专题四：高速铁路软土地基处理.ppt

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1、专题四：高速铁路软土地基处理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望软土地基处理技术前提： 地基处理的目的、加固原理、施工程序、技术要求、质量标准和检测方法软土地基处理技术铁路系统常用的地基处理方法l浅层处理：换填法，抛石挤淤法、砂垫层法、土工合成材料（土工格栅、土工格室）垫层法。l排水固结法：袋装砂井、砂井、塑料排水板 堆载预压、真空预压、井点降水l复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩l强夯：强夯置换软土地基处理技术高速铁路路基的地基条件

2、高速铁路路基的地基条件l不允许发生发生基底破坏，也不允许发生过大的工后沉降和沉降速率。l以往只对基底强度作要求，不允许地基破坏，对地基变形未重视。l提速后的铁路路基病害，大部分为地基变形所致。l高速铁路路基的设计理念正由强度设计向变形控制设计转变l高速铁路路基地基，强度和刚度要求并重。软土地基处理技术l日本东海道新干线：工后沉降小于日本东海道新干线：工后沉降小于10cml大秦铁路：工后沉降小于大秦铁路：工后沉降小于30cml广深准高速铁路：工后沉降小于广深准高速铁路：工后沉降小于20cml秦沈客运专线：工后沉降小于秦沈客运专线：工后沉降小于15cml京沪高速铁路：工后沉降小于京沪高速铁路：工后

3、沉降小于10cm软土地基处理技术地基处理方法的选择地基处理方法的选择l软土层厚度小于软土层厚度小于3米时，浅层处理。米时，浅层处理。l一般路基，软土层较后，排水固结法。一般路基，软土层较后，排水固结法。l路桥过渡段：复合地基路桥过渡段：复合地基l松软地基、液化地基：松软地基、液化地基：l软土地基厚，施工受地域影响，采用粉喷软土地基厚，施工受地域影响，采用粉喷桩。桩。音乐治疗的特点自然性 自然疗法是未来医学发展的趋势之一，它包括草药疗法、按摩疗法、水疗法、磁疗法、蜂疗法、音乐疗法、全息诊疗法、经络诊疗法、行为疗法、精神疗法、饮食疗法、气味疗法、艺术疗法等，是一门横跨预防医学、临床医学、康复医学的

4、应用学科。针对性 音乐治疗主要是针对心理疾病和由心理因素而导致的疾病。尽管音乐治疗对非心理性疾病也有一些疗效，甚至对某些疾病有特殊的疗效。但从总体来说，音乐治疗对心理疾病和心身疾病疗效更为明显。整体性 音乐治疗与我国传统的中医十分相似。它是通过音乐的旋律、节奏、和声等要素与人的生理和心理的一些要素相作用，调动人体生命的潜能、整合各系统的关系，以达到治病的目的。综合性 音乐既可以单独作为一种治疗方法，也可以与其他的心理治疗方法相结合，形成一种新的、综合的治疗方法。如以音乐为背景的语言诱导就是其中的一种。特异性 音乐是人类的一种文化现象，尽管人类的文化有其共性，但文化的个性也是十分明显的。由于每个

5、人所处的文化环境不同，所受的家庭教育各异，因而产生了对音乐的不同喜爱和理解。在音乐治疗中，寻找来访者最喜爱的、感受最深的音乐是治疗的难点，同时也是治疗能取得效果的关键所在。音乐治疗的优点与缺点l优点音乐治疗的最大特点是它的“情景性情景性”和和“感染性感染性”，即对人情绪的渲染作用。l缺点然而，这同时也是音乐作为心理治疗手段的缺点。音乐治疗对人的作用是感性的而不是理性的，且音乐不像语言那样能够完全被人理解。因此，它具有难理难理解性和缺乏针对性解性和缺乏针对性的弱点。 同一曲音乐作用不同的人能引起完全不同的反应。音乐疗法“不是通过人的理性而发挥作用的。音乐崇尚的是一种感性情绪作用，而不是智力、推理

