公路施工技术.pptx

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1、湿软地基分类：湿土、软土和湿软土三类。湿土：是指地基土本身强度足够，但路段所处的位置不好，受地下水或地表水长期积水作用的影响，路基处于潮湿或过湿状态，致使强度降低，处理的思路主要采用加强排水措施。第1页/共41页软土：是指在滨海、湖泊、谷地、海滩上沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度和承载能力低的软塑或流塑状态的细粒土。软土的工程特性表现如下：(1)天然含水量高、孔隙比大；(2)透水性差；(3)压缩性高；(4)抗剪强度低；(5)触变性和流变性。湿软土：是指地基土本身强度不足且又处于潮湿或过湿状态。第2页/共41页第3页/共41页第二节 各种处理方法及适用性一、换填土层法换填土层法是

2、将基底下一定深度范围内强度不足的软土层挖去，换以强度较大的砂、碎石、灰土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以分层压实至设计密实度。第4页/共41页砂垫层砂垫层砂砂垫垫层层地地基基是是用用夯夯（压压）实实的的砂砂或或砂砂石石垫垫层层替替换换基基础础下下部部一一定定厚厚度度的的软软土土层层，以以起到提高基础下地基承载力，减少沉降，加速软土层的排水固结作用。起到提高基础下地基承载力，减少沉降，加速软土层的排水固结作用。适适用用处处理理3.0m3.0m以以内内的的软软弱弱、透透水水性性强强的的粘粘性性土土地地基基；不不宜宜用用于于加加固固湿湿陷陷黄黄土土地地基基及渗透系数小的粘性土地基。及

3、渗透系数小的粘性土地基。第5页/共41页a.a.材料：颗粒级配良好，质地坚硬的中、粗砂、砾砂、碎（卵）石、石屑或工业废粒料。缺中、粗砂可采用细砂，同时掺入碎石和卵石，含石量不大于50%50%。材料不含草根、垃圾杂物，碎石卵石粒径不大于50mm50mm砂垫层的厚度一般为0.6m0.6m1m1m，含泥量不超过3%5%3%5%。c.c.质量检查：环刀取样、贯入测定第6页/共41页 砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量砂和砂石垫层每层铺筑厚度及最优含水量振捣振捣 方法方法 每层铺筑厚度每层铺筑厚度（m m）施工时最优含施工时最优含水量（水量（%）施工说明施工说明 备备 注注 平振法平振法 200200

4、250250 151520 20 用平板式振捣往复器振捣用平板式振捣往复器振捣 插振法插振法 振捣器插入深振捣器插入深度度 饱和饱和 用插入式振捣器；用插入式振捣器；插入间距根据机械振幅大小决定；插入间距根据机械振幅大小决定；不应插入下卧粘性土层；不应插入下卧粘性土层；插入式振捣器所留的孔洞，应用插入式振捣器所留的孔洞，应用砂填实。砂填实。不宜用于细砂或含不宜用于细砂或含泥量较大的砂所铺泥量较大的砂所铺筑的砂垫层筑的砂垫层 水撼法水撼法 250250 饱和饱和 注水高度应超过每次铺筑面；注水高度应超过每次铺筑面；钢叉摇撼捣实，插入点间距为钢叉摇撼捣实，插入点间距为100mm100mm。湿陷性黄

5、土、膨胀湿陷性黄土、膨胀土地区不得使用土地区不得使用 夯实法夯实法 150150200 200 8 812 12 用木夯或机械夯；用木夯或机械夯；木夯重木夯重400N400N，落距，落距400400500mm500mm；一夯压半夯，全面夯实。一夯压半夯，全面夯实。碾压法碾压法 250250350350 8 81212 6060100kN100kN压路机往复碾压压路机往复碾压 适用于大面积砂适用于大面积砂垫层；垫层；不宜用于地下水不宜用于地下水位以下的砂垫层位以下的砂垫层 第7页/共41页灰土垫层具有一定的强度、水稳定性和抗灰土垫层具有一定的强度、水稳定性和抗渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较

6、渗性，施工工艺简单，取材容易，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。加固方法。适用加固深加固深1-4m1-4m厚的软弱土、沉陷性黄土、厚的软弱土、沉陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。灰土垫层地基灰土垫层地基第8页/共41页一般粘性土地基加固，配合比一般为2：8或3：7（石灰：土）a.材料：可用地基挖出的土，含有机物不多的土料；土料粒径不大于15mm；石灰粒径不大于5mm，不得夹带生石灰和含水过量b.技术要点：见书193c.质量检查：环刀取样测定干密度第9页/共41页灰土最大虚铺厚度夯实机具种类 夯

