软基概述ppt课件.ppt

1、班级：路桥11-1班姓名：房大庆学号：11401631091l软基简介软基简介l软基的处理方法软基的处理方法2软基定义l软基软基：一般是指一般是指天然含水量大天然含水量大，压缩模量压缩模量小小，承载能力低承载能力低，并在荷载作用下易于产，并在荷载作用下易于产生滑动或固结沉降变形的地基。主要由淤生滑动或固结沉降变形的地基。主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。压缩性土层构成的地基。l特殊土：红粘土、膨胀土、黄土、湿陷性黄土、岩溶、盐渍土多年冻土等。31.软基的分类l1.1软土软土l1.2冲填土冲填土l1.3杂填土杂填土l1.4特殊土

2、特殊土41.1软土以及软土特点软土以及软土特点l 软土软土：天然含水量大、压缩性高、承载能力低的：天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭。泥、淤泥质土及泥炭。外观以灰色为主的细粘土天然含水量大于或等于液限天然孔隙比大于或等于1.0含有机质含有机质天然含水量高天然含水量高空隙比大空隙比大透水性差透水性差压缩性高，固结慢压缩性高，固结慢抗剪强度低抗剪强度低流变性显著流变性显著51.21.2冲填土以及工程特点冲填土以及工程特点l 冲填土：是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂，直

3、接或再定量的加水以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水而成。（1）冲填土存在形式：砂粒、粘粒或粉粒砂粒、粘粒或粉粒。入口处土粒较粗，出口处土粒软细，其它地方较为均匀；（2）冲填土如其下层土质有良好的排水固结条件时，形成的冲填土地基的强度和密实度随龄期增大而加大；（3）冲填土料很细时，水分难以排出。土体形成初期呈流动状态，当其表面经自然蒸发后，常呈龟裂，下面水分不易排出，处于未固结状态，较长时间仍处于流动状态，稍加扰动，即呈触变状态；（4）与自然沉积的同类土相比，强度低、压缩性高，常产生触变现象61.3杂填土以及工程性质杂填土以及工程性质l 定义定

4、义：含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土，：含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土，称为杂填土。其成份复杂，性质不均匀。对以生活垃圾和称为杂填土。其成份复杂，性质不均匀。对以生活垃圾和腐蚀性工业废料为主的杂填土，不宜作为建筑物地基。对腐蚀性工业废料为主的杂填土，不宜作为建筑物地基。对以建筑垃圾和工业废料为主要成份的杂填土，经慎重处理以建筑垃圾和工业废料为主要成份的杂填土，经慎重处理后可以作为一般建筑的地基。后可以作为一般建筑的地基。l 杂填土工程性质：杂填土工程性质： （1 1）承载能力不高，压缩性软大，填料性质不均匀；）承载能力不高，压缩性软大，填料性质不均匀； （2 2）杂填

5、土加到某极荷载时浸水，变形剧增，有湿陷性。）杂填土加到某极荷载时浸水，变形剧增，有湿陷性。7岩溶地区的防治措施岩溶地区的防治措施l 1.路基上面有岩溶洞时，视情况分别采用排水沟或者渗沟等将水排出。l 2.对于稳定路堑边坡上的干溶洞，宜采用干砌片石填塞l 3.位于路基底部的开口干溶洞。根据具体情况采用回填、构造物跨域或两者皆用。l 4.对于溶洞周围岩，分等级进行加固。l 5.确定溶洞顶板安全厚度进行相关处理。l 6.测量溶洞距路基的安全距离，进行相关处理。8软土地基处治目的软土地基处治目的l提高土的抗剪强度；l降低地基压缩性；l改善地基的透水性，提高地基土的透水性加快固结，或降低透水性以减少水压

6、力作用（如基坑抗渗透）9软基处理方法l 表层处理法表层处理法l 浅层处理法浅层处理法l 振密、挤密法振密、挤密法l 排水固结法排水固结法 l 复合地基法复合地基法 l 化学加固法化学加固法 l 冷热处理法冷热处理法10软基处理方法l 表层处理法l 浅层处理法1、砂垫层法3、反压护道法4、土工聚合物处治法1、开挖换填法2、抛石挤淤法3、爆破排淤法2、稳定及处理11软基处理方法l表层处理法表层处理法 表层处理方法:指利用表层排水、砂垫层、铺垫、稳定剂处理以及反压护道和土工聚合物处治加固。l浅层处理法浅层处理法 浅层处理法一般适用于地表下0.503.0m之间的软土处治12砂垫层法砂垫层法反压护道法反

