路基关键技术和重点施工工艺.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,路基工程,关键技术和重点施工工艺介绍,1,前 言,2,路基施工关键技术和重点施工工艺,3,支挡工程关键技术和重点施工工艺,4,地基处理关键技术和重点施工工艺,1,前言,1.1,一般路基共同特点,1.2,路基填料分类,1.3,路基各部位要求,1.1,一般路基共同特点,1.,路基建筑在土石地基上并以土石为建筑材料,2.,路基完全暴露在大自然中,3.,路基同时受静荷载和活载的作用,无论是路堤、路堑，还是不填不挖路基，都可因外荷载作用引起土中原有应力平衡发生变化。,1.2,路基填料分类,1、,普通,填料按颗粒大小分为三大类：巨粒土、粗粒土和细粒土。,2、,级配,碎石、级配砂砾石填料。颗粒级配应,满足相关规范要求。,否则需设置垫层或铺设土工合成材料反滤层。,3、,改良,土。分为物理改良和化学改良。物理改良掺合料采用砂、砾石、碎石等；化学改良的掺合料一般采用水泥、石灰、粉煤灰等。,1.3,路基各部位要求,1.3.1,路基工程应,加强地质勘察工作,，查明基础的岩土结构及物理力学性质，查明填料的分布和性质等，在,取得可靠地质资料,的基础上开展设计与施工。,1.3.2,路基工程应按土工结构物进行设计与施工，其地基处理、路堤填筑、边坡支挡、以及排水设施等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性使之能抵抗各种自然因素作用的影响，确保行车高速、安全和平稳运行。,1.3.3,基床表层的材质和强度应能承受各种荷载的长期作用，刚度应使车辆运行时产生的弹性变形控制在一定范围内，厚度应使扩散到其底层面的动应力不超出基床底层土的容许承载能力，并防止地表水浸入基床土中导致基床软化及产生翻浆冒泥等路基病害。,1.3.4,路基与桥台、及路基与横向构筑物连接处、路堤与路堑、路基与隧道等分界处应设置竖向刚度均匀变化的过渡段。,1.3,路基各部位要求,1.3.5,路基工后沉降值应控制在允许范围内，对各过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，应采取逐渐过渡的处理方法，减少不均匀沉降，满足平顺要求。对控制沉降较困难的松软土地段路基，应作好施工组织设计，提前安排施工预压，保证必要的预压期。,1.3.6,路堤填料应满足设计所要求的填筑强度与密实度等压实标准的要求。,1.3.7,路基排水工程应全面系统地规划、具有足够的防排水能力，并及时实施。,1.3.8,为抵御自然因素对路基的破坏和不良影响，应提高路基抗洪、抗震等抗自然灾害的能力。,2,路基施工关键技术和重点施工工艺,2.1,施工准备,2.2,土质调查,2.3,编制施工组织设计,2.4,路堤施工关键技术、重点施工工艺和质量控制要点,2.5,路堑施工关键技术、重点施工工艺和质量控制要点,2.6,过渡段施工关键技术、重点施工工艺和质量控制要点,2.7,防排水系统施工要求,2,路基施工关键技术和重点施工工艺,2.1,施工准备,2.1.1,施工调查与审核设计：在接到施工设计文件后，应组织有关技术人员进行审核，充分了解设计意图，核对地形及地质资料。发现错误需办理变更设计。为做好土石方调配和施工组织设计工作，需着重搜集下列资料：,1.,特殊土地区和特殊条件下路基地质情况、地下水位、冻结深度、风沙或泥石流季节等。,2.,核对土石方类别及其分布，进行填料初步核查和试验，调查高填、深,挖,等,施工,环境条件及取、弃土困难地段的填料来源、弃土位置和运土条件（包括运距、道路交通情况）等。,3.,大量石方爆破地段的地形、地貌、地质、附近居民、建筑物、交通与通信设施情况,4.,农作物收、种季节及平均产量和办理用地补偿工作所需资料。,5.,为办理房屋、道路、管路、线路等拆迁补偿工作和清理施工现场所需的资料。,6.,改建既有线或增建二线并行路基时，既有线的运营情况、路基状况以及为采取安全合理、施工方便的工程措施所需资料。,7.,修筑各项临时工程、施工机械及运输组装场地、施工防排水措施的资料。,8.,现场布置、机具配备、工程安排。,9.,任务划分、队伍布置、驻地选择。,根据沿线调查资料，写出调查报告，提出施工初步安排意见、施工中存在的问题及解决的措施。,2.1,施工准备,2.1.2,测量放线：现场交桩之后，必须完成中线、水准的贯通测量，并于相邻地段贯通闭合，之后再施放线路中线桩和路基边桩。中线、水准、边桩的测量误差必须符合现行规范的有关规定。测量工作必须贯彻双检制。,2.1.3,征租土地：依据设计规定的路基用地范围与取、弃土用地范围划定用地界限，计算征地数量，同时依施工设备、料场、生产和生活房屋等计算征地数量，向政府土地管理机关报送征、租地计划，经批准后按政府统一价补偿。