泥沼及软土地区特殊路基施工技术

泥沼沼及及软软土土地地区区特特殊殊路路基基施施工工技技术术一、、泥泥沼沼及及软软土土的的特特征征泥沼沼的的特特征征和和分分类类：：泥沼沼是一一种种以以泥泥炭炭沉沉积积为为主主，，并并包包含含着着各各种种水水草草、、淤淤泥泥和和水水的的土土层层。。表表面面多多呈呈现现为为洼洼地地，，被被不不深深的的水水所所浸浸满满，，植植物物繁繁衍衍，，承承载载力力极极低低。。、、主要要分分布布：：我国国在在东东北北的的寒寒温温带带和和温温带带湿湿润润地地区区；；其其次次是是青青藏藏、、新新疆疆等等高高山山高高原原地地区区。。工程程上上按按照照泥泥沼沼沉沉积积稳稳定定程程度度分分3类：：第一一类类：：完完全全为为稠稠度度稳稳定定的的泥泥炭炭。。特特征征：：无无论论含含水水率率多多少少，，温温度度在在零零摄摄氏氏度度以以上上时时，，深深度度为为两两米米的的试试坑坑，，垂垂直直边边坡坡能能保保持持5昼夜夜不不变变形形的的泥泥炭炭。。第二二类类：：完完全全为为稠稠度度不不稳稳定定的的泥泥炭炭。。特特征征：：无无论论含含水水率率多多少少，，温温度度在在零零摄摄氏氏度度以以上上时时，，深深度度为为两两米米的的试试坑坑，，垂垂直直边边坡坡不不能能保保持持5昼夜不变形的的泥炭。第三类：完全全为水或流动动的泥炭或淤淤泥。特征：：沼泽很烂，，在饱和水分分时，该地区区的式样呈流流动状态；地地势甚为低洼洼，地下水大大多数露出地地表，部分洼洼地又常年流流动的水沟，，芦苇及灌木木生长很茂盛盛。泥炭的渗水性性很强，当在泥炭上上缓慢施加荷荷载时，泥炭炭的孔隙水迅迅速渗透排出出，发生固结结作用而沉落落，其强度亦亦随之增长。。这一特性为为在泥沼地基基上修筑路基基提供了有利利条件。软土：是指水水下沉积的淤淤泥或饱和软软粘土为主的的地层。它与与泥沼相比，，形成年代比比较久远。软软土地区近代代地貌多为宽宽阔的平原，，已不再为地地表水所浸漫漫，表面常具具有可塑硬壳壳，地下水位位接近地表，，下部为流动动性淤泥，沉沉积厚度一般般较深。软土地区工程程地质问题体体现：1、软土属于高压缩土，压缩系数大大，沉降量大大，影响结构构物的正常使使用。2、软土含水率高，孔隙比大，，但透水性差差，对路基基基底的固结排排水不利，导导致沉降延续续时间长，强强度增长缓慢慢。3、软土的抗剪强度低，其快剪黏聚聚力在10kPa左右，快剪内内摩擦角在0度到5度之间，在荷荷载作用下，，往往由于地地基丧失强度度而产生局部部或整体剪切切破坏。4、软土具有触变性，一旦受到扰扰动，土的强强度明显下降降，甚至成流流动状态。二、泥沼及软软土路基的处处理措施在天然的软土土地基上用快快速施工的方方法所能填筑筑的最大高度度，称为极限高度。与极限高度相相应的荷重就就是天然地基基的极限承载力。路堤超过极极限高度，将将会发生大量量沉陷、坍滑滑。泥沼路基的处处理措施泥沼路基的处处理措施：1、泥沼地区地地下水位较高高，如以路堑堑通过，不仅仅处理工程费费用大，而且且施工养护也也困难，所以以线路通过泥沼沼地区，一般般采用路基而而不用路堑。要求路堤面面高出泥沼地地表不小于1.2m；否则应进行行基底处理，，不得直接在在天然地基上上填筑路基。。2、路堤填料应尽尽可能采用渗渗水材料。泥沼地表以以下换填部分分不允许用非非渗水土填筑筑。3、不论哪种类类型的泥沼，，都应考虑泥沼地地区的积水和和地下水位是是否有排除、、疏干和降低低的可能性。如果有条件件，路基施工工应配合桥涵涵设计做好泥泥沼地区的排排水系统，改改善泥沼的力力学性质，以以减少其加固固措施，增强强路基的稳定定性。4、施工方法第一类沼泽，，当路堤高度度小于3m时，应采取部分分挖填的方法法，换填深度度一般不超过过2m。