7、具质量（t）虚铺厚度（mm）备 注 石夯、木夯 0.040.08 200250 人力送夯，落高400500mm 轻型夯实机械 0.08-0.1200250 蛙式打夯机 压路机 610 200300 双轮 第10页/共41页加固土桩加固土桩是将石灰、水泥或其他可以将土固化的材料，通过带有回转、翻松、喷粉与搅拌的专用机械，从地基深处，自下而上将软土和固化剂强制拌合，形成具有较高强度的竖向加固土桩（稳定土桩）。加固土桩属于采用增加地基强度的补强措施，适用于中、深层地基补强。对于提高软土地基承载能力，减小地基的沉降量有明显效果。从工艺上分为干法（粉体）搅拌桩和湿法（浆液）搅拌桩。第11页/共41页 (

8、1)(1)水泥土搅拌桩施工工艺：一次喷浆，二次搅拌或二次喷浆，三次搅拌图 搅拌水泥土墙施工流程（a）定位；（b）预埋下沉；（c）提升喷浆搅拌；（d）重复下沉搅拌 （e）重复提升搅拌；（f）成桩结束第12页/共41页第13页/共41页高压旋喷桩高压旋喷桩 利用高压通过旋转的喷嘴将水泥浆喷入利用高压通过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层和土体混合形成水泥加固体费用高于土层和土体混合形成水泥加固体费用高于搅拌桩。搅拌桩。优点：施工设备结构紧凑，体积小，机动性优点：施工设备结构紧凑，体积小，机动性强，占地少，机具震动小，噪音低，不会对周围强，占地少，机具震动小，噪音低，不会对周围建筑物造成振动或噪音，可用于空

9、间狭小处建筑物造成振动或噪音，可用于空间狭小处 缺点：施工中有大量泥浆排出，造成污染，缺点：施工中有大量泥浆排出，造成污染，不宜在地下水流速过大的土层，无填充物的岩溶不宜在地下水流速过大的土层，无填充物的岩溶地段、永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质。地段、永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质。第14页/共41页粉喷桩粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和

10、一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。第15页/共41页注意事项：加固土桩的直径及深度、间距，应经过验算确定，并能满足工后沉降要求。相邻桩的净距不应大于4倍桩径。采用粉喷桩法施工时，深度不超过15m。加固土桩应进行配合比设计时，固化材料的水泥用量与软土天然重之比宜大于7%且小于15%。当为拌合桩时，水灰比宜选用0.40.5.设有加固土桩的路段，路堤底部应设置垫层。第16页/共41页重锤夯实法重锤夯实法用起重机械提升特质的重锤，自由下落，反复夯击基土，用起重机械提

11、升特质的重锤，自由下落，反复夯击基土，使地基压实加固。使地基压实加固。适用于：适用于：地下水位地下水位0.8m0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基。黄土、杂填土和分层填土地基。加固深度一般加固深度一般1.22m1.22m，湿陷性黄土计算强度可提高，湿陷性黄土计算强度可提高30%30%1.1.机具设备机具设备 1.1 1.1 夯锤夯锤夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用夯锤形状宜采用截头圆锥体，可用C20C20钢筋混凝土制成。钢筋混凝土制成。其底部可采用其底部可采用20mm20mm厚钢板，以使重心降低。厚钢板，以使重心降低。锤重为锤重为1.5-

12、3.0t1.5-3.0t，落距一般采用落距一般采用2.5-4.5m2.5-4.5m。第17页/共41页第18页/共41页2 2）施工要点）施工要点a.a.先进行试夯，选定夯垂重量、底面直径、落距先进行试夯，选定夯垂重量、底面直径、落距b.b.夯实范围应大于基础底面，每边加夯实范围应大于基础底面，每边加0.3m0.3m以上以上c.c.边坡适当放缓边坡适当放缓d.d.保持土最佳含水量范围保持土最佳含水量范围e.e.夯位搭接夯位搭接第19页/共41页f:夯打顺序夯打顺序：大面积基坑或条形基槽内：一夯挨一夯一夯挨一夯独立柱基础基坑内：先周边后中间或先外后里的先周边后中间或先外后里的跳打法跳打法 先周边

13、后中间先外后里独立柱基础基坑内夯打顺序第20页/共41页强夯地基强强夯夯法法是是用用起起重重机机械械将将8-40t8-40t的的夯夯锤锤吊吊起起，从从6-6-30m30m的的高高处处自自由由下下落落，对对土土体体进进行行强强力力夯夯实实的的地基加固方法。地基加固方法。强强夯夯法法与与重重锤锤夯夯实实法法的的区区别别：强强夯夯法法属属于于高高能能量量夯夯击击，是是用用巨巨大大的的冲冲击击能能，使使土土中中出出现现冲冲击击波波和和很很大大的的应应力力，迫迫使使土土颗颗粒粒重重新新排排列列，排排除除孔孔隙隙中中的的气气和和水水，从而提高地基强度，降低其压缩性。从而提高地基强度，降低其压缩性。第21页