,2.1.4,拆迁建筑物：按设计进行详细核查，会同业主及有关单位依据设计部门提供的协议书确定拆迁、拆除或防护方案和完成期限，订立合同（或协议），写明补偿依据和标准金额，于开工前办妥拆迁。,2.1,施工准备,2.1.5,修建施工便道（包括渡口码头等）：力求避免与铁路、通讯电力线路、农田灌渠和各种大型管道平交。如无法避免时应与所属业主订立协议，按有关安全技术规定设置标志。,2.1.6,设置排水系统：不论是填放还是挖放，开工前均应按设计图纸和规范的有关规定，将急需的永久性排水工程先行施工，并按施工过程的需要设置临时排水设施。,2.1.7,修建临时工程设施：建筑生产与生活用房屋，架设通讯、电力线路，解决工程与生活用水设施，修建机械停放场与料库。,2.2,土质调查与鉴定,根据设计要求，结合工程对象及路基结构，选择合格的填料和地基加固措施。填料的鉴定由主管技术人员与试验人员现场勘察取样，通过试验确定填料类别，提供检验指标数据，选择确定取土场地和确定地基加固措施。试验报告经相关部门审核签认后方可使用。,2.2.1,土质调查内容：重点核查取土场的地质情况。复查路基地基的试验资料。,2.2.2,土质调查程序见右图,。,2.2,土质调查与鉴定,2.2.3,土质调查方法：,(1),移挖作填路堑范围，在重点土方工程地段，每间隔一定距离，用推土机或人工在线路中心挖掘试验坑（开槽深度根据路堑挖深确定），坑内每,0.5,1.0m,取一组样（同时进行必要的地质描述），进行物理力学试验。,(2),填料取土场范围，在土源区挖掘数处试验坑，分层取样，进行物理力学试验。,2.2.4,路基工程土工试验成果应用：视土工试验项目需要而定。,1.,土的工程地质分类：确定土的颗粒分组及砂石土类的名称；确定黏性土的名称。,2.,评价土的工程性质：,1,）确定土的潮湿状态（稍湿、潮湿、饱和,;,坚硬、硬塑、软塑、流塑等状态）；,2,）判断土的密实程度（密实、中密、松散三种,;,压缩系数指标划分成高、中、低三种）；,3,）确定岩石的强度等级。,2.2,土质调查与鉴定,2.2.4,路基工程土工试验成果应用：,3.,岩土施工工程分级：松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石。,4.,填料分类和分组：填料选择是决定路堤能否坚固和稳定的重要因素。因此，填料的分类体现了填筑路堤的压实性、水稳性、渗透性和冻胀性等工程性质。,5.,确定土的变化率：,天然土体或岩石在施工过程中的变化，一般可以概括为三种状态，即开挖前的自然状态，挖掘、装运后的松散状态，压实后的密实状态。当处理相同质量的土石方时其体积变化可用土石变化率的三个系数来表示。,3),土的沉陷系数：土的沉陷系数是挖出的松散土与正常摊铺压实后的土之间的单位体积比，,用,K,3,表示：,d,挖出的松散土的干重量,(kN/m,3,),d,压实土的干重度,(kN/m,3,),V,2,开挖同质量地面土石方变松后的土方量,(m,3,),V,d,同质量土辗压后的土方量,(m,3,),2.2,土质调查与鉴定,5.,确定土的变化率：,1),土方松方系数,松方系数又称可松性系数或胀余率，用,K,1,表示,d,原状土石的干重度,(kN/m,3,),d,-,松散状态土的干重度（,kN/m,3,）,V,1,原地面土石方量,(m,3,),V,2,开挖同质量地面土石方变松后的土方量,(m,3,),。,2),土的效率系数：土的效率系数又称压缩系数，用,K,2,表示：,d,原状土的干重量,(kN/m,3,),n,压实土的干重度,(kN/m,3,),V,1,原地面土方量（,m3,）,V,d,质量土辗压后的土方量,(m,3,),2.3,编制施工组织设计,2.3.1,施工组织设计的主要内容有,1.,工程情况简介，如工程规模、数量、工期、特征，主要地质、水文、气候情况，技术要求等。,2.,施工技术方案，包括施工方法，尤其是冬天、夏季和雨季或缺水、风沙、高原等地区及特殊的施工方法，决定采用的新技术、新材料、新工艺和新设备，技术安全措施，质量保证措施等。,3.,施工进度计划，包括以实物工程量和投资额表示的工程总进度计划和分年度计划，以及需要工日数、机械台班数。,4.,施工总体及部分工程平面布置，土石方平衡计划，施工现场平面布置。,5.,劳动力需要量及来源，包括总需要量和分工种、分年度需要量。,6.,施工机械、筑路材料、施工用水、用电的分年度需要量和供应情况以及解决的方案。,7.,道路、防洪、排水和生产、生活用房等设施的建设及完成时间要求。,8.,施工准备工作进度表。,施工组织设计可用文、图、表三种形式表示，并互相结合，互相补充，尽量做到形象、准确、简单和有利于指导现场施工。