6、和判断活动。 然而，许多心理治疗就是要通过理性的语言来改变患者错误思维和认识，单纯音乐治疗就无法实现。美国纽约州立大学医疗队中心的奥里斯博士说，“音乐是一种有效的治疗辅助手段”。此外，“被治疗者起码应该对音乐有一定的感受能力，至少喜欢听音乐”。 因此，“音乐治疗的效果取决于患者对音乐的感悟能力，病不是每个人都适合进行用音乐治疗的。”在单纯音乐治疗过程中，如果患者听不懂音乐，治疗的效果就差或没有效果。软土地基处理技术浅层处理法：浅层处理法：1、换填法（1）加固原理：根据土中附加应力的分布规律、让垫层承受上部较大的应力，软弱土层承受较小的应力。（2）作用： 提高持力层承载力；减少沉降量；加速软土层

7、的排水固结；防止冻胀；消除膨胀土的胀缩作用。软土地基处理技术（3）要求宽度；填料与压实标准（4）检验方法：压实系数、地基系数。2、抛石挤淤法石料要求、抛填顺序；检验方法。3、砂垫层法（含反滤层）4、土工合成材料垫层*搭接问题；多层铺设；砂垫层要求；压实问题软土地基处理技术排水固结法：排水固结法：l原理：孔隙水排出，孔隙体积减小，地基产生固结变形。l目的：解决沉降与稳定问题l组成： 排水系统： 水平排水体：砂垫层 竖向排水体：砂井、袋装砂井、塑料排水板加压系统：堆载法、真空预压法、降水法、电 渗法、联合法软土地基处理技术设计方法设计方法l堆载预压设计堆载预压设计分级加载：当前期荷载增加到足以承受

8、下级荷载时。利用天然地基土抗剪强度计算第一级允许荷载P1计算第一级荷载下地基强度增长值Cu1计算P1作用下达到所需固结度所需时间t1根据Cu1计算施加的第二级荷载P2=5.52Cu1/K依此类推计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量，确定预压时间。软土地基处理技术l砂井排水固结设计砂井排水固结设计砂井设计 直径和间距；深度；排列方式；布置范 围；砂料砂井地基固结度设计太沙基一维固结理论地基稳定分析：瑞典条分法沉降计算：分层总和法软土地基处理技术施工方法施工方法l袋装砂井：袋装砂井：设备：履带式双管砂井机；门架式袋装砂井机； 井架式袋装砂井机材料：砂袋聚乙烯、聚丙烯、聚酯施工顺序：清理

9、场地：开挖排水沟，清表填筑土拱坡：设计路幅宽度范围内回填至高出原地面20cm，以4%横坡形成拱，碾压密实。填筑砂垫层：均匀、等厚软土地基处理技术机具定位打设套管孔口检查起吊，下砂袋坝套管检查砂井入土深度质量控制：质量控制：砂料质量及含泥量套管长度与直径，桩尖活门开启情况灌砂的饱满度垂直度砂袋的外露长度软土地基处理技术塑料排水板l施工顺序施工顺序：装靴定位插设上拔切断移位复合地基1 1、定义、定义由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与桩由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与桩间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同分担上部荷载，并协调变形的地基。分担上部荷载，并协

10、调变形的地基。2 2、分类、分类桩体按成桩采用的材料分为：桩体按成桩采用的材料分为：散体土类桩：碎石桩、砂桩；散体土类桩：碎石桩、砂桩；水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩桩混凝土类桩：混凝土类桩：CFGCFG桩桩复合地基 按成桩后桩体的强度分：按成桩后桩体的强度分：柔性桩：散体土类桩柔性桩：散体土类桩半刚性桩：水泥土类桩半刚性桩：水泥土类桩刚性桩：混凝土类桩刚性桩：混凝土类桩3 3、复合地基的作用机理、复合地基的作用机理桩体作用桩体作用垫层作用：桩土复合地基垫层垫层作用：桩土复合地基垫层加速固结作用加速固结作用 碎石桩，砂桩具有良好的透水性，加速地基固结

11、。碎石桩，砂桩具有良好的透水性，加速地基固结。水泥土类桩与混凝土类桩也可加速地基固结。水泥土类桩与混凝土类桩也可加速地基固结。挤密作用挤密作用 砂桩、碎石桩施工过程中由于振动，挤压，排土作砂桩、碎石桩施工过程中由于振动，挤压，排土作用等原因，使桩间土起到一定的密实作用。用等原因，使桩间土起到一定的密实作用。复合地基加筋作用加筋作用 复合地基提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。复合地基提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。4 4、复合地基的破坏模式、复合地基的破坏模式刺入破坏刺入破坏混凝土类桩混凝土类桩鼓胀破坏鼓胀破坏碎石桩碎石桩整体剪切破坏整体剪切破坏滑动破坏滑动破坏5 5、应力特性、承

