路基路面工程第五章路基防护与加固.ppt

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1、第五章 路基防护与加固目 录5-1 5-1 概概 述述5-2 5-2 坡面防护坡面防护5-3 5-3 冲刷防护冲刷防护5-4 5-4 湿软地基加固湿软地基加固路基的防护与加固是保证路基强度与稳定性的必要措施。防护的重点：路基边坡，特别是不良地质与水文地段及沿河路基的边坡；路肩表面；同路基稳定性直接有关的近旁河流与山坡。一、防护与加固的意义岩土在水温条件下，物理、力学性质将发生变化。例如：1、浸水后湿度增大，土的强度降低；2、岩性差的岩体，在水温条件变化下，加剧风化；3、路基表面在温差或湿差作用下形成胀缩或干湿循环，可导致强度衰减和剥蚀；4、地表水流冲刷，地下水源浸入，使岩土表层失稳，易造成和加

2、剧路基的水毁病害；5、沿河路堤在水流冲击、淘刷和浸蚀作用下，易遭破坏；6、湿软地基承载力不足，易导致路基沉陷。5-1 5-1 概概 述述一、防护与加固的意义路基防护与加固的意义是：对维护正常的交通运输，确保行车安全，保证公路使用品质，提高投资效益，以及保持道路与自然环境协调。二、路基防护与加固分类三、防护与加固的区别区别防护工程主要用于路基本身稳定，即防护工程本身没有或很少有承受外力作用的能力。加固工程主要用于路基本身不稳定，即本身具有承受外力作用的能力。四、防护与加固的原则因地制宜，综合治理；预防为主，防治结合；对于主要隐患和地下害源（如软弱基底和有害的地下水源等），宜先治患后筑路；对于某些

3、附属设施，如坡面防护或路基用地范围以外的防护与加固措施，按其轻重缓急，分期实施，逐步完善；各项工程技术措施，尤其是造价高、工程技术复杂的措施，应做方案分析比较，讲究实效和经济效益；注意环境，配合景观，增进路容的美化与协调。不承受外力作用，要求坡面岩土整体稳定牢固。不承受外力作用，要求坡面岩土整体稳定牢固。5-2 5-2 坡面防护坡面防护作用作用保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整

4、体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。自然环境。特点特点前提前提要求路基应有适合于边坡土质的断面形式及稳定要求路基应有适合于边坡土质的断面形式及稳定边坡坡度。边坡坡度。5-2 5-2 坡面防护坡面防护植物防护植物防护有有“生命生命”防护防护土质边坡土质边坡工程防护工程防护无机物防护无机物防护石质路堑边坡。石质路堑边坡。分类分类依靠比较发达的根系，深入土层，使表土固结；植物茎叶覆盖坡面，可以调节表土的湿度，保持湿润，防止扬尘风蚀；植被阻滞地面径流，阻止冲刷，有利于水土保持。适用适用主要适用于较缓的土质或严重风化的岩质边坡。原理原理种类种类

5、种草、铺草皮、种树等。一、植物防护一、植物防护选用草种应根据防护目的、气候、土质、施工季节等确定，宜采用易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生草种。最好采用几种草籽混合播种，使之生成一个良好的覆盖层。播种的坡面应平整、密实、湿润。种子的配合、播种量等的设计应根据选用植物的生长特点、防护地点及施工方法确定。适用适用边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡。一般要求边坡坡度不陡于1:1，边坡地面水径流速度不超过0.6m/s。不浸水或短期浸水的边坡，长期浸水的边坡不宜采用。规范规范要求要求种种 草草*撒播法：草籽应均匀撒布在已清理好的土质边坡上，同时做好保护措施。对于不利于草类生长的土质，

6、应在坡面上先铺一层510cm的种植土。*喷播法：路堑边坡较陡或较高时，可通过试验采用草籽与含肥料的有机质泥浆混合，用喷播法将混合物喷射于坡面。*行播法：草籽埋入深度应不小于5cm且行距均匀。种草应在温度、湿度较大的季节播种。播种前应在路堤的路肩和路堑的堑顶边缘埋入与坡面齐平的宽2030cm的带状草皮。播种后，应适时进行洒水施肥、清除杂草等养护管理，直到植物覆盖坡面。播种播种方法方法种种 草草施工简单，造价低廉。但由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低的原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害。特点特点种种 草草草皮应选择根系发达、茎矮叶茂、耐旱草种，不

7、宜采用喜水草种，严禁采用生长在泥沼地的草皮。适用适用各种土质边坡。特别是当坡面冲刷比较严重，边坡较陡，径流速度大于0.6m/s而又需要快速绿化时，采用铺草皮防护比较适宜。规范规范要求要求铺草皮铺草皮平铺、水平叠置、垂直坡面或与坡面成一半坡角的倾斜叠置、片石铺砌成的方格或拱式边框内铺草皮等。特点特点铺草皮铺草皮方式方式施工简单，工程造价较低。但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡病害。铺草皮铺草皮*可以降低水流速度，种在河滩上可促使泥沙淤积，防止水流直接冲刷路堤。*多排林堤岸与水流方向斜交，可