,2.3.2,施工组织设计编制程序可按下图编制,2.3.3,编制施工进度计划,2.3.3-1,编制施工进度计划图,确定施工程序：对主要程序应明确何项为先，何项后续，那些可以平行作业，如何形成流水作业等。,划分施工项目：按已确定的施工方法和劳动组织，确定施工过程中的工作项目。对工程量大、用工多、工期长的项目、影响下一道工序的项目、工序间需要穿插配合的项目均应细致安排，不可遗漏。,划分流水段应有利于路基结构的整体性和稳定性，其工作面应便于操作，发挥机械和劳动效率。,计算工程量、劳动量、机械台班量。,确定各施工项目（或工序）的作业时间：按工作量计算最早开始、最早结束、最迟开始、最迟结束的总时差、自由时差等时间参数。,绘制路基工程施工进度计划图。,2.3.3,-1,编制施工进度计划图,绘制路基工程施工进度计划图。,2.3.3,编制施工进度计划,2.3.3-2,编制路堤填筑网络图,1,）确定施工作业工序流程：通常划分为施工准备、基底处理、分层填筑、铺摊平整、辗压夯实、检验签证、路基整修等工序。,2,）确定各道工序的时间。,3,）划分作业区段,4,）,找出作业流程的主要矛盾线：,一般压实工序是施工控制的关键，所以在配备工程机械时，应做到使各工序作业时间大致相等。,5,）绘制路堤填筑施工网络图。,2.3,编制施工组织设计,2.3.4,路基施工开始前，应做好土石方调配。要确定那些挖方的土石应运到填方处去利用，那些挖方的土石应运到弃土堆中，那些填方的土应从集中取土场去取。,2.3.5,土石方调配前需掌握全线各段路堑挖方量和路堤填方量以及运输土方量（并区分出块石材料、碎石材料、可利用土和不可利用土），确定土石方调配范围，预定取土和弃土点。,2.3.6,土石方调配的原则,节约用地，尽量利用荒地、劣地、空地作为取土、弃土的场地，少占耕地，并结合施工改地造田。,取土与弃土的堆置地点，要考虑排水系统的全面规划，禁止弃土堵塞渠道。,在经济运距范围内，充分利用移挖作填。,应充分利用改河、改沟、改移公路等附属工程的土方和隧道弃碴。,大填大挖间的小填小挖应提前完成施工，,为大填大挖整平运输通道。中小桥、涵洞阻碍，需根据施工工期的长短，适当考虑进行跨越调配。,计算调配的土石方数量时，还应考虑：（,1,）土石方经过挖掘、运输、填筑及压实后，其,体积较,原来有所变化，有的体积增大，有的体积减少。（,2,）土石在挖、装、运、卸过程中的损耗。（,3,）用机械填筑路堤时，为了保证压实路基边沿缘部分的填土，施工时需将路堤每侧多填宽约,0.4,0.5m,。,总之，要做好土石方调配工作，不能单靠设计文件和图纸，必须进行现场调查。只有结合现场实际情况进行的调配，才具有实际意义。,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,路堤边坡形式及坡度,填 料 种 类,边坡高度（,m,）,边坡坡度,备 注,一般细粒土,及易风化软块石,0,8.0,11.5,边坡高度不宜超过,8.0m,8.0,12.0,11.75,碎石土、卵石土、粗粒土（细砂、粉砂、黏砂除外）,0,12.0,11.5,边坡高度不宜超过,8.0m,不易风化的软块石,0,12,11.5,边坡高度不宜超过,8.0m,硬块石,0,8,11.3,边坡高度不宜超过,15.0m,8,全坡面,11.5,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,2.4.1,路堤填筑前应按设计要求对,基底,或,处理后的地基面进行检查,，对不同的填料类型应,做路堤填料工艺性试验,，,确定施工工艺参数,，并报相关单位确认，以指导全线施工。采用改良,细粒土填筑,路堤时，在摊铺平整后，要增加洒水或晾晒。采用岩块、碎石填筑路堤时在处理基底后，要增加边坡码砌。,2.4.2,路堤施工工艺是一种,以工序管理为中心,，,以工序质量保工程质量,，,以工作质量保工序质量的全面管理方法,。按照系统分析原理，整个路基土石方填筑应划分为四区段、八流程。,四区段：填筑区平整区辗压区检验区。,八流程：施工准备基底处理分层填筑摊铺平整机械辗压检验签证路面整修边坡修整。,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,四区段：填筑区平整区辗压区检验区。,各区段或流程内只允许进行该段和流程的作业，不允许几种作业交叉进行。每个区段的长应根据使用机械的能力、台车数量确定。但为了保证机械有足够的安全作业场地，每区段长度最少不得少于,40m,。长度不够或因桥涵隔断不连续，则也应按四个区段程序安排施工。,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,2.4,路堤施工关键技术、施工工艺和质量控制要点,2.4.3,填土（包括填粗粒土和改良细粒土）路堤填筑工艺及质量控制,2.4.3-1,基底处理：路基基底应根据施工时的地面和土质的实际条件，按设计文件要求进行处理。