12、载力与变形特性、应力特性、承载力与变形特性桩土应力比桩土应力比复合地基承载力复合地基承载力复合地基复合地基复合地基6 6、粉喷桩、粉喷桩 6.16.1特点特点 通过特殊装置将压缩空气和粉体固化材料，经过通过特殊装置将压缩空气和粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴送到搅拌叶片的喷嘴喷出。借助叶高压软管和搅拌轴送到搅拌叶片的喷嘴喷出。借助叶片的旋转，在叶片的背后产生孔隙，安装在叶片背后片的旋转，在叶片的背后产生孔隙，安装在叶片背后的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，混合的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，混合气体在孔隙中压力急剧降低，使固化材料黏附在旋转气体在孔隙中压力急剧降低，使固化材

13、料黏附在旋转产生孔隙的土中，转到半周另一叶片将土和粉体固化产生孔隙的土中，转到半周另一叶片将土和粉体固化材料搅拌混合在一起。材料搅拌混合在一起。复合地基6.2 6.2 施工工具施工工具搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机，搅拌翼，动力部分。搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机，搅拌翼，动力部分。6.3 6.3 施工工序施工工序开工开工钻孔对位钻孔对位钻孔至设计深度钻孔至设计深度打开送料阀门，关闭送气阀门，喷粉。打开送料阀门，关闭送气阀门，喷粉。确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。提升至设计标高，停止喷粉。提升至设计标高，停止喷粉。打开送气阀，关闭送料

14、阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转打开送气阀，关闭送料阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转2min。在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。提升至地面，停主电机，空压机提升至地面，停主电机，空压机复合地基6.46.4操作要点操作要点试桩不少于试桩不少于2 2根，确定施工参数：钻进速度，提升速度，根，确定施工参数：钻进速度，提升速度，搅拌速度，其流量，空气压力。搅拌速度，其流量，空气压力。必须钻到设计深度。必须钻到设计深度。复搅时（停止喷粉），重叠长度不小于复搅时（停止喷粉），重叠长度不小于1 1米。米。6.5 6.5 质量检测质量检测桩身无侧限抗压

15、强度：抽检桩身无侧限抗压强度：抽检2%02%0，没工点不少于，没工点不少于2 2根。成根。成桩桩2828天后，在桩径方向天后，在桩径方向1/41/4初，桩头至初，桩头至2/32/3桩长。桩长。复合地基承载力：沿线路纵向每复合地基承载力：沿线路纵向每100100米米1 1处，不少于一处。处，不少于一处。载荷板试验载荷板试验。复合地基7 7、水泥搅拌桩、水泥搅拌桩7.1 7.1 施工程序施工程序钻机就位钻机就位预搅下沉预搅下沉按设计确定的配合比，制备水泥浆按设计确定的配合比，制备水泥浆提升、喷浆、搅拌提升、喷浆、搅拌重复上、下搅拌重复上、下搅拌清洗清洗移位移位复合地基7.27.2施工注意事项施工注

16、意事项在顶端在顶端0.30.5m0.30.5m时，上覆压力较小，搅拌质量较差，场地整平时，上覆压力较小，搅拌质量较差，场地整平标高应比设计标高高出标高应比设计标高高出0.30.5m0.30.5m。制桩到地面，然后将上部。制桩到地面，然后将上部0.30.5m0.30.5m差的桩段挖去。垂直度偏差差的桩段挖去。垂直度偏差1.5% 1.5% ，桩径偏差，桩径偏差4%4%。试桩，确定施工参数。试桩，确定施工参数。浆液不得离析，泵送应连续。浆液不得离析，泵送应连续。搅拌下沉不易水冲。搅拌下沉不易水冲。因故停浆，搅拌机下沉至停浆点以下因故停浆，搅拌机下沉至停浆点以下0.5m0.5m，恢复后喷浆提升。，恢复

17、后喷浆提升。6.5 6.5 质量检测质量检测桩身无侧限抗压强度：抽检桩身无侧限抗压强度：抽检2%02%0，没工点不少于，没工点不少于2 2根。成桩根。成桩2828天后，在桩径方向天后，在桩径方向1/41/4初，桩头至初，桩头至2/32/3桩长。桩长。复合地基承载力：沿线路纵向每复合地基承载力：沿线路纵向每100100米米1 1处，不少于一处。载处，不少于一处。载荷板试验。荷板试验。复合地基8、挤密砂桩、挤密砂桩 将砂桩打入软土地基，使密实的砂柱体挤密软弱土层，形成复合地基。将砂桩打入软土地基，使密实的砂柱体挤密软弱土层，形成复合地基。有外荷载作用时，应力向砂桩集中，使桩周围土层承受的压力减小，

