特殊路基处理分析及应用类型划分

第 205 节 特殊路基处理

1、特殊路基概述：

特殊路基是指修建在不良地质现象，特殊地形地质情况，某些特殊气候因素 等不利条件下的道路路基。

特殊路基有可能因自然平衡条件被打破，或者边坡过陡，或者地质承载力过 低，而出现各种各样的问题，因此，除要按一般路基标准、要求进行设计外，还   要针对特殊问题进行研究，做出处理 。

2、特殊路基分类：

湿黏土路基、软土地区路基、红黏土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区 路基、盐渍土地区路基、风积沙及沙漠地区路基；

季节性冻土地区路基、多年冻土地区路基、涎流冰地区路基、雪害地区路基； 滑坡地段路基、崩塌与岩堆地段路基、泥石流地区路基；

岩溶地区路基、采空区路基；

沿河 (沿溪) 地区路基、水库地区路基、滨海地区路基。

3、特殊路基处理方法：

1.袋装砂井处理：

袋装砂井是排水固结法处理钦弱地基的一种加固措施。

将中、粗砂装入砂袋(用具有透水性和耐水性好、韧性较强的聚丙烯或其他 适宜编织料制成的砂袋)内，袋口扎紧后，可采用沉管式打桩机施工。

袋装砂井宜采用圆形套管，套管内径宜略大于砂井直径。

2. 塑料排水板处理：

塑料排水板是具有孔道的板状物体，由芯体和滤套组成的复合体，或由单一 材 料 制成的多孔管道板带。 中间挤出成型的塑料芯板，是排水带的骨架和通道。

塑料排水板断面尺寸一般为 100mm*(4~5)mm。竖向排水体一般可按正方形 或 等边三角形布置。 塑料排水板宜采用矩形套管，也可采用圆形套管。

3. 石灰砂桩处理：

石灰砂桩法是在土基中成孔，孔内填入石灰而成灰桩，用于挤密软土地基。

石灰砂桩通过生石灰吸水、膨胀、发热及离子交换作用使桩体硬化，改善了 原地基土的性质，此外还可以减少因周围土的蠕变所引起的侧向位移。

石灰砂桩吸水和膨胀及对土体的挤密作用是其加固地基的特殊功能。

4. 振冲碎石桩处理：

用振冲法加固地基主要是通过在地基中形成密实桩体和挤密作用，与原地基 构成复合地基，从而达到提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降的作用。碎石 桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力提高 1.2~1.3 倍。

振动沉管法成桩可采用一次拔管成桩法、逐步拔管成桩法和重复压管成桩法

三种工艺。

5. 沉管法挤密桩处理：

挤密桩，又称粒料桩法，以冲击或振动的方法将砂、灰土或碎石等粒料挤入 软土地基内，形成直径较大的桩体，并同原地基形成复合地基，达到加固的目的， 一般用于处理松砂或黏性土。

6. 水泥、石灰搅拌桩处理：

粉体喷射搅拌桩是化学加固法处理软土地基的一种方法，施工工艺可分为浆 喷(湿法)和粉喷(干法)两种。

用带有回转、翻松、喷粉与搅拌的机械，将软土地基局部范围内的某一深度、 某一直径内的软土用石灰或水泥粉末通过特制的粉体喷搅施工机械喷人需要加 固的软土地基中，经过由下而上逐步喷搅使软土予以改良、加固形成加固土桩体， 以 提 高软土地基承载力的方法。

7. 高压旋喷桩处理：

高压旋喷桩是用钻机钻孔至设计深度，用高压泵和通过安装在钻杆底部的特 殊喷射装置，向上喷射化学浆液(一般使用水泥浆液) ，在喷射的同时，钻杆以一 定的速度旋转并逐渐向上提引，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，强制破 坏的土体与化学浆液混合，胶结硬化后在土层中形成直径较均匀的圆柱体。