当路基高度度大于或等于3m时，泥沼一般不不挖除，可将将路堤直接置置于泥炭表层层，利用路堤堤本身重量把把泥炭层压实实。为使路基基稳定，必须须控制填土速度度。在施工期间间，要进行边边庄和路基中中线地表沉降降观测。超过过一定数值时时，即停止填填筑，等路基基稳定后在开开始增高。泥泥沼底部横向坡度度陡于1:10时，应进行整整平处理。第二类沼泽，，泥沼深度小于于3.0m时，不论路堤高高度多少，应应将泥沼全部部挖除，换填渗水土，，使路堤落到泥泥沼底。泥沼深度大于于3.0m时，应考虑部分分换填和采取取路堤两侧增增建反压护道道的措施。换换填深度不得得小于3m。泥沼底部横向坡度陡于于1:15时，应进行整整平处理。第三类沼泽，，不论泥沼多深深，路堤应落落到实底上，或者将表层层泥炭皮挖除除后，抛填片片石沉落到沼沼底。泥沼底底部横向坡度度陡于1:20时，应进行整整平处理，整整平方法有：：开挖整平、、爆炸整平以以及片石填平平等。软土路基的处处理措施在软土地基上上修筑路堤，，有两个特点点：一是容易坍塌塌。二是有较大的的沉降。软土地基路堤堤的加固技术术1、改变路堤结结构形式：1）优化设计2）反压护道2、人工地基1）换填：换填填、抛石挤淤淤、爆破排淤淤2）灰土挤密桩桩3）土工合成材材料加筋垫层层4）侧向约束法法5）旋喷搅拌桩桩和粉喷搅拌拌桩6）振冲碎石桩桩3、排水固结法法1）砂（碎石））垫层2）砂桩3）袋装砂井4）塑料排水板板1.反压护道法适用于：a.非耕作区和取取土不困难的的地区；b.反压护道的高高度一般为路路堤高度的1/2～1/3；c.主要用于处理理软土，对泥泥沼有时也可可以采用。反压护道反压护道法:在路堤两侧填填筑一定宽度度的低于路堤堤高度的护道道，使路堤底底地基土不被被挤出和隆起起，以增加路路堤抗滑的稳稳定性。2.人工地基：换换填（1）直接换土：：用人工或机机械挖除全部部软弱土，换换填以强度较较高的黏性土土或砂、卵石石、砾石等渗渗水性材料。。换填素土（或或灰土）换填砂砂垫层换填后的成型路基适用于软土层层厚度3~4米得湖泊或河河流等积水洼洼地，排水困困难，而软弱弱土层易于滑滑动，厚度又又较薄，表层层无硬壳，石石料来源充分分，底层平坦坦时，从地基基中间向两侧侧进行，底层层有横坡时，，从高向低的的一次进行，，在低的一侧侧多填一些。。（2）抛石挤淤用炸药在软土土中爆炸，把把软土扬弃和和压缩，然后后回填以渗水水土或强度较较高的黏性土土。爆破排淤是当当软土埋藏较较深，厚度不不大，换土施施工困难或路路堤较高、工工期紧迫的情情况下，利用用爆破法排除除淤泥以加速速施工的方法法。两种工艺：先先填后爆法；；先爆后填法法。（3）爆破排淤2、人工地基：：灰土挤密桩桩生石灰桩是用用2—5cm的生石灰块填填入软土孔眼眼中，形成生生石灰桩地基基，桩的平面面布置与砂井井相同。桩径径通常为20一40cm，桩距为桩径径的3倍左右，桩长长视软土层的的厚度而定，，一般不宜很很长，常在10m以内。生石灰桩加强强软土地基的的加固机理是是生石灰遇水水反应成熟石石灰，在这一一过程中，生生石灰要吸收收其重量32%的水，并且体体积膨胀一倍倍，同时放出出大量的热，，使桩周土体体含水量降低低．土体密实实；另打桩通通过挤压也使使地基土得到到加密，生石石灰与土之间间的离子交换换和胶凝反应应使土的性质质和结构都得得以改善，从从而提高了土土的强度。2、人工地基：：土工合成材材料加筋垫层层土工织物砂垫层在路堤底部铺铺设一层或者者多层土工合合成材料，可可起到柔性柴柴排的作用。。土工合成材材料主要是聚聚酯高分子材材料的化合物物，耐酸碱，，耐腐蚀，并并具有较大的的抗压强度。。