7、压护道法表层处理法加速沉降，缩短固结过程改善路堤荷载方式增加抗滑力13表层处理法土工聚合物处治法土工聚合物土工聚合物使土工布受力，产生抗滑力矩，提高路基稳定14表层处理法土工织物土工织物砂垫层砂垫层路堤加筋法路堤加筋法 加筋法的基本原理是通过在土层中埋设强度较高的土工合成材料、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、维持建（构）筑物或土坡稳定。 15浅层处理法l开挖换填法开挖换填法挖出软弱土基，以较好的材料换填原有浅层软弱地基16浅层处理法l抛石挤淤法抛石挤淤法向路基底部抛片石，将淤泥挤出优点：施工简单、迅速、方便。挖淤挖淤挤淤挤淤碾压碾压换填片石换填片石填筑砂砾石填筑砂砾石17抛石挤淤现场

8、18浅层处理法l爆破排淤法爆破排淤法 先填后爆先填后爆 先爆后填先爆后填用炸药爆炸时的张力，把淤泥或者泥炭扬弃，然后回填砂石。19浅层处理法爆破挤淤施工爆破挤淤施工20挤密法挤密法以沉管、爆扩或冲击等方法，在软弱地基中挤压成孔，在空中填入材料，经夯实成桩。21排水固结法l 定义：指软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形，使土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。l 排水固结法原理：通过对天然地基施加一定荷载，或者先在地基中埋设竖向排水体，再施加荷载作用，从而使土体中的孔隙水逐渐排出，发生固结沉降变形，同时使土体强度逐渐提高的过程。

9、22排水固结法排水原理23排水固结法排水固结法排水系统加压系统水平排水体垂直排水体砂垫层砂石土工织物普通沙井袋装沙井塑料排水板加外荷（增加总应力）降低空隙水压力（不增加总应力）加外荷又降低空隙水压力真空预压联合堆载预压24堆载预压法堆载预压法l定义定义：指在软土地基上施加一定的静载，使地基得以加固，从而提高地基承载力的一种路基施工方法。25砂井法l 砂井法砂井法(包括袋装砂井、塑料排水板等包括袋装砂井、塑料排水板等)：指在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长。砂井法常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法。l

10、 适用条件适用条件：适用于透水性低的软弱粘性土，对于泥炭土等有机质沉积物不适用。26砂井法现场27真空预压法l 定义定义 ： 真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层砂垫层，然后埋设，然后埋设垂直排水管道垂直排水管道，再用不透气的，再用不透气的封闭膜封闭膜使使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道吸水管道，用，用真空装置真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。基的有效应力。l 特点特点：当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内：当

11、抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的水不断由排水通道排出，差。在此压差作用下，土体中的水不断由排水通道排出，从而使土体固结。从而使土体固结。28真空预压法施工中注意问题1.密封膜材料密封膜材料2.密封膜的搭接密封膜的搭接3.铺筑气候选择铺筑气候选择4.破裂处的处理破裂处的处理5.铺膜后注意事项铺膜后注意事项29真空预压法注意事项注意事项l1.密封沟开挖密封沟开挖l2.密封沟的回填处密封沟的回填处理理30低位真空预压法低位真空预压法l 低位真空预压法低位真空预压法:是

12、将水平管网设在吹填泥封层之下而得是将水平管网设在吹填泥封层之下而得名。名。l 利用低位真空系统抽真空使得在泥封层下长期保持利用低位真空系统抽真空使得在泥封层下长期保持80 kPa的真空负压的真空负压,在真空负压引起的巨大吸力和泥封层引起的在真空负压引起的巨大吸力和泥封层引起的附加预压荷载的联合作用下使软土中的大部分孔隙水较迅附加预压荷载的联合作用下使软土中的大部分孔隙水较迅速地通过塑料排水板、水平滤管网排出速地通过塑料排水板、水平滤管网排出,地基软土发生压地基软土发生压缩固结缩固结,同时同时,泥封层也逐渐完成自身的固结泥封层也逐渐完成自身的固结,达到加固地基达到加固地基土和回填的两大目的。土和

13、回填的两大目的。31真空-堆载联合预压法l当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，加速土体固结。其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。l该法适用于软粘土地基。32真空联合堆载预压由真空由真空预压和预压和堆载预堆载预压两部压两部分组成分组成33真空联合堆载预压法构成真空联合堆载预压法构成l 1) 抽真空使加固区域抽真空使加固区域产生负压，土体发生产生负压，土体发生向内的收缩变形，提向内的收缩变形，提高地基的稳定性。高地基的稳定性。l 2) 加快填土速率。加快填土速率。l 3) 土的渗透性提高，土的渗透性提高，固结快，缩短预压时固结快，缩短预压时间间l 4) 深层软土固结效果深层