18、沉降有外荷载作用时，应力向砂桩集中，使桩周围土层承受的压力减小，沉降也相应减小。根据我国在淤泥质粘土上打桩前后的荷载试验，其沉降量可也相应减小。根据我国在淤泥质粘土上打桩前后的荷载试验，其沉降量可比天然地基减小比天然地基减小2030，因而适用于对沉降要求较严的工程。同时，因而适用于对沉降要求较严的工程。同时，砂桩与砂井一样，在土中形成排水通路，能加速地基土固结沉降的速率，砂桩与砂井一样，在土中形成排水通路，能加速地基土固结沉降的速率，改善地基的整体稳定性，提高地基的承载力。改善地基的整体稳定性，提高地基的承载力。 挤密砂桩采用中、粗混合砂料，含泥量不得大于挤密砂桩采用中、粗混合砂料，含泥量不得

19、大于5，也可用砂与角砾，也可用砂与角砾的混合料。设计规则规定，灌砂要密实，灌砂率不应小于的混合料。设计规则规定，灌砂要密实，灌砂率不应小于90砂桩直径砂桩直径根据置换率要求以及施工机械、成桩方法等综合因素考虑，宜用较大直径。根据置换率要求以及施工机械、成桩方法等综合因素考虑，宜用较大直径。我国目前常用我国目前常用30cm，最大，最大5070cm，国外多用，国外多用6080cm，最大可达，最大可达150200cm。桩在平面上布置成三角形或正方形；桩长不应小于危险滑。桩在平面上布置成三角形或正方形；桩长不应小于危险滑弧的深度；对于厚度不大的软土，桩长应穿透软弱层。砂桩顶面应铺以砂弧的深度；对于厚度

20、不大的软土，桩长应穿透软弱层。砂桩顶面应铺以砂垫层以利排水。垫层以利排水。 复合地基 碎石桩碎石桩 碎石桩的结构与砂桩相同，桩身由碎石充填，其加固机理与碎石桩的结构与砂桩相同，桩身由碎石充填，其加固机理与砂桩不同的是它不是挤密而是置换。由于碎石桩的刚度大于地基砂桩不同的是它不是挤密而是置换。由于碎石桩的刚度大于地基中的软粘土，地基应力重分布，荷载大部分由碎石桩承担，桩土中的软粘土，地基应力重分布，荷载大部分由碎石桩承担，桩土应力比值一般为应力比值一般为35。碎石桩受荷后，产生径向变形，且引起周。碎石桩受荷后，产生径向变形，且引起周围土体产生被动抗力。如粘土强度过低，碎石桩得不到所需的径围土体产

21、生被动抗力。如粘土强度过低，碎石桩得不到所需的径向支持力，就不能达到加固的目的。因此天然地基的强度大小是向支持力，就不能达到加固的目的。因此天然地基的强度大小是形成复合地基的重要条件。根据经验，天然地基的抗剪强度大于形成复合地基的重要条件。根据经验，天然地基的抗剪强度大于20kPa，碎石桩加固地基才有较好的效果。，碎石桩加固地基才有较好的效果。 碎石桩的直径较大碎石桩的直径较大(常用常用8090cm)，桩长设计方法与砂桩，桩长设计方法与砂桩相同，当软土较厚桩身不穿软弱层时，复合地基可起垫层作用，相同，当软土较厚桩身不穿软弱层时，复合地基可起垫层作用，将荷载扩散使应力分布均匀，提高地基的承载力并

22、减小沉降及沉将荷载扩散使应力分布均匀，提高地基的承载力并减小沉降及沉降差。选用碎石桩材料时若考虑级配，则形成的桩能起排水砂井降差。选用碎石桩材料时若考虑级配，则形成的桩能起排水砂井的作用，因而它也能提高土的抗剪强度，增大路堤的稳定性。的作用，因而它也能提高土的抗剪强度，增大路堤的稳定性。复合地基8.1施工方法：施工方法：振冲挤密法：沉管法，干振法振冲挤密法：沉管法，干振法振动成桩：冲击成桩振动成桩：冲击成桩8.2加固机理：加固机理：松散砂土松散砂土挤密挤密排水减压排水减压砂基预震砂基预震粘性土粘性土置换置换加速排水加速排水易发生鼓胀易发生鼓胀复合地基8.3 质量检验质量检验时间：饱和粘土：时间