8、起到挑水改变水流方向的作用。*在风沙和积雪地面，林带可以防沙防雪，保护路基不受侵蚀。*此外还可以美化路容，调节气候，改善高等级道路的美学效果。作用作用植植 树树*各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，边坡坡度不陡于1:1.5。在路基边坡和漫水河滩上植树，对于加固路基与防护河岸可受到良好的效果。规范规范要求要求种种 树树适用适用*宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长、根系发达、枝叶茂密的树种，用于冲刷防护时宜选用生长很快的杨柳类或不怕水淹的灌木类，公路弯道内侧边坡严禁栽植高大树木。一种集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。土工网是三维立体网，可起到加固边坡，防止岩块滑落，防止冲刷，

9、保持土壤以利于草籽发芽、生长的作用，随着植物生长成熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护和绿化作用。土工网植草护坡土工网植草护坡在土工网或土工垫等土工合成材料上铺设3-5cm的种植土层，经过撒种、养护后形成的人工草皮。土工网植草护坡土工网植草护坡拉伸网草皮固定草种布网格固定撒种也可称植生带，在土工织物纺织时将草种固定于土工织物中，然后到现场铺筑以促使草皮生长的一种土工合成材料草皮制品。先将土工网固定于需防护的边坡上，然后撤播草种形成草皮的一种边坡防护方法。适用适用石质挖方坡面，岩石表面易风化，但比较完整，尚未剥落，如页岩、泥砂岩、千枚岩的新坡面。对此应及时予以封面，

10、以预防风化成害。二、工程防护二、工程防护抹面防护抹面防护抹面防护抹面防护材料材料厚度厚度一般2-10cm。抹面厚度视材料与坡面状况而定，分两次进行，底层抹全厚的2/3，面层1/3。石灰浆等。要求要求抹面作业前，应对被处置的边坡加以清理，去掉风化层、浮土、松动石块并填坑补洞，洒水湿润，以利牢固耐久。配合比应经试抹确定，保证能稳固地密贴于坡面。在较大面积上抹面时，应设置伸缩缝，其间距不宜超过10m。抹面后，应拍浆、抹平和养生。抹面防护抹面防护喷浆防护喷浆防护适用适用要求要求喷浆防护厚度一般为510 cm。采用的砂浆强度不应低于M10。喷浆的水泥用量较大，重点工程可选用。比较经济的砂浆是用水泥、石灰

11、、河砂及水，按重量比1:1:6:3配合。喷射混凝土防护厚度以8cm为宜，分23次喷射。混凝土强度不应低于C15。易风化但尚未严重风化的岩石边坡，且坡面较干燥。对高而陡的边坡、上部岩层较破碎而下部岩层完整的边坡和需大面积防护的边坡，采用此种方法较为适宜。对成岩作用差的黏土岩边坡不宜采用。喷浆防护喷浆防护注意注意特点特点施工简便，效果较好，水泥用量大。施工前，坡面如有较大裂缝、凹坑时应先嵌补牢固，使坡面平顺整齐；岩体表面要冲洗干净，土体表面要平整、密实、湿润。喷层厚度应均匀，喷后应养护710d。对坡面较陡或易风化的坡面，可以在喷护前先铺设加筋材料，加筋材料可以用铁丝网或土工格栅，喷护坡面应设置泄水

12、孔和伸缩缝。勾缝、灌浆勾缝、灌浆适用适用注意注意灌缝和勾缝前应先用水冲洗，并清除裂缝内的灌缝和勾缝前应先用水冲洗，并清除裂缝内的泥土、杂草。勾缝时要求砂浆嵌入缝中，与岩泥土、杂草。勾缝时要求砂浆嵌入缝中，与岩体牢固结合。灌缝时要求插捣密实，灌满缝口体牢固结合。灌缝时要求插捣密实，灌满缝口并抹平。并抹平。勾缝适用于较硬、不易风化、节理缝多而细的勾缝适用于较硬、不易风化、节理缝多而细的岩石路堑边坡；灌缝适用于较坚硬、裂缝较大岩石路堑边坡；灌缝适用于较坚硬、裂缝较大较深的岩石路堑边坡。较深的岩石路堑边坡。灌缝可用体积比灌缝可用体积比1:41:4或或1:51:5的水泥砂浆。的水泥砂浆。护面墙护面墙定义

13、定义适用适用防护易风化或风化严重的软质岩石或较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，边坡不宜陡于1:0.5。实体式护面墙；窗孔式护面墙防护的边坡不应陡于1:0.75；拱式护面墙适用于边坡下部岩层较完整而上部需防护的路段，边坡应缓于1:0.5。护面墙指为覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡，以免其受自然因素影响，防止雨水渗入而修的墙。护面墙护面墙设置设置单级护面墙高一般不超过10m，纵向每10m设一条伸缩缝，墙身应预留泄水孔。护面墙较高时，应分级修筑，每级610m，每一分级设不小于1m的平台，墙背每46m高设耳墙，耳墙一般宽0.51.0m。沿墙长每10m设一条伸缩缝，宽2cm，填以沥青