通常土工织织物端部要折折铺一段，起起锚固作用。。铺设土工合成成材料前应先先整平，压实实底层，加筋筋垫底下承层层填料不得有有尖石、硬块块。土木合成成材料应理顺顺、拉直、绷绷紧，不得有有褶皱和破损损。在加筋垫垫层上填第一一层土时，先先填两边、后后填中间，避避免挤动面砂砂，使土木合合成材料松弛弛，压实时应应先采取轻型型碾压机压实实。2、人工地基：：侧向约束法系杆夯石堆在路堤两侧坡坡脚附近打入入木桩、钢筋筋混凝土桩或或者设置片石石齿墙等，以以限制基地软软土的挤动，，保持基底的的稳定2、人工地基：：旋喷搅拌桩桩和粉喷搅拌拌桩利用工程钻机机，将旋喷注注浆管置入预预定的地基加加固深度，通通过钻杆旋转转，徐徐上升升，将预先配配置好的浆液液，以一定的的压力从喷嘴嘴喷出，冲击击本土，使土土和浆液搅拌拌成混合体，，形成具有一一定强度的人人工地基，旋旋喷法可以根根据不同的施施工对象、用用途，调整灌灌入材料用量量、浓度，使使加固土体满满足工程需要要的强度。目目前灌入材料料以水泥浆为为主，当土的的渗透性较大大或地下水流流速度过大时时，为了防止止浆液流失，，可在浆液中中掺加速凝剂剂。当灌入材料为为水泥或生石石灰粉时，称称为粉喷搅拌拌桩。其桩径径为0.5m，加固深度一一般在10—15m。粉体搅拌复合地基技术处理厦门海沧大道海滩钻头叶片喷头软管旋喷桩示意图2、人工地基：：振冲碎石桩桩振冲碎石桩法法是利用能够够产生水平方方向振动的管管状设备，在在高压水流冲冲切配合下，，使地基成孔孔，然后向孔孔内分批填入入碎石（砂））等坚硬材料料，用振冲器器将其挤密，，形成碎石（（砂）桩。碎石桩排水固结法预压系统排水系统堆载法真空法降低地下水位位法联合法竖向排水体水平排水层普通砂井袋装砂井塑料排水板砂垫层（碎石垫层））3、排水固结法法分类汇总一般预压（无无竖向排水体体）3、排水固结法法：砂（碎石石）垫层砂（碎石）是是在路堤基底底铺设一层较较薄的沙砾土土壤，以加速速地基的排水水固结，提高高其稳定性。。它是最简单单的换土方法法。砂层垫的铺设设形式有两种种，即排水砂砂层垫和换填填砂层垫。排排水砂层垫层层是在路堤底底部的原地面面上直接铺设设薄层砂垫层层，其厚度一一般为0.6—1.0m，为利于排水水，一般在路路堤坡脚外每每侧伸出1m左右。换土砂砂垫层是先挖挖除地表硬壳壳，代以砂垫垫层，然后填填筑路堤。下图：已完成的斜坡砂垫层格栅,砂垫层3、排水固结法法：砂桩砂桩是在软土土地基中利用用各种打桩机机具获得的按按一定规律排排列的孔眼，，并在孔眼中中灌进粗砂形形成砂柱。在在地表再将各各个砂桩用沙沙沟连接起来来，使地基固固结，水分排排入砂桩后，，很快由沙沟沟排去，从而而加速软土的的固结，提高高地基强度。。1）打入式:振动锤式通常用履履带式吊机或或特制钢架,砂井直径约30~50cm，施打间距1.5~3.0m。（2）射水式:砂井的优点是是对地基扰动动小,没有处理排泥泥的问题。（3）螺钻式:钻成砂井的直直径较大,为40~100cm，深度可为15m,但施工速度较较慢。3、排水固结法法：袋装砂井袋装砂井的形形状如图。它它是采用土工工编织布制成成7-12cm（国内一般用用7cm左右，日本用用的12cm左右）直径的的袋子，在里里面填充砂子子，先灌好。。打设完的袋装装砂井小直径袋装砂砂井与普通大大直径的砂井井相比，主要要有以下一些些优势：由于土工布袋袋的存在可以以基本保证排排水体的连续续性；由于采采用了小直径径，可以采用用细而密的分分布，那么排排水距离大为为缩短，加快快了排水固结结，同时施工工设备可以实实现轻型化，，比较适应软软弱的地基表表面施工，施施工速度加快快、工程造价价降低。3、排水水固结结法：：塑料排排水板板目前塑塑料排排