包括：,拆迁地面建筑物，砍伐地面种植附着物，清除地面植被。,对于高度大于,3.0m,且地面横坡不小于,1:10,的路堤，地基土良好地段，一般经冲击压实后可直接填筑路堤。若地基土层不良则应采取地基加固措施，如换填或复合地基加固等。,对于高度小于,3.0m,的路堤，为了保证基床质量，在基床厚度范围内应无软弱土夹层（,Ps1.5MPa,或,1.2MPa,或,0,0.15MP,a,地基条件,无碴轨道路基：土质地基路基均需进行工后沉降分析。,5.1,地基处理方法及及其适用范围,5.1,地基处理方法及及其适用范围,5.1.2,为了提高地基承载力和控制沉降变形的目的，可采用多种地基处理方法来实现。路基加固常用的地基处理方法可分为置换、排水固结、注浆加固、振密或挤密、刚性桩等类加固方法,置换是用物理力学性质较好的材料置换天然地基中部分或全部软弱不良土；它主要包括换土法、挤淤置换法、振冲置换法、强夯置换法、砂石桩,(,置换,),法、石灰桩法等。,排水固结法是在软土地基中设置袋装砂井或塑料排水板，再通过预加荷载，加速软土地基的排水固结；它主要包括加载预压法、超载预压法、真空预压法、真空预压与堆载联合作用法等。,灌入固化物是通过外力作用向土中灌入或拌入水泥、石灰或其它化学固化材料，提高地基土的强度；它主要包括深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法和劈裂灌浆法等。振密挤密是通过振密或挤密的方法使地基土密实，提高其强度；它主要包括表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂石桩法、爆破挤密法、灰土桩法、夯实水泥土桩法、孔内夯扩桩法等。,刚性桩是深厚软土地基处理采用的方法，它主要包括钢筋混凝土桩和钢筋混凝土筒桩。,5.1.3,各种地基处理方法的分类及其适用范围见下表,表,5.1.3,地基处理方法分类及其适用范围,类别,方 法,简 要 原 理,适 用 范 围,置,换,换土垫层法,将软弱土或不良土开挖至一定深度，回填抗剪强度较大、压缩性较小的土，如砂、砾、石渣等，并分层夯压实，形成双层地基。垫层能有效扩散基底压力，提高地基承载力、减少沉降。,各种软弱土地基。,挤淤置换法,通过抛石或夯击回垫碎石置换淤泥达到加固地基目的。,厚度较小的淤泥地基。,振冲置换法,利用振冲器在高压水流作用下边振边冲在地基中成孔，在孔内填人碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石桩。碎石桩与桩间土形成复合地基，以提高承载力，减小沉降。,不排水抗剪强度不小于,20kPa,的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。,强夯置换法,采用边填碎石边强夯的强夯置换法在地基中形成碎石墩体，由碎石墩，墩间土以及碎石垫层形成复合地基，以提高承载力，减小沉降。,人工填土、砂土、粘性土和黄土、淤泥和淤泥质土地基。,砂石桩,(,置换,),法,在软黏土地基中采用沉管法或其他方法设置密实的砂桩或碎石桩，以置换同体积的黏性土形成砂石桩复合地基，以提高地基承载力。同时砂石桩还可以起排水作用，以加速地基土固结。,软黏土地基。,石灰桩法,通过机械或人工成孔，在软弱地基中填入生石灰块或生石灰块加其他掺合料，通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩周土的物理力学性质，并形成石灰桩复合地基，可提高地基承载力，减少沉降。,杂填土、软黏土地基。,5.1.3,各种地基处理方法的分类及其适用范围见下表,表,5.1.3,地基处理方法分类及其适用范围,类别,方 法,简 要 原 理,适 用 范 围,排,水,固,结,加载预压法,在天然地基上填筑路堤，为保证工后沉降要求，除采用袋装砂井、塑料排水板和砂垫层在地基中设置竖向排水通道，加速土体沉降固结外，在路基达到设计标高后，将轨道结构和列车荷载换算成预压荷载，预加到路堤上。达到预压沉降要求后，卸载铺设轨道结构。,软粘土、粉土、杂填土、冲填上、泥炭土地基等。,超载预压法,基本上与堆载预压法相同，不同之处是预压荷载大于轨道结构和列车的实际荷载。超载预压不仅可减少路堤结构物的工后固结沉降，还可消除部分完工后次固结沉降。,同上,真空预压法,在饱和软粘土地基中设置竖向排水通道,(,砂井或塑料排水板等,),和砂垫层，在其上覆盖不透气密封膜。通过埋设于砂垫层的抽水管进行长时间不断抽气和水，使砂垫层和砂井中造成负气压，而使软粘土层排水固结，负气压形成的当量预压荷载一般可达,85kPa,。