14、麻筋。墙身应预留6cm6cm或10cm10cm的泄水孔，并在其后作反滤层。若坡面开挖后形成凹陷，应以石砌圬工填塞平整，称为支补墙。护面墙护面墙注意注意基础基础应设置在可靠地基上，在底面做成向内斜的反坡。埋置深度应根据地质条件确定，冰冻地区，应埋置在冰冻深度以下不小于250mm。护面墙前趾应低于边沟铺砌的底面。护面墙应紧贴边坡坡面修建，只承受自重，不承受墙背土侧压力及其他荷重。故要求挖方边坡必须符合稳定性要求。护护 坡坡定义定义适用适用可用于土质或风化岩质路堑或土质路堤边坡的坡面防护，也可用于浸水路堤及排水沟渠作为冲刷防护。在稳定的边坡上铺砌浆砌或干砌片石、块石或混凝土预制块等材料以防止地表径流

15、或坡面水流对边坡的冲刷称之为护坡。类型类型干砌片石护坡、浆砌片石护坡、水泥混凝土预制块护坡。适适 用用当干砌片石护坡效果不好时，或水流速度较大，波浪作用强，有漂浮物冲击时，可采用浆砌片石护坡。浆砌片（卵）石护坡适用于坡度缓于1:1的易风化的岩石和土质路堑边坡。易遭受雨、雪、水流冲刷的较缓（坡度缓于1:1.25）土质边坡，风化较重的软质岩石坡，受水流冲刷较轻的河岸和路基，均可采用干砌片石防护。石料缺乏地区的路基边坡防护。干砌片石护坡浆砌片石护坡水泥混凝土预制块护坡设设 置置厚度一般为0.250.35m。用于冲刷防护时最小厚度一般不小于0.35m。砂浆强度不应低于M5。浆砌片石护坡较长时，应在每隔

16、1015m处设置沉降缝，缝宽约2cm，内填沥青麻筋或沥青木板；护坡的中、下部设10cm10cm的矩形或直径为10cm的圆形泄水孔。其间距为23m，孔后0.5m范围内设置反滤层。一般有单层铺砌、双层铺砌和网格内铺砌几种，流速较大时宜采用网格内铺石的防护。干砌片石护坡厚度不宜小于250mm。单层铺砌厚度为0.250.35m，双层的上层为0.250.35m，下层为0.150.25m。预制块的混凝土强度不应低于C15，在严寒地区不应低于C20。干砌片石护坡浆砌片石护坡水泥混凝土预制块护坡护护 坡坡注意注意护坡应先在片石下面设置0.10.5m厚的碎（砾）石或砂砾混合物垫层，以起到整平、反滤的作用，并可增

17、强抗冲击能力；然后由下而上平整铺砌片石，要错缝嵌紧，并用砂浆勾缝，以防渗水。护坡坡角处应设置墁石基础（墁涂抹，粉饰；用石、砖等铺饰在地面上）。在无河水冲刷时，基础埋置深度一般为护坡厚度的1.5倍。当受水流冲刷时，基础应埋置在冲刷线以下0.51.0m处，或采用石砌深基础。护护 坡坡5-3 冲刷防护对对 象象沿河滨海路堤、河滩路堤及水泽区路堤，亦包括桥头引道，以及路基边旁的防护堤岸等。方方 式式直接防护加固堤岸边坡间接防护改变水流性质前前 提提搞好事前的水文地质勘查，亦包括风浪作用及附近河段两岸现状的有关资料收集。目目 的的特特 点点抵抗水流冲刷和掏刷作用此法直接加固稳定边坡，很少干扰或不干扰原来

18、水流的性质，因而对防护地段的上下游及河对岸影响轻微。要求防护措施本身应有足够的强度和稳定性，并能够经得住最不利情况的考验。如情况估计不足，或单纯为了减少投资而采用不适当的简易防护措施，往往产生防护失效和破坏，因此，可以认为此类防护是被动式的措施。直接防护措措 施施适适 用用场场 合合植物防护、砌石防护（同前，但要求高）抛石、石笼以及必要时设置的支挡（浸水挡土墙）在水流速度较缓，流向与堤岸接近平行，或在宽阔的河滩、凸岸、台地边缘等水流破坏作用较弱的地段优先选用。山区河流有时河槽呈“V”形，其纵坡较陡、流速较大，水流的破坏作用强烈，如果由于受地质的限制而难以人为改变水流性质时，则不得不采用直接防护

19、措施，此时必须着重考虑防护体的坚固稳定。直接防护 抛石防护抛石防护 适适用用于于：水水流流速速度度达达到到3.05.0m/s，路路基基经经常常浸浸水水且且水水深深较较大大，水水流流方方向向平平顺顺，河河床床承承载载力力较较好好，无无严严重重冲冲刷刷时时的的路路基基边边坡坡或或坡坡脚脚以以及挡土墙、护坡的基础防护。及挡土墙、护坡的基础防护。抛抛石石边边坡坡坡坡度度和和选选用用石石料料粒粒径径应应根根据据水水深深、流流速速和和波波浪浪情情况况确确定定，石石料料粒粒径径应应大大于于300mm，并并小小于于设设计计抛抛石石厚厚度度的的1/2。坡坡度度不不应应陡陡于于所所抛抛石石料料浸浸水水后后的的天天

