DB4404∕T 48-2023 公路工程软土地基处理技术指南(珠海市).pdf

ICS 93.020 CCS P 66 4404 珠海市地方标准 DB4404/T 482023 公路工程软土地基处理技术指南 Technical guidelines for soft ground treatment of highway engineering 2023-11-15 发布 2024-01-01 实施 珠海市市场监督管理局 发 布 DB4404/T 482023 I 目次 前言.III 引言.IV 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总则.3 5 软土工程勘察.4 一般原则.4 软土分布与分类.6 一般路段工程勘察.7 过渡段工程勘察.9 6 软土地基处理设计.10 一般原则.10 换填垫层.10 排水固结.12 水泥土搅拌桩复合地基.20 高压旋喷桩复合地基.24 桩网复合地基.25 气泡混合轻质土.27 过渡段软土地基处理.29 7 软土地基处理施工.32 一般原则.32 换填垫层.33 排水固结.33 水泥土搅拌桩复合地基.36 高压旋喷桩复合地基.37 桩网复合地基.38 气泡混合轻质土.40 过渡段软土地基处理.41 8 软土地基处理监测与检验.42 一般原则.42 施工期监控设计.42 工后监控设计.45 监测实施.46 质量检验.47 附录 A（资料性）珠海市第四系地层划分.49 DB4404/T 482023 II 附录 B（资料性）珠海市软土沉积成因及分布规律.50 附录 C（资料性）珠海市软土物理力学性质指标统计.52 附录 D（资料性）用现场实测资料推算工后沉降计算方法.53 附录 E（资料性）刚性桩桩-网复合地基沉降计算方法.56 附录 F（资料性）桩网复合地基失稳模式与稳定性分析方法.62 附录 G（资料性）珠海市公路工程水泥土搅拌桩检评标准.66 参考文献.67 DB4404/T 482023 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由珠海交通集团有限公司提出。本文件由珠海市交通运输局归口。本文件起草单位：珠海交通集团有限公司、中南大学、珠海市规划设计研究院、中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司、中国铁建港航局集团有限公司、珠海交通工程技术有限公司、广东省珠海工程勘察院、珠海市交通勘察设计院有限公司、广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司、湖南省交通规划勘察设计院有限公司、武汉谦城桩工科技股份有限公司。本文件主要起草人：陈维家、冷伍明、杨斌财、刘维正、陆汉召、门小雄、余勇、李栋、王多让、魏雨虹、李晖、黄腾、王强、谭少华、曾新雄、李忠志、高元柳、郭克诚、谭祥韶、魏丽敏、唐昌意、卜中平、姚平、任伟伟、张宇明、许大晴、张尤其、李智文、徐冉冉、崔铭楷、汪旭、肖尊群、彭威、刘吉福、谢松青、陈建春、周芝林、季峰、陈建民、吴佳林、陈振伟、贺爽、张琦、熊俊豪、杨奇、李东洋、袁洋洋、姜照容、江栋、黄轩嘉、万家乐、郜凤龙、夏伟佳。DB4404/T 482023 IV 引言 珠海为滨海深厚软土地区，软土分布广泛，具有含水率高、强度低、压缩性高、渗透性小、次固结性强等鲜明的地区特征，而各参建单位来自全国各地，对珠海地区特殊的地质情况、软土地基处理技术的选择和应用认识不同，加之缺乏系统科学的工程建设地区指引，导致软土地基处理实践中出现一些工程质量通病，影响了公路工程的全寿命周期造价，增加了建设管理难度。为更好地指导公路工程软土地基处理的勘察、设计、施工、监测与检验，推进工程标准化管理，提升软土地基工程管理、设计与施工水平，基于对珠海地区已建和在建的软土地基处理工程的全面调研，总结近十年来珠海软土地区公路路桥工程建设的技术管理经验和科研成果，并参考类似地区软土地基处理的技术管理成果，制定本文件。DB4404/T 482023 1 公路工程软土地基处理技术指南 1 范围 本文件提供了公路工程软土地基处理全过程涉及的勘察、设计、施工、监测与检验的技术指引。本文件适用于新建、改扩建各等级公路工程的软土地基处理。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50026 工程测量标准 GB 50497 建筑基坑工程监测技术规范 GB/T 50783 复合地基技术规范 GB/T 51275 软土地基路基监控标准 JTG D30 公路路基设计规范 JTG 3430 公路土工试验规程 JGJ 8 建筑变形测量规范 JTG/T D31 公路软土地基路堤设计与施工技术细则 JTG/T 3512 公路工程基桩检测技术规程 DBJ/T15-60 建筑地基基础检测规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。软土 soft soil 滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。来源：JTG/T D31-02-2013，2.1.1，有修改 淤泥 mud 在静水或缓慢流水环境中沉积、天然含水率大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5、含有机质的细粒土。