,同上,真空预压与堆载联合作用法,当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空顶压荷载可叠加计算。,同上,5.1.3,各种地基处理方法的分类及其适用范围见下表,表,5.1.3,地基处理方法分类及其适用范围,类别,方 法,简 要 原 理,适 用 范 围,灌,入,固,化,物,深层搅拌法,利用深层搅拌机将水泥或石灰和地基土原位搅拌形成圆柱状，格栅状或连续墙水泥土增强体，形成复合地基以提高地基承载力，减小沉降。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种。也用它形成防渗帷幕。,淤泥、淤泥质土和含水量较高地基承载力标准值不大于,120kPa,的粘性土、粉土等软土地基。用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。,高压喷射注浆法,利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进预定位置，然后用,20MPa,左右的浆液或水的高压流冲切土体，用浆液置换部分土体，形成水泥土增强体。高压喷射注浆法有单管法，二重管法，三重管法。在喷射浆液的同时通过旋转，提升可形成定喷，摆喷和旋喷。高压喷射注浆法可形成复合地基以提高承载力，减少沉降。也常用它形成防渗帷幕。,淤泥、淤泥质土、枯性土，粉土、黄土、砂土，人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石，或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。,渗入性灌浆法,在灌浆压力作用下，将浆液灌人土中，充填孔隙，改善土体的物理力学性质。,中砂、粗砂，砾石地基。,劈裂灌浆法,在灌浆压力作用下，浆液克服地基土中初始应力和抗拉强度，使地基中原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的裂缝和孔隙，用浆液填充，改善土体的物理力学性质；与渗入性灌浆相比，其所需灌浆压力较高。,岩基或砂、砂砾石、粘性土地基。形成劈裂需要一定条件。,5.1.3,各种地基处理方法的分类及其适用范围见下表,表,5.1.3,地基处理方法分类及其适用范围,类别,方 法,简 要 原 理,适 用 范 围,振,密,、挤,密,表层原位压实法,采用人工或机械夯实、碾压或振动，使土密实。密实范围较浅。,杂填上、疏松无粘性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土等地基的浅层处理。,强夯法,采用重量为,1040t,的夯锤从高处自由落下，地基土在强夯的冲击力和振动力作用下密实，可提高承载力，减少沉降。,碎石土，砂土、低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填上等地基。,振冲密实法,一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列孔隙减小，另一方面依靠振冲器的水平振动力，加回填料使砂层挤密，从而达到提高地基承载力，减小沉降，并提高地基土体抗液化能力。,粘粒含量少于,l0,的疏松砂性土地基。,挤密砂石桩法,采用沉管法或其他方法在地基中设置砂桩、碎石桩，在成桩过程中对周围土层产生挤密，被挤密的桩间土和砂石桩形成复合地基，达到提高地基承载力和减小沉降的目的。,疏松砂性土、杂填土、非饱和粘性土地基、黄土地基,爆破挤密法,在地基中爆破产生挤压力和振动力使地基土密实以提高土体的抗剪强度，提高承载力和减小沉降。,同上,5.1.3,各种地基处理方法的分类及其适用范围见下表,表,5.1.3,地基处理方法分类及其适用范围,类别,方 法,简 要 原 理,适 用 范 围,振,密,、,挤,密,土桩、灰土桩法,采用沉管法、爆扩法和冲击法在地基中设置土桩或灰土桩，在成桩过程中挤密桩间土，由挤密的桩间土和密实的土桩或灰土桩形成复合地基。,地下水位以上的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基,夯实水泥土桩法,通过人工挖孔或其他成孔方法成孔，回填水泥和土拌和料，分层夯实，制成水泥土桩并挤密桩间土，形成复合地基，可提高承载力和减小沉降。,地下水位以上各种软弱地基。,孔内夯扩桩法,通过人工挖孔、或螺旋钻钻孔、或振动沉管成孔、或柱锤冲击成孔，填人碎石、或矿渣、或灰土、或水泥加土、或渣土等，分层夯击，夯扩桩体，挤密桩间土，形成复合地基以提高地基承载力和减小沉降。,同上，因地制宜采用适当的成孔工艺、回填料和夯扩工艺。,刚,性,桩,低强度混凝土桩复合地基法,在地基中设置低强度混凝土桩，与桩间土形成复合地基。