20、然然休休止止角角。抛抛石石厚厚度度一一般般为为粒粒径径的的34倍倍，或或为最大粒径的为最大粒径的2倍。倍。直接防护 石笼石笼 适适用用于于：如如果果缺缺乏乏大大石石块块或或水水流流速速度度达达到到或或超超过过5.0m/s时时，或或受受水水流流冲冲刷刷和和风风浪浪侵侵袭袭，且且防防护护工工程程基基础础不不易易处处理理或或沿沿河河挡挡土土墙墙、护护坡坡基基础础局局部冲刷深度过大的沿河路堤部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或河岸坡脚或河岸，可改用石笼防护。，可改用石笼防护。作作用用：设设在在坡坡脚脚处处，防防止止急急流流和和大大风风浪浪破破坏坏堤堤岸岸，加加固固河河床床，防防止止淘淘刷。刷。铺铺设设：笼笼

21、内内填填石石最最好好为为密密度度大大，浸浸水水不不崩崩解解，坚坚硬硬且且未未风风化化的的石石块块，粒粒径径不不能能小小于于石石笼笼网网孔孔，最最小小不不小小于于4cm，一一般般为为520cm。外外层层应应用用大大石石块块并并使使棱棱角角突突出出网网孔孔，内内层层用用较较小小石石块块填填充充。石石笼笼应应平平铺铺并并与与坡坡角角线线垂垂直直，必必要要时时底底层层各各角角应应用用铁铁棒棒固固定定于基底土中。于基底土中。石笼防护石笼防护 根据防护目的不同，石笼防护可采用不同的形式，石笼可平根据防护目的不同，石笼防护可采用不同的形式，石笼可平铺于河床，防止河床下切，也可叠铺于坡脚防止坡脚淘刷。铺于河床

22、，防止河床下切，也可叠铺于坡脚防止坡脚淘刷。直接防护 土工织物软体沉排土工织物软体沉排 定义：在土工织物上以块石或预制混凝土块体定义：在土工织物上以块石或预制混凝土块体为压重的护坡结构。为压重的护坡结构。适用于：水下工程及预计可能发生冲刷的河床适用于：水下工程及预计可能发生冲刷的河床和路基坡面上。和路基坡面上。主要种类：单片垫、双片垫。主要种类：单片垫、双片垫。单片垫是利用土工织物拼接成大面积的排体；单片垫是利用土工织物拼接成大面积的排体；双片垫是将两块单片垫重叠后按一定距离和型双片垫是将两块单片垫重叠后按一定距离和型式将两片垫连接在一起而构成管状或格状空间，其式将两片垫连接在一起而构成管状或

23、格状空间，其中再填充透水性土石料中再填充透水性土石料(如砂卵石等如砂卵石等)，起到防冲与，起到防冲与反滤的作用。反滤的作用。直接防护直接防护适 用定 义材 料是是一一种种双双层层织织物物袋袋，袋袋中中充充填填流流动动性性混混凝凝土土或或水水泥泥砂砂浆浆或或稀稀石石混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。坡度不得陡于坡度不得陡于1：1。水流速度不宜大于。水流速度不宜大于1.5m/s。土工膜袋可用。土工膜袋可用于替代干砌块石、砂浆块石等修建堤坡堤脚，构筑丁坝、堤坝于替代干砌块石、砂浆块石等修建堤坡堤脚，构筑丁坝、堤坝主体，还可以用于堤坝崩塌、江河崩岸

24、险情的抢护。主体，还可以用于堤坝崩塌、江河崩岸险情的抢护。满足技术要求，袋内可充填混凝土或砂浆。满足技术要求，袋内可充填混凝土或砂浆。充填混凝土时，粗骨料最大粒径应符合要求。充填混凝土时，粗骨料最大粒径应符合要求。土工模袋间接防护特 点作 用常用措施适用场合 采采用用导导治治构构造造物物，改改变变水水流流方方向向，消消除除和和减减缓缓水水流流对对堤堤岸岸直直接接破破坏坏，同同时时可可减减轻轻堤堤岸岸近近旁旁淤淤积积，彻彻底底解解除除水水流流对对局局部部堤堤岸的损害作用，起安全保护作用。岸的损害作用，起安全保护作用。间间接接防防护护构构造造物物侵侵占占一一部部分分河河床床断断面面，因因而而不不同

25、同程程度度上上压压缩缩和和紊紊乱乱原原来来的的水水流流，使使得得当当冲冲部部位位受受到到特特别别强强烈烈的的冲冲刷刷和和掏掏刷作用，因此这些部位应有比较坚固的加固措施。刷作用，因此这些部位应有比较坚固的加固措施。当当河河床床较较宽宽，冲冲刷刷和和淤淤积积大大致致平平衡衡，水水流流性性质质较较易易改改变变，且且有有条条件件可可以以顺顺河河势势布布置置横横向向导导流流构构造造物物时时，宜宜采采用用间间接接防防护护措施。如果需要防护的路段较长，则更宜采用。措施。如果需要防护的路段较长，则更宜采用。丁坝、顺坝、格坝及改河工程等。丁坝、顺坝、格坝及改河工程等。坝根与河岸相连接，坝头伸向河槽，大致与堤岸垂