23、：饱和粘土：12周；砂土：周；砂土：35天天方法：方法：液化地基：标准贯入试验液化地基：标准贯入试验N63.5(一米以下一米以下)；一米以内钎探。一米以内钎探。2%桩间土：动力触探，静力触探桩间土：动力触探，静力触探 5处处/100米米复合地基承载力：载荷板试验复合地基承载力：载荷板试验 1点点/100米米软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制 在路堤施工中，由于附加荷载是逐在路堤施工中，由于附加荷载是逐渐起作用的，因此软土地基中超静水压渐起作用的，因此软土地基中超静水压力的消散必须经历一定时间才能完成。力的消散必须经历一定时间才能完成。为了使路堤填筑所产生的应力增加量与为了使路

24、堤填筑所产生的应力增加量与路堤底地基强度的增量相适应，就必须路堤底地基强度的增量相适应，就必须进行施工观测与控制。进行施工观测与控制。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制 （一）施工观测的范围（一）施工观测的范围 1、接近或超过临界高度的路堤；、接近或超过临界高度的路堤；2、采用砂垫层、排水砂井加固的路堤；、采用砂垫层、排水砂井加固的路堤；3、必须进行试压或预压的桥头路堤及采用、必须进行试压或预压的桥头路堤及采用加固措施的较高路堤；加固措施的较高路堤；4、超过设计允许填土速度施工的路堤；、超过设计允许填土速度施工的路堤；5、对全面施工具有指导意义的代表性路堤。、对全面施工具有

25、指导意义的代表性路堤。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制（二）施工观测的主要项目（二）施工观测的主要项目 1、人工巡回观察地表变化、人工巡回观察地表变化 人工巡回观察是由有经验的施工人员沿人工巡回观察是由有经验的施工人员沿着线路巡回观察路堤外貌的微小变形、着线路巡回观察路堤外貌的微小变形、微小裂缝及其他发展情况，观察路堤坡微小裂缝及其他发展情况，观察路堤坡脚附近地面的微小隆起和出水现象等。脚附近地面的微小隆起和出水现象等。当发现上述现象时，应考虑缓填或停填。当发现上述现象时，应考虑缓填或停填。软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制2、边桩位移观测、边桩位移观测

26、 在填土过程中，边桩用来观测土的侧向位移值及在填土过程中，边桩用来观测土的侧向位移值及其发展趋势，从而判断地基的稳定性。其发展趋势，从而判断地基的稳定性。 （1）边桩设置。在路堤坡脚外侧）边桩设置。在路堤坡脚外侧210 m范围内，范围内，按顺线路方向布置按顺线路方向布置12排（如仅布置一排则应距排（如仅布置一排则应距路堤坡脚外侧路堤坡脚外侧24 m范围范围)，桩间距以，桩间距以1020 m为宜。每排位移边桩两端，在不受荷重影响范围为宜。每排位移边桩两端，在不受荷重影响范围以外设置固定桩（用混凝土浇灌固定）。以外设置固定桩（用混凝土浇灌固定）。 边桩多用边桩多用100mm100mm1000mm的

27、硬木制的硬木制成。使用时按设计要求打入土中，其桩顶露出地成。使用时按设计要求打入土中，其桩顶露出地面面23cm，并在桩顶钉一小钉，以备观测用。，并在桩顶钉一小钉，以备观测用。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制（2）位移观测。位移应用精度较高的经纬仪、水平仪进）位移观测。位移应用精度较高的经纬仪、水平仪进行观测。观测精度应准确到行观测。观测精度应准确到1 mm。一般填土低于临。一般填土低于临界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度时，应每天观测并绘制时，应每天观测并绘制“填土高填土高时间时间位移量位移量”关系关系曲线图，

