壓旋噴樁 等）和膠結法（灌漿法、硅化法）三類，下而分別予以介紹。一、粉體噴射攪拌（樁）法和水泥漿攪拌（樁）法深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是通 過深層攪拌機械，在地基深處就地，利用固化劑與軟土之間所產生的 一系列物理化學反應，使軟土固化成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度 的樁體，其與樁間土組成復合地基。固化劑主要采用水泥、石灰等材 料，與砂類土或粘性土攪拌均勻，在土中形成豎向加固體。它對提高 軟土地基承載能力，減小地基的沉降量有明顯效果。當采用的固化劑形

10、態(tài)為漿液固化劑時，常稱為水泥漿攪拌樁法，當采用粉狀固化劑時，常稱粉體噴射攪拌（樁）法。這兩者的加 固原理、設計計算方法和質量檢驗方法基本一致，但施工工藝有 所不同。（一）粉體噴射攪拌法（粉噴樁法）粉體噴射攪拌法是通過專用的施工機械，將攪拌鉆頭下沉到預計 孔底后，用壓縮空氣將固化劑（生石灰或水泥粉體材料）以霧狀噴入 加固部位的地基土，憑借鉆頭和葉片旋轉使粉體加固料與軟土原位攪 拌混合，自下而上邊攪拌邊噴粉，直到設計?；覙烁摺楸ＷC質量， 可再次將攪拌頭下沉至孔底，重復攪拌。粉體噴射攪拌法的優(yōu)點是以粉體作為主要加固料，不需向地基注 入水分，因此加固后地基土初期強度高，可以根據(jù)不同土的特性、含 水量

11、、設計要求合理選擇加固材料及配合比，對于含水量較大的軟土, 加固效果更為顯著；施工時不需高壓設備，安全可靠，如嚴格遵守操作規(guī)程，可避免對周圍環(huán)境產生污染、振動等不良影響。缺點是由于目前施工工藝的限制，加固深度不能過深，一般為815mo粉體噴射攪拌法的加固機理因加固材料的不同而稍有不同，當采 用石灰粉體噴攪加固軟粘土，其原理與公路常用的石灰加固土基本相 同。石灰與軟土主要發(fā)生如下作用：石灰的吸水、發(fā)熱、膨脹作用； 離子交換作用；碳酸化作用（化學膠結反應）；火山灰作用（化學凝膠 作用）以及結晶作用。這些作用使土體中水分降低，土顆粒凝聚而形 成較大團粒，同時土體化學反應生成復合的水化物4CaO -A

12、1A 13H：0 和2CaOAl©Si0;6H:0等在水中逐漸硬化，而與土顆粒粘結一起從 而提高了地基土的物理力學性質。當采用水泥作為固化劑材料時其加 固軟粘土的原理是在加固過程中發(fā)生水泥的水解和水化反應（水泥水 化成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣、及含水鐵鋁酸鈣等化合物, 在水中合空氣中逐漸硬化）、粘土顆粒與水泥水化物的相互作用（水 泥水化生成鈣離子與土粒的鈉、鉀離子交換使土粒形成較大團粒的硬 凝反應）和碳酸化作用（水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收二氧化碳 生成不溶于水的碳酸鈣）三個過程。這些反應使土顆粒形成凝膠體和 較大顆粒；顆粒間形成蜂窩狀結構；生成穩(wěn)定的不溶于水的結晶化合 物

13、，從而提高軟土強度。水泥漿攪拌法是用回轉的攪拌葉將壓入軟土內的水泥漿與周圍軟 土強制拌和形成水泥加固體。攪拌機由電動機、中心管、輸漿管、攪 拌軸和攪拌頭組成，并有灰漿攪拌機、灰漿泵等配套設備。我國生產 的攪拌機現(xiàn)有單攪頭和雙攪頭兩種，加固深度達30m形成的樁柱體直 徑60cnT80cm（雙攪頭形成8字形樁柱體）。水泥漿攪拌法加固原理基木和水泥粉噴攪拌樁相同，與粉體噴射 攪拌法相比有其獨特的優(yōu)點：1.加固深度加深；2.由于將固化劑和原 地基軟土就地攪拌，因而最大限度利用了原土； 3.攪拌時不會側向擠 土，環(huán)境效應較小；施工順序大致為：在深層攪拌機起吊就位后，攪拌機先沿導向架 切土下沉；下沉到設計

14、深度后開啟灰漿泵將制備好的水泥漿壓入地 基；邊噴邊旋轉攪拌頭并按設計確定提升速度，進行提升、噴漿、攪 拌作業(yè)，使軟土與水泥漿攪拌均勻，提升到上而設計標高后再次控制 速度將攪拌頭攪拌下沉，到設計加固深度再攪拌提升出地而。為控制 加固體的均勻性和加固質量，施工時應嚴格控制攪拌頭的提升速度， 并保證噴壓階段不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。加固形成樁柱體強度與加固時所用水泥標號、用量、被加固土含 水量等有密切關系，應在施工前通過現(xiàn)場試驗取得有關數(shù)據(jù)，一般用 425號水泥，水泥用量為加固土干容重的2%15%,三個月齡期試塊變形模量可達75000kPa以上，抗壓強度（1500 3000） kPa以上（加固軟土含水量40%

15、100%） o按復合地基設計計算加固軟土地基可提高 承載力23倍以上，沉降量減少，穩(wěn)定性也明顯提高，而且施工方 便是目前公路、鐵路厚層軟土地基加固常用技術措施的一種，也用于 深基坑支護結構、港口碼頭護岸等。由于水泥漿與原地基軟土攪拌結 合對周圍建筑物影響很小，施工無振動噪聲對環(huán)境無污染，更適用于 市政工程。但不適用于含有樹根、石塊等的軟土層。二、高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法60年代后期由日本提岀的，我國在70年代開始 用于橋墩、房屋等地基處理。它是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆進 至土層的預定位置后，以20MPa左右的高壓將加固用漿液（一般為水 泥漿）從噴嘴噴射出沖擊土層，土層在高壓噴射流的沖擊力、離心力 和重力等作用下；與漿液攪拌混合，漿液凝固后，便在土中形成一個 固結體。高壓噴射注漿法按噴射方向和形成固體的形狀可分為旋轉噴射、 定向噴射和擺動噴射三種。旋轉噴射時噴嘴邊噴邊旋轉和提升，固結 體呈圓柱狀，稱為旋噴法，主要用于加固地基；定向噴射噴嘴邊噴邊 提升，噴射定向的固結體呈壁狀；擺動噴射固結體呈扇狀墻，此兩方 式常用于基坑防滲和邊坡穩(wěn)定等工程。按注漿的基木工藝可分為單管 法（漿液管）、二重管法（漿液管和氣管）、三重管法（漿液管、氣管 和水管）和多重管法