26、直或斜交，与水流成某坝根与河岸相连接，坝头伸向河槽，大致与堤岸垂直或斜交，与水流成某一角度，能将水流挑离河岸的结构物。一角度，能将水流挑离河岸的结构物。适用于适用于宽浅变迁性河段，用以挑流或减低流速，减轻水流对河岸或路基的宽浅变迁性河段，用以挑流或减低流速，减轻水流对河岸或路基的冲刷。冲刷。作用作用：将水流挑离河岸或路基，改善流态：将水流挑离河岸或路基，改善流态 注意注意：丁坝长度应根据防护长度、丁坝与水流方向的交角、河段地形、水：丁坝长度应根据防护长度、丁坝与水流方向的交角、河段地形、水文条件及河床地质情况等确定，垂直于水流方向上的投影长度不宜超过稳定河文条件及河床地质情况等确定，垂直于水流

27、方向上的投影长度不宜超过稳定河床宽度的床宽度的l/4。间接防护 丁坝（挑水坝）丁坝（挑水坝）坝根与河岸相连接，坝身与导流线基本重合或平行；坝根与河岸相连接，坝身与导流线基本重合或平行；适用于适用于河床断面较窄、基础地质条件较差的河岸或沿河路基河床断面较窄、基础地质条件较差的河岸或沿河路基防护。防护。作用作用：导流、束水、调整流水曲线，束河归槽，改善流态。：导流、束水、调整流水曲线，束河归槽，改善流态。注意注意：顺坝与上、下游河岸的衔接，应使水流顺畅，起点应：顺坝与上、下游河岸的衔接，应使水流顺畅，起点应选择在水流匀顺的过渡段，坝根位置宜设在主流转向点的上方。选择在水流匀顺的过渡段，坝根位置宜设

28、在主流转向点的上方。间接防护 顺坝（导流坝、顺水坝）顺坝（导流坝、顺水坝）格坝在平面上成网格状，设与顺坝与堤岸之间。其格坝在平面上成网格状，设与顺坝与堤岸之间。其一端与河岸相连，另一端与顺坝坝身相连的横向导治一端与河岸相连，另一端与顺坝坝身相连的横向导治结构物。结构物。作用作用：将水流反射入主河床，同时防止洪水溢入冲：将水流反射入主河床，同时防止洪水溢入冲刷坝后河床与河岸，并促进格间的淤积。刷坝后河床与河岸，并促进格间的淤积。横断面横断面：顺坝与丁坝均用石块修建成梯形横断。：顺坝与丁坝均用石块修建成梯形横断。间接防护格 坝 改河起点和终点的位置应与原河床顺接。为防改河起点和终点的位置应与原河床

29、顺接。为防止水流重归故道，宜在改河入口处加陡纵坡并设置止水流重归故道，宜在改河入口处加陡纵坡并设置拦河坝或顺坝。新河槽断面应按设计洪水频率的流拦河坝或顺坝。新河槽断面应按设计洪水频率的流量设计。量设计。公路工程中的改河的主要目的：将直接冲刷路公路工程中的改河的主要目的：将直接冲刷路基的水流引向旁处；路基占用河槽后，需要拓宽河基的水流引向旁处；路基占用河槽后，需要拓宽河道。道。间接防护改移河道（改河工程）改移河道（改河工程）湿软地基湿软地基泛指天然含水量过大，孔隙率大，胀缩性高，承泛指天然含水量过大，孔隙率大，胀缩性高，承载能力低的土质地基，如软土泥沼、湿陷性黄土、松散杂填土、载能力低的土质地基

30、，如软土泥沼、湿陷性黄土、松散杂填土、膨胀土等。膨胀土等。特点特点：湿软地基加固，规模大，造价高，应注意方案比较，：湿软地基加固，规模大，造价高，应注意方案比较，研究技术和经济方面的可行性，力求从简，尽量就地取材。研究技术和经济方面的可行性，力求从简，尽量就地取材。处理目的处理目的:沉降处理沉降处理 加速固结沉降：加载预压、竖向排水、挤实砂桩加速固结沉降：加载预压、竖向排水、挤实砂桩 减少总沉降量：挤实砂桩、石灰桩、换填好土。减少总沉降量：挤实砂桩、石灰桩、换填好土。稳定处理：增加抗滑阻力。稳定处理：增加抗滑阻力。换填土，反压护道、挤实砂桩换填土，反压护道、挤实砂桩5-4 湿软地基加固定义定义

31、：将影响路基范围内的湿软土层挖除，换填上强：将影响路基范围内的湿软土层挖除，换填上强度较高，稳定性好的砂、碎（砾）石、工业废渣、灰土或度较高，稳定性好的砂、碎（砾）石、工业废渣、灰土或素土等土类，并分层压实的方法。素土等土类，并分层压实的方法。适用于适用于路基工程中低洼区域填筑、高填方路基以及挡路基工程中低洼区域填筑、高填方路基以及挡土墙、涵洞地基处理等。土墙、涵洞地基处理等。方法方法开挖开挖a、全部开挖换填土全部开挖换填土：适用于软土层厚：适用于软土层厚3m以内，路堤以内，路堤需在短期内填筑完成的情况；需在短期内填筑完成的情况；b、部分开挖换填土部分开挖换填土：仅挖除表层最软弱部分的软土，：