28、随时分析填筑期间的稳定情况，以利指导施工。曲线图，随时分析填筑期间的稳定情况，以利指导施工。通常每上、下班时各观测一次，两次观测值之差除以观通常每上、下班时各观测一次，两次观测值之差除以观测时间（测时间（h）再乘以）再乘以24（h）即可作为日平均沉降量、）即可作为日平均沉降量、位移量。一般认为，日平均水平位移量小于位移量。一般认为，日平均水平位移量小于15 mm，日，日平均垂直位移量小于平均垂直位移量小于10 mm是安全的。若连续数日平均是安全的。若连续数日平均位移量超过以上数值，应停止填筑，加强观测。特别要位移量超过以上数值，应停止填筑，加强观测。特别要注意路堤中裂缝出现及发展情况，必要时应

29、立即采取措注意路堤中裂缝出现及发展情况，必要时应立即采取措施。施。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制 3、地面沉降观测、地面沉降观测 在填土过程中，地面沉降观测用来掌握在填土过程中，地面沉降观测用来掌握地层表面的总沉降量及沉降量随填土增地层表面的总沉降量及沉降量随填土增高和时间的变化情况，以便判断地基在高和时间的变化情况，以便判断地基在填筑中的稳定性。填筑中的稳定性。 （1）地面沉降观测仪器。地面沉降观测）地面沉降观测仪器。地面沉降观测仪器有沉降板、沉降杯、剖面沉降仪和仪器有沉降板、沉降杯、剖面沉降仪和水平测斜仪等几种。水平测斜仪等几种。 软土地区路基施工观测与控制软土地区

30、路基施工观测与控制 沉降测试方法的优化与选择沉降测试方法的优化与选择 为了提高沉降测试精度，严格控制施工质量，在过渡段的为了提高沉降测试精度，严格控制施工质量，在过渡段的沉降测试中进行了多方案的选择和比较。课题组经过大量的调沉降测试中进行了多方案的选择和比较。课题组经过大量的调研和分析，选用了水平测斜仪进行过渡段的沉降测试。沉降桩研和分析，选用了水平测斜仪进行过渡段的沉降测试。沉降桩虽然可测量地表面的沉降量，但对土体内部的沉降却无所作为。虽然可测量地表面的沉降量，但对土体内部的沉降却无所作为。沉降板法是利用埋在路堤中的一刚性铁板，通过与其连接的观沉降板法是利用埋在路堤中的一刚性铁板，通过与其连

31、接的观测杆进行沉降测试，虽然它可以测试路堤内部不同高度的沉降，测杆进行沉降测试，虽然它可以测试路堤内部不同高度的沉降，但由于其附近压实机械难以靠近，影响其附近的路基压实质量，但由于其附近压实机械难以靠近，影响其附近的路基压实质量，并且对施工进度也有一定的干扰。沉降杯可以测量路堤内部不并且对施工进度也有一定的干扰。沉降杯可以测量路堤内部不同位置、不同深度处的沉降值，但由于很难保证进、出水管的同位置、不同深度处的沉降值，但由于很难保证进、出水管的平顺性，从而形成的气泡会堵塞水管，使测试无法进行；另外，平顺性，从而形成的气泡会堵塞水管，使测试无法进行；另外，管内的积水必须在冻结以前将其排出，否则积水

32、冻结，在寒冷管内的积水必须在冻结以前将其排出，否则积水冻结，在寒冷的东北地区也不能进行冬季测试。剖面沉降仪虽可以进行路基的东北地区也不能进行冬季测试。剖面沉降仪虽可以进行路基的全断面测试，但由于精度较低以及测试复杂，不方便运输、的全断面测试，但由于精度较低以及测试复杂，不方便运输、受环境影响较大等缺点，在应用上受到限制。受环境影响较大等缺点，在应用上受到限制。软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制 ZCX水平测斜仪是由沉降管和二次仪器组成。它可以测水平测斜仪是由沉降管和二次仪器组成。它可以测量路基内部不同位置、不同深度处的全断面沉降值。通过量路基内部不同位置、不同深度处的全断面沉

33、降值。通过把特制的把特制的PVC沉降管埋在路基中，用记录仪电缆把装有伺沉降管埋在路基中，用记录仪电缆把装有伺服加速度传感器的探头从沉降管的一段拉到另一端。由于服加速度传感器的探头从沉降管的一段拉到另一端。由于地基沉降，探头处于倾斜方向，通过重力加速度在敏感水地基沉降，探头处于倾斜方向，通过重力加速度在敏感水平轴上的投影，可精确测量探头的倾角，再根据探头的长平轴上的投影，可精确测量探头的倾角，再根据探头的长度计算探头两端的高程差，从而得到探头两端电对应的沉度计算探头两端的高程差，从而得到探头两端电对应的沉降差，如此累积便可以计算出路基横断面中任一点处的沉降差，如此累积便可以计算出路基横断面中任一