14、/共41页强夯地基强夯地基适用范围：碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土及杂填土地基的深层加固。杂填土地基的深层加固。优点：地基经强夯加固后，承载能力可以提高地基经强夯加固后，承载能力可以提高2-52-5倍，倍，压缩性可降低压缩性可降低200-1000%200-1000%。是一种效果好、速度快、。是一种效果好、速度快、节省材料、施工简便的地基加固方法。节省材料、施工简便的地基加固方法。缺点：是施工时是施工时噪音和振动噪音和振动很大，离建筑物小于很大，离建筑物小于10m10m时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。时，应挖防震沟，沟深要超过建筑物基础深。第22页/共

15、41页强夯地基1.机具设备1.1 夯锤：夯锤重：8-40t 材料：首选铸钢或铸铁，次选钢板外壳内浇筑钢筋混凝土钢板外壳内浇筑钢筋混凝土。夯锤底面：圆形（常用）或方形圆形（常用）或方形锤的底面积大小：取决于表面土质取决于表面土质，对砂土一般为对砂土一般为2-4m2-4m2 2，粘性土为，粘性土为3-4m3-4m2 2，淤泥质土为，淤泥质土为4-6m4-6m2 2。夯锤中宜设置若干个上下贯通的夯锤中宜设置若干个上下贯通的气孔气孔，以减少夯击时空气阻力。，以减少夯击时空气阻力。第23页/共41页强夯地基1.2 1.2 起重机：一一般般采采用用自自行行式式起起重重机机。起起重重能能力力取取大大于于1.

16、51.5倍倍锤锤重重，并并需需设设安安全全装装置置，防防止止夯夯击击时时臂臂杆杆后后仰。仰。1.3 脱钩装置：第24页/共41页2 2）技术参数）技术参数a.锤重和落距锤重和落距:不小于8t 不小于6mb.夯击点布置和间距夯击点布置和间距:大面积：梅花形、正方形网格 条基：成行布置 独立基础：单点或成组布置c.击数和遍数瞬间沉降量很小时，不能继续夯实，此时的夯击数为最佳夯击数一般软土：58cm；废渣填石：24cm每夯击点夯击数一般310击，遍数一般为25遍，透水性弱，加固要求高的工程，适当增加d.间歇时间颗粒细、含水量高、黏土厚：24周黏土或冲击土：3周地下水位低、含水量少的碎石类填土和透水强

17、的砂土：不需间隙e.加固范围：(L+H)(B+H)第25页/共41页1 1）原理原理：利用振冲器水冲成孔，填以砂、石骨料，水平和垂直振动振密填料，形成碎石柱体与原地基构成复合地基，适用于加固松散砂土地基、粗砂土地基。2）机具设备机具设备振冲器、起重机械、水泵、供水管道、加料设备、控制设备振冲挤密法振冲挤密法第26页/共41页3）施工要点a.a.先现场振冲试验先现场振冲试验b.b.振冲前，定出冲孔中心位置并编号振冲前，定出冲孔中心位置并编号c.c.用起重机吊至桩位喷水启动，每沉入用起重机吊至桩位喷水启动，每沉入0.51m0.51m，留，留510s510s以形以形成直径成直径0.81.2m0.81

18、.2m的孔洞的孔洞d.d.达到设计深度后留振，并清孔达到设计深度后留振，并清孔e.e.提出振冲器，倒入填料，约提出振冲器，倒入填料，约1m1m高后用振冲器振密高后用振冲器振密f.f.施工顺序应：由里向外、一边推向另一边以挤走部分软土施工顺序应：由里向外、一边推向另一边以挤走部分软土g.g.振密中小喷水补水振密中小喷水补水h.h.填料：砾石、碎石、卵石、粗砂、矿渣、碎的废砼块等，填料：砾石、碎石、卵石、粗砂、矿渣、碎的废砼块等，粒径粒径550mm550mmi.i.地表有硬层，先挖孔再振冲，减少磨损地表有硬层，先挖孔再振冲，减少磨损第27页/共41页 第28页/共41页预压加固法预压加固法 预压加