32、仅挖除表层最软弱部分的软土，换填好土，使沉降量减少到可接受程度。换填好土，使沉降量减少到可接受程度。换填土层法换填土层法 强制挤出强制挤出 利用路堤填土重力将软土从路堤下向两侧或前方利用路堤填土重力将软土从路堤下向两侧或前方挤出；或者用炸药装入软土层内，通过爆破将软土从挤出；或者用炸药装入软土层内，通过爆破将软土从路堤下挤出。路堤下挤出。仅适用于仅适用于对周围环境的影响无不利后果的情况。对周围环境的影响无不利后果的情况。换填材料换填材料 换填材料的不同，其应力分布虽然有所差异，但其换填材料的不同，其应力分布虽然有所差异，但其极限承载力比较接近，而且沉降特点亦基本相似，因此极限承载力比较接近，而

33、且沉降特点亦基本相似，因此大致按砂垫层的计算方法，结果相差不大。砂料以中、大致按砂垫层的计算方法，结果相差不大。砂料以中、粗砂较好，并且要级配良好，颗粒的不匀系数不大于粗砂较好，并且要级配良好，颗粒的不匀系数不大于5，含泥量不超过，含泥量不超过35。定义定义：砂垫层指在地基表面上铺设的砂砾垫层，或者将基底下：砂垫层指在地基表面上铺设的砂砾垫层，或者将基底下浅层范围内的软弱土层换填砂砾材料的措施。浅层范围内的软弱土层换填砂砾材料的措施。适用于适用于软土层不厚，当地有砂运距不远，施工期不紧迫的情况。软土层不厚，当地有砂运距不远，施工期不紧迫的情况。砂垫层的作用砂垫层的作用，可提高承载力，减少沉降量

34、，加速软弱土层的，可提高承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用，也可处理暗穴。砂排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩作用，也可处理暗穴。砂垫层的作用，因工程性质而有所不同，对路基而言，主要是排水固垫层的作用，因工程性质而有所不同，对路基而言，主要是排水固结，素土（或灰土）垫层，可以消除湿陷性黄土结，素土（或灰土）垫层，可以消除湿陷性黄土3.0m深度范围内深度范围内的湿陷性。的湿陷性。砂垫层厚度砂垫层厚度以保证不致因沉降发生断裂为宜，一般为以保证不致因沉降发生断裂为宜，一般为0.6m1.0m之间，基底表面铺设的可薄一些。太厚施工困难，太薄效果之间，基底表面铺设

35、的可薄一些。太厚施工困难，太薄效果差。砂垫层宽度比路基底略宽差。砂垫层宽度比路基底略宽，材料宜用中砂及粗砂或砂砾材料。，材料宜用中砂及粗砂或砂砾材料。砂垫层铺设砂垫层铺设，应在控制最佳含水量（约，应在控制最佳含水量（约8%-12%）时，采用）时，采用振动碾压方法碾压密实。振动碾压方法碾压密实。砂垫层法砂垫层法 定义定义：在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，在：在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，在这个侧向附加荷重的约束作用下，防止路堤基底的淤泥这个侧向附加荷重的约束作用下，防止路堤基底的淤泥或泥炭向两侧挤出和隆起，从而保证路堤稳定的措施称或泥炭向两侧挤出和隆起，从而保证路堤稳定的措施称为反压护

36、道。为反压护道。适用适用：非耕作区，路堤高度不大于路堤极限高度：非耕作区，路堤高度不大于路堤极限高度5/32倍。倍。尺寸尺寸：为了保证反压护道本身的稳定，它的高度不：为了保证反压护道本身的稳定，它的高度不宜过高，设计时，反压护道采用路堤高度的宜过高，设计时，反压护道采用路堤高度的1/21/3比较经济合理；反压护道边坡与原路堤边坡一致。比较经济合理；反压护道边坡与原路堤边坡一致。施工时，两侧反压护道应与路堤同时填筑，并应均施工时，两侧反压护道应与路堤同时填筑，并应均衡铺填。衡铺填。反压护道法反压护道法 在地基内设置排水井，缩短排水距离，加速固在地基内设置排水井，缩短排水距离，加速固结排水。结排水

37、。定 义目 的运用堆载预压，挤出土中的过多含水，达到挤运用堆载预压，挤出土中的过多含水，达到挤紧土粒和提高强度。紧土粒和提高强度。竖向排水固结法竖向排水固结法 适用条件排水材料均匀的厚粘土层而渗透性小、路堤较高。均匀的厚粘土层而渗透性小、路堤较高。砂、预制芯板等。砂、预制芯板等。利用路基土自重压密地基，不需另备预压材料。利用路基土自重压密地基，不需另备预压材料。定 义布 置直径直径常为常为2030cm；间距间距大约是井径的大约是井径的68倍；倍；平面平面上可布置成三角（梅花）形或正方形，以上可布置成三角（梅花）形或正方形，以三角形排列效果较好；三角形排列效果较好；长度长度应穿越地基可能的滑动面