如水泥粉煤灰碎石桩复合地基、二灰混凝土桩复合地基等。,各类深厚软弱地基,钢筋混凝土筒桩复合地基法,通过振动沉管、现场浇注混凝土在地基中形成大直径钢筋混凝土筒桩，与桩间土形成复合地基。,各类深厚软弱地基,5.2.,挖除换填垫层法,5.2.1,挖除换填是指全部或部分挖出软弱土，换填以砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的改良土。对软弱土层厚度小于,3m,的情况，一般可采取全部挖除换填的方法，对厚度大于,3m,的情况，通常只采取部分挖除的换填方法。全部挖除换填从根本上改善了地基，不留后患，效果最佳，是最为彻底的措施。,5.2.2,挖除换填垫层法技术要求,5.2.2-1,换填垫层厚度不宜小于,0.5m,，也不宜大于,3.0m,。垫层承载力一般应控制在,180,250kPa,之间并通过现场载荷试验确定。,5.2.2-2,换填材料一般选用改良土或粗粒土垫层。湿陷性黄土地基不宜选用碎石、砂石等透水材料和植物残体、垃圾等杂质。垫层的压实标准为压实系数（,K,重型）不小于,0.95,。,5.2.,挖除换填垫层法,5.2,.,挖除换填垫层法,5.2.3,挖除（软弱土或特殊土）换填垫层施工工艺要求：,1,施工工艺要求：换填改良土垫层法施工可以采用场拌法、也可采用路拌法重要的是做到改良土的拌合均匀以及摊铺、平整、碾压后垫层的压实度是否满足要求。,2,垫层内考虑铺设土工合成材料时，应选取合适的压实厚度。整平时采用推土机初平后再用平地机终平，保持纵横平顺均匀，然后再用压路机压实，待测试符合要求后，其上铺设土工合成材料。铺设土工合成材料时，先将碾压密实的表面平整，每幅纵向搭接长度应符合设计要求，绑扎要压紧，然后在其上采用倒卸法施工上垫层。,垫层施工完毕需覆土后方可进行静压，严禁振动压实。,5.2,.,挖除换填垫层法,5.2.4,施工工艺流程：铺设褥垫层平整压实,检测、清理垫层,人工铺设土工合成材料,土工合成材料搭接、绑扎、固定,倒卸法铺设上层垫层,碾压,检测,测试元件埋设等。,5.2.5,质量控制,1,原材料质量按规定频率和标准抽检，施工中加强防护，防治污染和破坏。,2,土工合成材料的下承层表面应整平、压实，并清除表面坚硬突出物。,3,铺设土工合成材料时，应将强度高的方向置于路堤主要受力方向，当设计由特殊要求时按设计铺设。,4,土工合成材料搭接和锚固宽度符合要求，铺好后应按设计要求铺回折段，并及时覆盖。,5,严禁碾压及运输设备等直接在土工合成材料上行走作业。,6,原地面排水应形成,4%,的路拱。,7,褥垫层加铺土工合成材料属于隐蔽工程，施工过程中应有质检人员现场监控并做好隐蔽工程检查记录，报监理签认后方可进行下一道工序施工。,5.3,抛石挤淤法,5.3.1,抛石挤淤法适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼地段或厚度为,3,4m,的软土地段，且石料来源丰富、运距较近的地段的地基处理。,5.3.2,抛投的片石大小随泥炭质或淤泥的稠度而变化。对于容易流动的泥炭或淤泥，片石可稍小一些，但一般不宜小于,30cm,。,5.3.3,抛石挤淤施工工艺要求施工质量控制措施,1,抛投应先从路堤中部开始，由中部向前突进后再渐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。当软土或泥沼地面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛一些,2,抛填时宜用不同大小片石掺杂抛投，片石抛出水面后，宜用重型压路机或载重汽车反复辗压，以使填石压密，然后在其上铺设反滤层，再行填土,水塘地段采用抛填片石时，先围堰抽水后再抛填片石挤淤，采用强夯或振动碾压将片石挤入淤泥底面；片石抛出水面,0.5m,后，应在顶面铺一层较小石块，用重型震动压路机反复碾压。填土与抛填片石之间必须填实垫层。,5.4,强夯法,5.4.1,强夯法处理湿陷性黄土路基技术,强夯的单位夯击能一般为,1000,4000kN,m,，锤底静压力,25,60kPa,。加固地基的有效深度按,建筑地基处理技术规范,或,湿,陷性黄土地区建筑规范,GB50025,2004,中相关单击夯击能预估。,强夯法加固地基，需在强夯面以上填筑厚度不小于,0.5m,的碎,石或灰土垫层。,强夯处理范围应大于基础范围，每边超出基础外缘的宽度值,宜为基础下处理深度的,1/2,至,2/3,，每边超出基础外缘的宽度值不,宜小于,3m,。路堤地段需超过排水沟外,1.0m,，路堑地段至侧沟平台,外边缘。,地基土的天然含水量宜低于塑限含水量,1,3,。