19、固法预压加固法是在修建建筑物之前，在建筑场地堆放土石等 预压荷载使地基固结 待地基固结达到要求的程度后，卸除预压荷载再修建建筑物，这样可以消除或大大减小建筑物建成后的沉降，同时也可提高地基承载力。该法适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。1、堆堆载预压法法 堆堆载预压法法是在建筑物建造前，于弱软土地基表面铺设砂垫层，然后是在建筑物建造前，于弱软土地基表面铺设砂垫层，然后堆设土料进行加载预压，地基因此发生固结沉降，承载力得以提高的地基堆设土料进行加载预压，地基因此发生固结沉降，承载力得以提高的地基处理方法。处理方法。其适用于透水性和自身排水条件相对较好，施工工期较长，且厚度较其适用于透水

20、性和自身排水条件相对较好，施工工期较长，且厚度较薄的饱和软弱地基。薄的饱和软弱地基。预压荷载的数量、范围、速率和预压时间应根据相应的规范计算确定。预压荷载的数量、范围、速率和预压时间应根据相应的规范计算确定。第29页/共41页2 2、砂井堆载预压法、砂井堆载预压法 砂井堆载预压法系在软弱地基中用钢管成孔，孔中灌砂并振砂井堆载预压法系在软弱地基中用钢管成孔，孔中灌砂并振实后，形成竖向排水的砂井，砂井顶部设置水平排水的砂垫层，实后，形成竖向排水的砂井，砂井顶部设置水平排水的砂垫层，再堆载预压的地基处理方法，如图。再堆载预压的地基处理方法，如图。3 3、真空预压法、真空预压法 为了避免堆卸土、石等笨

21、重预压荷载时费时费力为了避免堆卸土、石等笨重预压荷载时费时费力,也可利用也可利用大气压力作为预压荷载的真空预压法。大气压力作为预压荷载的真空预压法。如图，同时，若地质条件允许，可在场地埋设井点系统来降如图，同时，若地质条件允许，可在场地埋设井点系统来降低地下水位，既加速排水，又使土的自重加大起到预压作用低地下水位，既加速排水，又使土的自重加大起到预压作用 此法可与堆载法联合使用，两种加固效果可叠加，合理协调此法可与堆载法联合使用，两种加固效果可叠加，合理协调后可取得良好效果。后可取得良好效果。第30页/共41页第31页/共41页六、其他方法1.轻质路堤定义：为减轻路堤自重，减少沉降及增大稳定安

22、全系数，采用轻质材料如粉煤灰等修筑的路堤。粉煤灰粒径应控制为0.0012mm，小于0.074mm的颗粒含量宜大于45%。粉煤灰路堤由路堤主体部分、护坡和封顶层、隔离层、排水系统组成。第32页/共41页施工要点：1.粉煤灰路堤中，用于护肩、护坡、路拱等部位的土质填料，应选用具有一定塑性的粘性土。2.土质护坡厚度应根据使用土质和自然条件而定，水平方向厚度应保持不小于1m，并和粉煤灰同时分层填筑、碾压。3.土质护坡中排水盲沟的设置应根据施工季节和当地降雨量的大小而定，盲沟断面尺寸宜为40*50cm，水平间距为1015m，呈梅花形交叉布置。第33页/共41页4.土质封顶层厚度应为2030cm，也可以与

23、路面结构层相结合，采用石灰土、二灰土等路面底基层材料替代，但应保证达到高速公路上路床要求的密实度。5.粉煤灰路堤底部距地下水位或地表积水位应超过50cm，或在基底加设厚度不小于30cm的粒料隔层，以阻断毛细水通道。隔离层横坡度不小于3%。6.粉煤灰路堤边坡坡度视路堤高度而定。第34页/共41页第35页/共41页2.反压护道法在路堤两侧填筑一定宽度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡，增加抗滑力矩，以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数，达到稳定路堤的目的。反压护道的高度一般为路堤高度的1/31/2，且不超过地基稳定性要求的极限高度。第36页/共41页反压护道法第37页/共41页3

24、.加筋土法加筋土是由土和筋体组成的复合土体。在填土工程过程中铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料，以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。主要用于堤坝和挡土结构物中。第38页/共41页加筋土法的基本机理：是通过土体与筋体间的摩擦作用，使土体中的拉应力传递到筋体上，筋体承受拉力，而筋间土承受压应力及剪应力，使加筋土中的筋体和土体都能较好发挥自己的潜能。第39页/共41页土的加筋在我国古代汉武帝时就有以草枝建造长城的记载。现代加筋土技术的发展始于2020世纪6060年代初期，法国工程师Henri VidalHenri Vidal首先在试验中发现，当土掺有纤维材料时，其强度可明显提高到原有天然土强度的好几倍，并由此提出了土的加筋概念和理论。第40页/共41页感谢您的观看。第41页/共41页