38、，如能穿越主要应穿越地基可能的滑动面，如能穿越主要受压层更有利。如果软土层较浅，有透水性下受压层更有利。如果软土层较浅，有透水性下卧层，则井长深入透水层，对排水固结更有利。卧层，则井长深入透水层，对排水固结更有利。竖向排水固结法竖向排水固结法 砂井法砂井法 沉管法沉管法是用锤击或振动方式将钢管沉入地基，是用锤击或振动方式将钢管沉入地基，管内灌砂，在振动作用下拔出钢管，最后在土管内灌砂，在振动作用下拔出钢管，最后在土中形成砂井。中形成砂井。水冲法水冲法是利用高压水冲孔，孔内灌砂。此法施是利用高压水冲孔，孔内灌砂。此法施工速度快，但难以保证孔径匀称，质量较差。工速度快，但难以保证孔径匀称，质量较差

39、。竖向排水固结法竖向排水固结法 砂井法砂井法 成孔方法材 料以以中中粗粗粒粒径径为为宜宜，含含泥泥量量不不宜宜大大于于3，灌灌砂砂量量（按按质质量量计计）大大于于井井管管外外径径所所形形成成体体积积的的95。竖向排水固结法竖向排水固结法 塑料排水板法塑料排水板法 将将塑塑料料板板代代替替砂砂做做成成竖竖向向排排水水井井，最最小小设设置间距为置间距为0.6m。修修筑筑基基础础及及上上部部建建筑筑物物时时，荷荷载载作作用用软软基基，地地下下水水由由于于受受挤挤压压和和毛毛细细作作用用沿沿排排水水板板上上升至砂垫层内，由砂垫层两侧排出。升至砂垫层内，由砂垫层两侧排出。目目前前国国内内厂厂家家生生产产

40、的的多多为为宽宽10mm，厚厚4mm的的带带状状有有横横槽槽的的塑塑料料板板，其其外外包包有有土土工布。工布。在在湿湿软软地地基基与与路路基基之之间间铺铺设设土土工工织织物物，可可起起到到扩扩大大基基础础分分散散荷荷载载，增增强强地地基基和和填填土土的的强强度度的的作作用用，使使地地基基沉沉降降均均匀匀。土土工工织织物物对对路路堤堤的的沉沉降降量量无无太太大大影影响响，但但能能明明显显改改善善路路堤堤的的稳稳定定性性及及保保持持沉沉降降均均匀匀，并并起起到到排排水、反滤、分割、加固的作用。水、反滤、分割、加固的作用。土土工工织织物物包包括括土土工工布布、土土工工格格栅栅等等，多多以以丙丙纶纶（

41、聚聚丙丙烯）和涤纶（聚酯树脂）为主要材料。烯）和涤纶（聚酯树脂）为主要材料。土土工工织织物物具具有有质质地地轻轻、强强度度高高、弹弹性性好好、耐耐磨磨、耐耐酸酸碱碱、不不易易腐腐烂烂和和虫虫蛀蛀、吸吸湿湿性性好好等等优优点点；缺缺点点是是抗抗老老化化能能力力差差，尤尤其其是是对对紫紫外外线线敏敏感感，故故在在使使用用时时应应避避免免太太阳阳光光长长期期照照射射，一一般般措措施施是是将将土土工工织织物物全全部部埋埋入入土土中或涂以沥青保护。中或涂以沥青保护。土工织物法土工织物法用冲击或振动方法，将砂或碎石等粒料挤入软用冲击或振动方法，将砂或碎石等粒料挤入软土地基内，形成直径较大的桩体，并同原地基

42、土地基内，形成直径较大的桩体，并同原地基一起形成复合地基。一起形成复合地基。挤密桩作 用使桩周围土体变密实；使桩周围土体变密实；支承路堤很大一部分重量；支承路堤很大一部分重量；加速周围软土的固结；加速周围软土的固结；防止液化（砂土地基时）。防止液化（砂土地基时）。挤密桩法和加固土桩法挤密桩法和加固土桩法 与砂井区 别作用不同作用不同：砂井主要用于排水，而砂桩的作用：砂井主要用于排水，而砂桩的作用是将地基土挤紧；是将地基土挤紧；形状相同，布置不同形状相同，布置不同：砂井井径较小而间距较：砂井井径较小而间距较大，而砂桩井径较大而间距较小大，而砂桩井径较大而间距较小；适用情况不同适用情况不同：砂井适

43、用于过湿软土层，而砂：砂井适用于过湿软土层，而砂桩适用于松砂、杂填土及粘粒含量不大的普通桩适用于松砂、杂填土及粘粒含量不大的普通软粘土，也可有效的防止砂土基底的振动液化。软粘土，也可有效的防止砂土基底的振动液化。挤密桩法和加固土桩法挤密桩法和加固土桩法 石灰桩采采用用螺螺旋旋钻钻在在软软土土层层内内开开孔孔或或用用末末端端闭闭合合式式套套管管压压入入软软土土层层内内，而而后后将将水水泥泥、生生石石灰灰、粉粉煤煤灰灰等等加加固固材材料料灌灌入入孔孔内内，利利用用加加固固材材料料的的吸吸水水消消解解和和生生成成水水化化物物等等，降降低低周周围围粘粘性性土土中中的的含含水水量量，从从而而提提高高地地