,当土的天然含水量低于,10,时，宜对其增湿至接近最优含,水量；当土的天然含水量大于塑限含水量,3,以上时，宜,采用晾干或其它措施适当降低其含水量。,5.4.2,强夯法地基加固路基设计图,强夯法处理地基夯击点平面布置图,5.4,强夯法,5.4.3,强夯法处理地基关键技术和重点施工工艺,施工前应在施工现场选取一个或几个有代表性的场地,进行,试夯,和,试验性施工,，验证设计参数。试夯过程中，应测,量每个夯点每次夯击的下沉量，绘制夯击次数和夯沉量关系,曲线；,试夯后,应每隔,0.5,1.0m,取样，测定土的,干密度,、,压缩,系数,（湿陷性黄土需测定,湿陷性系数,）等指标。对试夯地基,进行载荷试验和原位测试。测试结果不满足设计要求时，需,调整设计参数（夯锤质量、落距、夯击次数等）重新进行,试夯或修改加固方案。,5.4,强夯法,5.4,强夯法,5.4.3-1,机械设备的确定 强夯施工采用,25t,以上带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。采用履带式起重机时，在臂杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤以钢板为壳，内填砂或浇灌混凝土，夯锤重不小于,15t,，其底面采用圆形，对于粘性土、砂质土、碎石土，锤底面积为,3-6,，对于淤泥及淤泥质砂等，锤底面积大于等于,6,。夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开钩法或用付卷筒开钩。,5.4.3-2,夯锤落距确定 锤重按下式初步确定：影响深度,=,系数,（锤重,落距）,1/2,，单击夯击能小于,4000KN,m,时，最后两击的平均夯沉量不大于,50mm,，单击夯击能大于,4000KN,m,时，最后两击的平均夯沉量不大于,100mm 5.4.3-3,夯击遍数的确定 夯击遍数设计为,2,3,遍，根据地基土的湿陷性和湿陷系数确定，以试验结果为准。一般夯击三遍，也可两遍。第,遍隔,1,点跳夯，第,遍补第,遍空隙，第,遍补,、,遍空隙，夯完后达到锤印彼此搭接。,5.4,强夯法,5.4.3-4,夯击次确定 强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定（一般为,5-15,次），并同时满足：最后两击的平均夯沉量不大于,50mm,（或,100mm,）；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量,5.4.3-5,夯击点的布置 夯击点布置夯击点位置可根据基底平面形状，采用正三角形或正方形布置。夯击点间距可取夯锤直径的,1.2,2.2,倍。,5.4.3-6,夯击遍数间隔时间确定 具体间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当土层内孔隙水压力大部分消散，地基稳定后再夯下一遍。一般黄土夯击间隔时间不少于,7,天，黏性土地基间隔时间不少于,3,4,周，具体由试夯确定。施工时必须保证夯击遍数间隔时间，并做详细记录。并根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，力争使各区段间达到连续夯击。,5.4.4,强夯法加固地基工艺流程,清理平整施工场地标出第一遍夯击点位置,测量场地高程起重机、夯锤就位测量夯前锤,顶高程夯击测量高程（满足要求后）换点完,成第一遍夯击碾平夯坑测量场地高程第二遍,夯击第三遍夯击低能量满夯清除表层松土,测量场地高程完成强夯施工，进入下一道工序。,夯击时,若发现坑底倾斜应及时整平,每一夯击点,均需满足试夯确定的夯击次数及控制标准。第二遍、,第三遍夯击需在规定的时间后进行,满夯后需清除表,层松土换填不小于,1.0m,厚的三七灰土垫层。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,袋装砂井是指事先把砂装入长条形透水性好的编织袋内，然后用专用的机具设备将其打入软土地基内，代替普通大直径砂井。袋装砂井既具有大直径砂井的作用，又可以保证砂井的连续性，避免缩颈现象。此外，袋装砂井的直径小，材料消耗低，工程造价低，施工速度快，设备轻，也适于在软土地基上施工。塑料板排水法是在纸板排水法的基础上发展而来的。该法的特点是单孔过水断面大，排水畅通，质量轻，强度高，耐久性好。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,5.5.1,适用范围：当软土层较厚、路堤较高时，常采用砂井排水法加速固节沉降。特别是当天然土层的水平排水性能较垂直向为大，或软土层中有薄层粉细砂夹层时，采用砂井的效果更好。一般软土均适合采用砂井排水法，但次固结占很大比例的土类，如泥炭类土、有机质黏土和高塑性黏土等，则不宜采用,。