34、点处的沉降值。水平测斜仪的优点：精度高。试验证明，每次读降值。水平测斜仪的优点：精度高。试验证明，每次读数误差小于数误差小于0.1mm，50m长的坡面测试的累积误差小于长的坡面测试的累积误差小于5mm；操作方便。整个测试系统（探头、电缆及拉线、；操作方便。整个测试系统（探头、电缆及拉线、记录仪）可由一人携带，移动非常方便。测试操作仅需一记录仪）可由一人携带，移动非常方便。测试操作仅需一人即可完成；可以测量整个断面的沉降曲线。人即可完成；可以测量整个断面的沉降曲线。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制i-1i图图 水平测斜仪原理图水平测斜仪原理图=i软土地区路基施工观测与控制软

35、土地区路基施工观测与控制（2）沉降观测。路堤填土低于临界高度时每两天）沉降观测。路堤填土低于临界高度时每两天观测一次；在接近或超过临界高度时，每天观观测一次；在接近或超过临界高度时，每天观测一次。在沉降量急剧加大的情况下，每天观测一次。在沉降量急剧加大的情况下，每天观测次数不应少于测次数不应少于23次。观测精度应准确到次。观测精度应准确到1 mm。观测后应整理绘制。观测后应整理绘制“填土高填土高时间时间沉沉降量降量”关系曲线图。关系曲线图。 一般认为，日平均沉降量在一般认为，日平均沉降量在10 mm以内是安全以内是安全的。如采用砂井加固地基的路堤，每天沉降量的。如采用砂井加固地基的路堤，每天沉

36、降量在在20 mm以内仍是安全的。若数天连续超过上以内仍是安全的。若数天连续超过上述数值，应加强观测，必要时采取措施。述数值，应加强观测，必要时采取措施。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制4、孔隙水压力仪观测、孔隙水压力仪观测 孔隙水压力仪是测定不同时间、不同荷孔隙水压力仪是测定不同时间、不同荷重作用下孔隙水的消散过程，以推算地基重作用下孔隙水的消散过程，以推算地基强度的增长情况，检算地基的稳定性，控强度的增长情况，检算地基的稳定性，控制施工速度的一种主要仪器。但其构造复制施工速度的一种主要仪器。但其构造复杂，只有在重要工程中才使用。杂，只有在重要工程中才使用。 软土地区路

37、基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制（三）软土路堤施工控制（三）软土路堤施工控制 1、软土地基处理前，除采用水下抛石挤淤方、软土地基处理前，除采用水下抛石挤淤方法外，均应于开工前疏干地表水，有条件时可法外，均应于开工前疏干地表水，有条件时可采用降低地下水位措施，如挖槽、井点抽水等。采用降低地下水位措施，如挖槽、井点抽水等。施工现场应按有关规定要求，做好取土、弃土、施工现场应按有关规定要求，做好取土、弃土、堆料及运土道的平面布置，安排好作业顺序及堆料及运土道的平面布置，安排好作业顺序及机械运行线路，施工中不得随意更改。机械运行线路，施工中不得随意更改。 2、软土路堤宜提前安排施工，以利加强

38、预压、软土路堤宜提前安排施工，以利加强预压固结效果，使路堤在铺轨通车前具有足够的稳固结效果，使路堤在铺轨通车前具有足够的稳定性，减少再加固费用。定性，减少再加固费用。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制3、路堤填筑材料以渗水性土或矿渣为宜，非渗水、路堤填筑材料以渗水性土或矿渣为宜，非渗水性土也可。在二者兼用时，应将渗水性土填在性土也可。在二者兼用时，应将渗水性土填在路堤底部。严禁用泥炭及有机质含量较多的土路堤底部。严禁用泥炭及有机质含量较多的土作为填料，亦不宜采用软土作填料。作为填料，亦不宜采用软土作填料。4、软土地面路堤应有足够的天然护道宽度。当路、软土地面路堤应有足够的天