高压喷射按喷射流移动轨迹可分为旋喷、定喷和摆喷三种，按注浆管类型可 分为单管、二重管、三重管、多重管和多孔管五种。

8. CFG 桩处理：

CFG 桩是用钻机钻孔或用振动设备沉管至设计深度，在孔内浇筑水泥混凝土 (含粉煤灰) ，待硬化后在土层中形成直径较均匀的圆柱体。

CFG 桩，又称水泥粉煤灰碎石桩，属于一种低强度混凝土桩，需要碎石、石 屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，充分利用桩间土的承载力共同作用，可传递荷 载 到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。

9.土工合成材料处理：

土工合成材料处理地基指将一层或多层土工合成材料铺垫在路堤底部的湿 软地基上来改善地基，减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，以提高地基的承载力。

10.强夯处理地基：

强夯法指利用大质量夯锤从较高处自由落下对地基产生冲击和振动，降低地 基土的压缩性并提高其强度的处理方法。夯锤重量多为 100~400kN ，落距多为 6-40 m 。

强夯处理后，地基承载力可提高 2~5 倍，压缩性降低 50%~90% ，广泛用 于杂填土(各种垃圾) 、碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土及泥炭和沼泽土。

11.抛石挤淤：

抛石挤淤是在路基底部抛投一定数量的片石，将基底范围内的淤泥挤出，以 提高地基强度。

抛石挤淤适用于湖塘或河流等积水洼地，常年积水且不易抽干，表面无硬壳， 软土液性指数大，厚度薄，片石能沉至下卧硬层的情况。一般软土层厚度为 3~ 4m 。石块的大小视软土稠度而定，一般不宜小于 30cm。

12.地基垫层：

垫层是在路堤底部铺设的砂、砂砾、石渣、碎 (砾) 石层，防止地下毛细水 上升，排出路基水分，保证路基强度和稳定，也可作为软土地基孔隙水排出通道， 为软土地基浅层处置措施之一。

塑料排水板、砂井、袋装砂井等加固和处置措施都要配合设置垫层。

13.真空预压：

真空预压法是在需要加固的软上地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水 管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋人上中，通过砂垫层内 埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。

真空预压处理地基时，必须设置塑料排水板或砂井等竖向排水体，主要适用 于软土性质很差、土源紧缺、工期紧的软土地基 。

14.采空区处治：

采空区是由人为挖掘或天然地质运动在地表下面产生的“空洞”。

采空区的存在使得公路建设和运营面临很大的安全问题，人员与机械设备都 可能掉入采空区内部受到伤害。

15.刚性桩处理：

刚性桩适用于处理深厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、 桥头或通道与路堤衔接段。

公路软土地基处理可采用预应力混凝土薄壁管桩 (PTC) 、预应力高强混凝 土管桩(PHC) 、预制混凝土方桩等刚性桩。

刚性桩桩顶应设桩帽，形状可采用圆柱体、台体或倒锥台体。桩帽直径或边 长宜为 1.0~1.5m ，厚度宜为 0.3~0.4m ，宜采用 C30 水泥混凝土现浇而成。

16.路基注浆处理：

将配制好的化学浆液或水泥浆液，通过导管注入土体间隙中，与土体结合发 生物化反应，从而提高土体强度，减小其压缩性和渗透性。

17.冲击压实：

冲击压路机由曲线为边而构成的正多边形冲击轮在位能落差与行驶动能相 结 合 下对工作面进行静压、搓揉、冲击。 与一般压路机相比，其压实土石的效率提高 3 ~ 4 倍 ( 考虑上料、摊铺、平整   的工艺 ) 。

主要应用领域 ：  

高路 堤、路床、填挖交界路基的冲击增强补压。  

湿 陷性黄土等软弱地基、路堑的冲击碾压处理。  

路堤等的分层填筑冲压。  

旧 砂石路、旧沥青路的冲击碾压与加宽部分的增强补压。  

旧 水泥混凝土路面的冲击破碎碾压。  

18.泡沫轻质土浇筑：

泡沫轻质土，是通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将 泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型， 经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。

泡沫轻质土属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫 孔 ， 使混凝土轻质化和保温隔热化。