44、基基的的强强度度和和减减少少沉降量。沉降量。石石灰灰桩桩吸吸水水膨膨胀胀和和对对土土体体的的挤挤压压作作用用，是是石石灰桩加固地基的特殊功能。灰桩加固地基的特殊功能。石石灰灰桩桩施施工工的的基基本本要要求求是是：生生石石灰灰必必须须密密封封贮贮存存，最最好好选选新新鲜鲜灰灰块块；灰灰块块必必须须粉粉碎碎至至一一定粒径要求。定粒径要求。挤密桩法和加固土桩法挤密桩法和加固土桩法 以钢筋混凝土制成截头圆锥体（底部垫钢板），以钢筋混凝土制成截头圆锥体（底部垫钢板），重量宜重量宜1.5吨左右，落高吨左右，落高2.5-4.5米，对地基进米，对地基进行夯实（行夯实（8-12遍）。遍）。重锤夯实法重锤夯实法

45、定 义目 的适用条件提高地基表层土的强度。提高地基表层土的强度。地下水位地下水位0.8m以下稍湿的一般粘性土、砂土、以下稍湿的一般粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土等。湿陷性黄土、杂填土等。11.5m。重锤夯实法重锤夯实法 锤底直径效 果夯击遍数国外资料说明，经强夯法处理的地基，其承载国外资料说明，经强夯法处理的地基，其承载力可提高力可提高25倍，压缩性降低倍，压缩性降低210倍。倍。一般以最后两次的平均夯沉量不超过规定值来一般以最后两次的平均夯沉量不超过规定值来控制，即一般粘性土和湿陷性黄土为控制，即一般粘性土和湿陷性黄土为12 cm，砂土为，砂土为0.51.0cm。实践结果表明，一般。实践结

46、果表明，一般夯击夯击812遍，作用深度约为锤底直径的一倍遍，作用深度约为锤底直径的一倍左右。左右。强夯法（动力固结法）强夯法（动力固结法）以以8-12t（甚甚至至200t）的的重重锤锤和和8-20m（最最高高达达40m）的的落落距距，对对地地层层表表面面进进行行强强力力夯夯击击，利利用用冲冲击击波波和和动动应应力力使使地地基土密实，达到加固的目的。基土密实，达到加固的目的。采用压力灌注或搅拌混合等措施，将化学溶采用压力灌注或搅拌混合等措施，将化学溶液或胶结剂均匀注入软土层中，使土颗粒胶结液或胶结剂均匀注入软土层中，使土颗粒胶结起来，达到对土基加固的目的，又称胶结法。起来，达到对土基加固的目的，

47、又称胶结法。化学加固法化学加固法 定 义施工工艺化学溶液灌浆法、旋喷法和深层搅拌法。灌浆法、旋喷法和深层搅拌法。以水玻璃溶液为主的浆液以水玻璃溶液为主的浆液丙烯酸氨为主的浆液丙烯酸氨为主的浆液水泥浆液水泥浆液以纸浆溶液为主的浆液以纸浆溶液为主的浆液 灌灌浆浆法法是是利利用用机机械械压压力力将将浆浆液液通通过过注注入入管管，均均匀匀注注入入地地层层，浆浆液液以以填填充充和和渗渗透透方方式式，排排挤挤土土粒粒间间或或石石隙隙中中的的水水分分和和空空气气，占占据其位置，一定时间后，浆液凝固，使原土层或缝隙固结成整体。据其位置，一定时间后，浆液凝固，使原土层或缝隙固结成整体。旋旋喷喷法法又又称称化化学

48、学搅搅拌拌成成型型法法，是是用用钻钻机机钻钻孔孔至至设设计计深深度度后后，用用高高脉脉冲冲泵泵并并通通过过安安装装在在钻钻杆杆下下端端的的特特殊殊喷喷射射装装置置，向向土土中中喷喷射射化化学学浆浆液液，同同时时，钻钻杆杆以以一一定定速速度度旋旋转转并并逐逐渐渐往往上上提提升升，高高压压射射流流使使一一定定范范围围内内的的土土体体结结构构破破坏坏，强强制制破破坏坏的的土土体体与与化化学学浆浆液液混混合，胶结硬化后在土层中形成直径较匀称的圆柱桩体。合，胶结硬化后在土层中形成直径较匀称的圆柱桩体。旋旋喷喷的的浆浆液液以以水水泥泥浆浆液液为为主主，如如果果土土的的渗渗水水性性较较大大或或地地下下水水流流速速较较快快，为为防防止止浆浆液液流流失失，浆浆液液中中应应加加速速凝凝剂剂（如如三三乙乙醇醇胺胺和和氯化钙等）。氯化钙等）。化学加固法化学加固法 谢谢聆听