39、然护道宽度。当路堤的施工路肩高程至取土坑或排水沟底的高程堤的施工路肩高程至取土坑或排水沟底的高程之差值小于临界高度时，护道宽度可按一般规之差值小于临界高度时，护道宽度可按一般规定办理。若高差大于临界高度，则取土坑应远定办理。若高差大于临界高度，则取土坑应远离路堤。其位置应保证路堤稳定，可采用圆弧离路堤。其位置应保证路堤稳定，可采用圆弧检算法确定。如缺乏资料时，天然护道的宽度检算法确定。如缺乏资料时，天然护道的宽度不宜小于路堤高度的不宜小于路堤高度的23倍。如不能保持稳定倍。如不能保持稳定时，应考虑从远处取土填筑。时，应考虑从远处取土填筑。 软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制5

40、、填筑软土路堤时，应按其地基和路堤的后期沉、填筑软土路堤时，应按其地基和路堤的后期沉落量一并填筑预留沉落量所需的土方。地基后落量一并填筑预留沉落量所需的土方。地基后期沉落量可取值为预计总沉落量与施工阶段观期沉落量可取值为预计总沉落量与施工阶段观测的沉落量之差。路堤本体的预留沉落量可按测的沉落量之差。路堤本体的预留沉落量可按一般规定办理。一般规定办理。6、为保证路堤在施工和运营期间的安全，对筑成、为保证路堤在施工和运营期间的安全，对筑成后准备进行架梁作业的桥头路堤和已采取加固后准备进行架梁作业的桥头路堤和已采取加固措施的较高路堤措施的较高路堤(指接近或大于临界高度的路堤指接近或大于临界高度的路堤

41、)，其稳定性若无把握，应进行试压或预压。其稳定性若无把握，应进行试压或预压。软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制7、在路堤接近临界高度或易于丧失稳定时，、在路堤接近临界高度或易于丧失稳定时，应注意不将重物堆于堤顶。应注意不将重物堆于堤顶。8、为了排除地表水和降低地下水，路堤两、为了排除地表水和降低地下水，路堤两侧均应设置排水沟。侧均应设置排水沟。软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制7 软土地基研究软土地基研究测试仪器布置：在测试断面上埋设水平测斜仪、竖向测斜仪、分层沉测试仪器布置：在测试断面上埋设水平测斜仪、竖向测斜仪、分层沉降仪、孔隙水压力计和钢弦式土压力盒。

42、降仪、孔隙水压力计和钢弦式土压力盒。袋装砂井及水泥搅拌桩处理断面袋装砂井及水泥搅拌桩处理断面土压力盒水平倾斜仪竖向测斜仪分层沉降仪孔隙水压力计硬壳层线路中心软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制l测试仪器布置：在测试断面上埋设水平测测试仪器布置：在测试断面上埋设水平测斜仪、竖向测斜仪、分层沉降仪、孔隙水斜仪、竖向测斜仪、分层沉降仪、孔隙水压力计。压力计。水平倾斜仪竖向测斜仪分层沉降仪孔隙水压力计线路中心软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制五、试验成果内容五、试验成果内容总沉降总沉降填土高填土高时间过程曲线时间过程曲线地表沉降量；地表沉降量；推算路基工后沉降；推算路

43、基工后沉降；检验设计计算沉降量；检验设计计算沉降量；加荷速率与沉降速率的关系；加荷速率与沉降速率的关系；掌握路堤填土压密下沉量。掌握路堤填土压密下沉量。分层沉降曲线分层沉降曲线掌握地基土中每层土的压缩量及在总沉降中所占比例；掌握地基土中每层土的压缩量及在总沉降中所占比例；检验设计的压缩层计算深度。检验设计的压缩层计算深度。软土地区路基施工观测与控制软土地区路基施工观测与控制路基的横向沉降差异曲线路基的横向沉降差异曲线路基地表的横向沉降差；路基地表的横向沉降差；路基面的横向沉降差；路基面的横向沉降差；掌握路堤横断面下地基以及路基面横向沉降分布规律。掌握路堤横断面下地基以及路基面横向沉降分布规律。侧向位移时间过程曲线和沿深度分布线侧向位移时间过程曲线和沿深度分布线掌握侧向位移速率及最大侧移发生位置。掌握侧向位移速率及最大侧移发生位置。侧向位移侧向位移沉降相关分析沉降相关分析检验设计临界填土高度。检验设计临界填土高度。孔隙水压力消散曲线孔隙水压力消散曲线掌握地基固结程度、沉降速率，检验施工质量；掌握地基固结程度、沉降速率，检验施工质量；