14、软土固结效果好好l 5) 工程造价低工程造价低真空联合堆载预压法排水系统排水系统堆载系统堆载系统真空系统真空系统34真空联合堆载预压施工工艺流程图清清表表处处理理砂砂垫垫层层施施工工袋袋装装砂砂井井施施工工挖挖密密封封沟沟铺铺设设密密封封膜膜埋埋设设吸吸水水管管出出膜膜连连接接真真空空预预压压稳稳定定土土工工布布铺铺设设真真空空泵泵安安装装抽抽真真空空填填筑筑砂砂层层填填土土分分层层摊摊铺铺碾碾压压补补充充预预压压土土方方预预压压填填土土卸卸载载预压预压期满期满35真空-堆载联合预压法36降低地下水位法l 通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。l 适用于地下

15、水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。 37电渗排水法l在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。l在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。l适用于饱和软粘土地基。38复合地基法l 复合地基法复合地基法：是以砂、碎石等材料置换软土，并与未加固部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。l 分类：分类： (1)(1)碎石桩法碎石桩法 (2)石灰桩法石灰桩法 (3)强夯置换法强夯置换法 (4)水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩(CF

16、G桩桩)39碎石桩l 碎石桩法是利用一种单向或双向振动的冲头，边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实，形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，以提高地基承载力和减小沉降。l 适用于地基土的不排水抗剪强度大于20kPa的淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。l 对不排水抗剪强度小于20kPa的软土地基，采用碎石桩时须慎重。碎石桩示意图碎石桩施工图40水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)l CFG桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。l 适用于填土、饱和及非饱和粘性土、

17、砂土、粉土等地基。 41Y型沉管灌注桩振动沉管灌注桩自 2 0世纪 70年代引进我国后 ,很快被工程界接受 ,并得到蓬勃发展。 2 0多年来建成建筑面积已逾数亿平米。它工艺简便 ,施工快捷 ,价格低廉。这些特点使它现在在钻孔灌注桩和预应力管桩等后来居上的新型桩面前仍占有一定的市场份额 ,原因由于它具有较好的性能 42薄壁筒型沉管灌注桩43静压管桩44石灰桩法l 在软弱地基中用机械成孔，填入作为固化剂的生石灰并压实形成桩体，利用生石灰的吸水、膨胀、放热作用以及土与石灰的物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，同时桩与土形成复合地基，达到地基加固的目的。l 适用于软弱粘性土地基。45强夯置换

18、法l对厚度小于6m的软弱土层，边夯边填碎石，形成深度36m、直径为2m左右的碎石柱体，与周围土体形成复合地基。l该法适用于软粘土地基。46化学加固法l 原理：原理：利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到对土基加固的目的。l 分类：分类： A (1)注浆法 A (2)高压喷射注浆法 A (3)水泥土搅拌法 471.1.浅层搅拌法浅层搅拌法2.2.深层搅拌桩法深层搅拌桩法l旋喷桩旋喷桩l粉喷桩粉喷桩粉体搅拌复合粉体搅拌复合地基技术处理地基技术处理厦门海沧大道厦门海沧大道海滩海滩钻头叶片钻头叶片喷头喷头软管软管旋喷桩示意图旋喷桩示意图水泥适用于含砂量较大的软土，石

19、灰适用于含砂量较低的软土或淤泥质土。化学加固法化学加固法48注浆法l 原理：是利用压力泵把水泥或其它化学浆液注入土体，以达到提高地基承载力、减小沉降、防渗、堵漏等目的。l 适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土。49高压喷射注浆法l 定义定义：将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入要处理土层的预定深度，然后将水泥浆液以高压冲切土体，在喷射浆液的同时，以一定速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体。l 作用作用：可以提高地基承载力、减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起。50高压喷射注浆法51粉喷桩l 利用水泥、石灰或其它材料作为固化材料

20、，通过专用的粉体搅拌机械，用压缩空气将粉体喷到软弱地层中，凭借钻头叶片，在原位进行强制搅拌，形成土和掺和料的混合物。通过固化剂与土发生的一系列物理化学反应，从而产生一种特殊的、具有较高强度、较好变形特性和水稳定性的混合柱状加固体，从而提高软土地基承载力，减少地基的总沉降量。 52粉喷桩53冷热处理法l 冻结法冻结法：通过人工冷却，使地基温度低到孔隙水的冰点以下，使之冷却，从而具有理想的截水性能和较高的承载力。适用于软粘土或饱和的砂土地层中的临时措施。l 热加固法热加固法：通过渗入压缩的热空气和燃烧物，并依靠热传导，而将细颗粒土加热到100以上，从而增加土的强度，降低土的压缩性。 548.侧向约束法侧向约束法系杆系杆夯石堆夯石堆55软土地基的技术要求l (1)地基处理超载预压10个月后沉降速率不大于0.168mm/d，才能进行二次填筑，随后才能进行桥涵构造物和路基施工、路面施工。l (2)位移边桩控制每天不大于3。l (3)斜移管控制在每天不大于5。l (4)地基处理后剩余沉降量不大于8cm，地基处理后地基承载力不小于100kPa。56