各种软土地基处理图片
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软土地基处理方法换填垫层法当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。
此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。
主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种。
垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。
代表方法有砂垫层法及换填法。
砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。
要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。
换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。
它的特点是施工工艺简单,但费用比较高。
抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于30cm)挤淤的方法。
从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。
2 深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法。
适用于软土厚度3m的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。
通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。
软土地基处理方法软土地基处理方法概述1 软土及软土地基1.1 软土软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
1.2 软土地基我国公路行业规范对软土地基未作定义。
日本高等级公路设计规范将其定义为: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。
日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。
在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
2 软土地基在公路工程中造成的危害(1)勘察设计不详细或不准确,导致对应该做软基处理的地段未做处理设计。
(2)已知是软土地基,但是未做好软土地基处理,造成路堤失稳或危及线外建筑物。
(3)虽然做了软土地基处理,但是措施不力,施工不当造成路堤失稳。
(4)堆料不当,未按规定分层填筑,填土过快,碾压不当,造成路堤失稳。
(5)扰动“硬壳层”或填筑不当,使“硬壳层”遭受破坏,导致路堤失稳。
3软土地基的处理方法地基处理的方法很多,高速公路软基处理与其它如房建等地基处理相比,有其自身的特点。
一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑:(1)改善剪切特性路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。
因为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。
(2)改善压缩特性需采取措施提高地基土的压缩模量,以减少地基土的沉降。
(3)改善透水特性由于是在地下水的运动中所出现的问题,因此,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。
4.1 浅层处理浅层处理方法主要有垫层法(包括换土垫层、换土加筋垫层、加筋碎石垫层等)、抛石挤淤法等,换土垫层一般不适用于垫层下地基持力层土的压缩模量低于2.5MPa的地基。
4.1.2 垫层法一、换土(加筋)垫层法采用换土垫层法或换土加筋垫层法处理软基时,垫层厚度一般不小于500mm且不超过3.0m,并应与其它处理方法进行经济比较后再做优选。
换土加筋垫层处理软基横断面图换土加筋垫层法的加筋材料宜选用抗拉强度高、受力时伸长率不大于4%~5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅,当垫层厚度小于1.0m时,在底部或1/2厚度处铺设一层加筋土工格栅,当厚度大于1.0m时每0.5m铺设一层加筋土工格栅。
也可根据工程实际情况选用其它土工合成材料如土工布等。
垫层的作用:1、提高地基承载力2、减少沉降量3、加速排水固结4、阻隔毛细水上升5、垫层中加铺土工合成材料,利用土颗粒或碎石位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,可使上部荷载均匀分散到地基中(应力扩散)。
当地基可能出现塑性剪切破坏时,土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减小破坏发展范围的作用,从而达到提高地基承载力的目的。
此外,土工合成材料与垫层土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形,从而增加地基的稳定性。
垫层底部加筋——筋体与垫层一侧摩擦垫层中部加筋——筋体与垫层两侧摩擦标准图集中将加筋材料放在了垫层的中部垫层的厚度确定:垫层的厚度一般根据垫层底面处土的自重应力和附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力,其表达式如下:pz+pcz ≤ƒz式中:ƒz ——垫层底面处土层的地基承载力(kPa);pcz ——垫层底面处土的自重压力(kPa);pz ——垫层底面处土的附加压力(kPa)。
一般是先根据初步拟定的垫层厚度,再用(1)复核。
垫层厚度一般不宜大于3m ,太厚施工困难,太薄(<0.5m )则换土垫层的作用不大。
垫层的宽度应满足道路路基基础底面应力扩散的要求,可按下式计算或根据当地经验确定。
软土地基处理一、定义软土地基一般指液限大于50,塑性指数大于26的土,主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。
特殊土地基包括湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土。
具有松软、孔隙比大(一般大于1.0)、天然含水率高(接近或大于液限)、压缩性高(压缩系数а1-2>5Kp a-1或а1-3>10Kp a-1)、强度低(快剪的内磨擦角<5°,凝聚力C<20Kp a)、渗透性小(渗透系数K=10-7~10-8cm/s)等特点。
可能造成的影响包括:⑴强度及稳定性:当地基抗剪能力不足以承受自重和附加荷载时,地基将发生局部或整体破坏。
⑵变形:当地基土在上部结构的自重及附加荷载作用下产生过大的变形时,会影响建筑物的正常使用,当超过建筑物所容许的不均匀沉降时,结构产生开裂。
湿陷性黄土遇水湿陷、膨胀土遇水膨胀、失水收缩也属于这类问题。
⑶渗漏:作为挡水建筑物的地基,在承受的水位差作用下,将产生渗透水流使地基土发生渗透变形,会导致流土和管涌事故。
⑷液化:在地震、机械或车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载作用下,会引起疏松和饱和的粉、细砂中产生液化,使土体失去抗剪强度,导致地基失稳和沉降。
二、土的固结应力对于大多数天然土层,由于经历了漫长的地质年代,在自重情况下已完成固结。
此时的自重应力已不再引起土层固结,于是能够进一步使土层产生固结的,只有外加荷载引起的附加应力,故此时的固结应力仅指附加应力而言。
如果将时间推后到土层刚沉积时算起,那么固结应力也应包括自重应力。
超固结比(OCR)=P C/ P´OP C为土在历史上曾受到的最大有效应力,称前期固结应力;P´O为现有有效应力。
当OCR>1时,属于超固结;OCR=1时,属于正常固结(欠固结)。
OCR值越大,土的压缩性越小。
三、压缩层深度控制:平均路基高度在3~4m时,按地基附加应力小于0.2倍自重应力确定压缩层深度,若估算深度以下还存在软土时,继续估算直至地基附加应力小于0.1倍自重应力为止。
软土地基常用的处理方法软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。
路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。
对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的[6].软土路基处理方法较多,分类也各有不同,常用的处理方法主要如下描述:1.砂垫层法砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6-1.0m的砂垫层(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。
砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。
砂垫层法具有施工简单,不需要特殊机具设备等特点。
主要适用于以下情况:路堤高度小于2倍极限高度;软土表面无透水性低的硬壳;软土层不很厚、或具有双面排水条件的情况;当地有砂,且运距不太远,施工期限不甚紧迫的工程。
采用砂垫层,砂宜采用中砂及粗砂,要求级配良好。
颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%-5%.砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。
当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。
在路堤的填筑过程中,填筑的速度要合理安排,使加载的速率与地基承载力增加的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。
通常可利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚的位移边桩进行施工观测,随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势,借以判断地基是否稳定,控制填土的速度。