,5.5.2,材料选用：根据设计要求，袋装砂井的砂袋选用透水性、耐久性好和韧性强的聚丙烯编制布制成，每平米砂袋不小于,95g,，抗拉力不小于,15kN/m,；砂袋的渗透系数不小于,5,10,-3,cm/s,，等效孔径,O,95,为,0.05,0.2mm,。灌入砂袋的砂选用干净中、粗砂，含泥量小于,3%,，有效直径,d,10,0.1,0.35mm,，不均匀系数为,3,5,。,塑料排水板截面尺寸，宽,100,2mm,，厚,4mm,，纵向通水率,25cm,3,/s,；复合体抗拉力，干态（延伸率,10,时）,1.3kN/10cm,；滤膜渗透系数,5,10,-4,cm/s,；滤膜等效孔径,O,95,2.5kN/m,；湿态（延伸率,15,时）,2.0kN/m,。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,5.5.3,施工机械选择：袋装砂井、塑料排水板施工工艺基本相同，可采用同样的施工设备施工。我国普遍采用的打设机械有轨道门架式、履带臂架式、步履臂架式、吊机导架式等，其打设机械一般为导管振动式，只是行进方式有差异。,5.5.4,清表筑路拱，清理原地面表层种植土、植物根系等杂质，并回填土、压实做成双向拱坡。在路拱上填筑,30cm,的砂垫层，路基宽度范围外挖排水沟，以利排除路基水。,袋装砂井的施工工序为：机械就位打入插管下砂袋提起插管移机袋装砂井的施工工序为：机械就位打入插管下砂袋提起插管移机。,塑料排水板的施工工序为：管内安装排水板定位插设上拔切断移位。,5.5.5,砂垫层施工,:,袋装砂井或塑料排水板插设完毕后，平整、碾压下层砂垫层，铺设土工格栅，填筑上层砂垫层。修筑干砌片石护坡和干砌片石与砂垫层之间的碎石反滤层。,5.5.6,进场材料（排水板、砂袋）按抽检频率进行取样检测，各项指标满足设计要求后方可投入使用。袋装砂井用砂料，经土工试验测定含泥量、粒径等指标符合要求后方可采用。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,5.5.7,袋装砂井排水法施工质量控制措施：,袋装砂井定位要准确，垂直度要好。平面井距偏差不应大于井径，垂直度偏差不应大于,1.5%,，深度不得小于设计要求。,袋装砂井砂袋埋入砂垫层内不应小于,0.5m,，确保袋装砂井、塑料排水板与排水垫层之间的连接。,袋装砂井所用的编织袋应具有良好的透水性，能保正袋内砂料不漏失，并具有足够的抗拉强度，能承受袋内砂的重力以及弯曲时所产生的拉力作用；要有一定的抗老化性能和耐腐蚀性能；要便于加工，价格低廉。,袋装砂井实际灌砂量不宜小于计算值的,95%,，砂含泥量要求小于,3,。且袋中的砂宜采用风干砂，不宜用潮湿砂，以免袋内砂干燥后体积减小，造成袋内砂柱缩短及排水垫层不搭接等质量事故。,聚丙烯编织袋应避免太阳光长时间暴晒。在整个施工过成中，应注意避免沙袋被挂破漏砂。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,5.5.8,塑料排水板排水法施工质量控制措施：,进场材料（排水板、砂袋）按抽检频率进行取样检测，各项指标满足设计要求后方可投入使用。袋装砂井用砂料，经土工试验测定含泥量、粒径等指标符合要求后方可采用。,现场堆放的排水板、砂袋以及已灌好的砂袋要作好防晒措施，以免老化。塑料排水板、袋装砂井应伸入砂垫层不小于,0.3m,，以便排水贯通。,塑料排水板、袋装砂井上拔时，若发现带出长度大于,0.5m,时，应重新补打。砂袋灌砂要饱满，充填密实，灌砂率,95,以上。已打设的砂井若砂袋不满，应及时补砂。,塑料排水板打设施工过程中，当塑料排水板长度不够时，不允许使用搭接延续的塑料排水板，以确保排水性能。,5.5,袋装砂井排水法、塑料板排水法,通常把预先加载使地基固结沉降，然后卸除荷载，再修筑构造物的方法叫预压法。在饱和软粘土地基中设置竖向排水通道,(,砂井或塑料排水板等,),和砂垫层，在其上覆盖不透气密封膜。通过埋设于砂垫层的抽水管进行长时间不断抽气和水，使砂垫层和砂井中造成负气压，而使软粘土层排水固结，负气压形成的当量,预压荷载一般可达,85kPa,。,5.6.1,堆载预压法处理软土地基路基设计图：,5.6,堆载预压法、真空预压法,5.6.2,真空预压法处理软土地基质量控制要点,5.6.2-1,真空预压的效果和密封内真空度大小有极大关系。一般要求膜内真空度维持在,600mmHg,左右，相当于,80kPa,的真空压力。泵及膜内真空度应分别达到,96kPa,和,73kPa,以上。,5.6.2-2,密封膜的施工是真空预压的关键，应注意以下几点：,密封材料可采用密封性聚氯乙烯薄膜或线性聚乙烯等专用薄膜。,密封膜的热合。密封膜一般采用