来源：JTG/T D31-02-2013，2.1.2，有修改 淤泥质土 muddy soil 在静水和缓慢流水环境中沉积、天然含水率大于液限、天然孔隙比大于或等于1.0且小于1.5、含有机质的细粒土。DB4404/T 482023 2 来源：JTG/T D31-02-2013，2.1.2，有修改 软土地基 soft ground 有软土层分布，在上部荷载作用下易产生失稳滑动或过大沉降变形的土质地基，简称软基。来源：JTG/T D31-02-2013，2.1.6，有修改 复合地基 composite foundation 天然地基在地基处理过程中，部分土体被增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋体，形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的人工地基。来源：GB/T 50783-2012，2.1.1 容许工后沉降 permissible post-construction settlement 从路面交工验收至路面设计使用年限末容许产生的沉降。来源：JTG/T D31-02-2013，2.1.10，有修改 堆载预压 surcharge preloading 路基上堆加荷载促使地基土排水、固结、压密，以提高地基强度，减少在设计荷载作用下产生工后沉降的处理方法。堆载预压分等载预压、超载预压和欠载预压。来源：GB/T 50783-2012，2.1.7，有修改 水载预压 water preloading 通过在路基上铺筑水袋或设置水池，利用水作为预压荷载，使地基中孔隙水排出，加速软土排水固结的地基处理方法。真空联合堆载预压 vacuum-surcharge preloading 在真空预压的基础上，在膜下真空度达到设计要求并稳定后，进行分级堆载，达到加速软土地基固结，提高地基强度和稳定性的一种地基处理方法。预压期 preloading period 施加全部预压荷载后，至达到卸载条件并开始卸载时所持续的时间。水泥土搅拌桩 cement mixing piles 以水泥作为主要固化剂，利用搅拌机械将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的一种桩体。刚性桩 rigid pile 地基处理中桩土变形不协调、单桩竖向极限承载力不受桩身抗压强度控制的高黏结强度材料桩，主要有预制管桩、素混凝土桩等。桩网复合地基 rigid pile composite foundation 通过刚性桩、桩帽（扩大桩头）及加筋垫层对软土地基进行加固，由桩体承担主要上部荷载的复合地基。DB4404/T 482023 3 气泡混合轻质土 foamed mixture lightweight soil 采用水泥、水、气泡等材料，按一定比例混合搅拌、凝固成型的一种现浇类气泡混合轻质材料。4 总则 公路工程软土地基处理技术指引全过程包括勘察、设计、施工、监测与检验，应做到因地制宜、技术安全可靠、经济合理、管理到位，确保质量和保护生态环境。初步设计阶段，当遇厚度大于 25 m 的软土路段情况，软土地基处理方案应与桥梁跨越方案进行比选，涉及条件复杂、处理工艺多、难度大时应组织专家论证，必要时可采取路线绕避方案。软土地基的工程地质勘察，应调查搜集沿线地形、地质、水文、气象、地震等资料，采用钻探、原位测试与室内试验相结合的方法，查明软土的工程性质，编制工程地质勘察报告，为设计和施工提供依据。在选择软土地基处理方案前，根据技术管理要求还应收集和调查下列内容：a)路线纵横断面及桥梁、通道、涵洞的布设等各相关专业的设计资料；b)软土路段两侧附近的已有构筑物、管线等周边环境状况；c)路堤填筑材料的来源、特性等有关情况；d)附近公路、铁路、水利工程的软土地基处理相关经验和情况；e)改扩建路段原有路基软土处理方法和沉降情况。在软土地基处理方案选择中，当周边环境及工期等条件允许时宜优先考虑排水固结预压处理方法。软土地基处理路段的划分，应综合考虑软土空间分布与性质、填土高度、结构物分布和类型等因素，分段长度宜小于 300 m，且每个分段应至少有 1 个勘探孔，如附近有结构物，或地质状况和路堤高度剧烈变化时，应适当缩短分段长度。软土地基处理设计应采用动态设计方法，根据现场实际和实时监测数据分析调整设计参数。对于复杂工程且无类似的工程经验可借鉴时，应选择具有代表性的试验段，对软土地基处理方案进行试验研究，以检验处理效果和修正、完善地基处理设计参数，选择相应的施工工艺。大面积施工前，应开展试验工作，根据试桩明确大面积地基处理设计和施工的相关参数。软土地基处理设计应进行软土地基的沉降分析工作，必要时应采用有限元等数值分析方法进行计算。沉降计算应考虑路堤在施工期与预压期由于地基沉降需补方的填料增重的影响。公路软土地基在路面设计使用年限内的工后沉降应满足表 1 的要求，存在沉降差异的过渡段，沉降渐变率应满足相邻路段差异沉降引起的纵坡变化在 0.4%以内。表1 路基工后沉降控制标准 公路等级 路段类型 与桥梁相邻路段 涵洞、箱涵、通道处 一般路段 高速公路、一级公路 0.10 m 0.20 m 0.30 m 二级公路（作为干线公路时）0.20 m 0.30 m 0.50 m 注：二级非干线及二级以下公路工后沉降控制标准，经论证后可较二级干线公路适当放宽。改扩建工程的工后沉降控制标准可参照 6.1 的规定，同时结合多因素经评估后综合确定。软土地基设计应进行路堤的稳定验算，一般采用固结有效应力法、改进总强度法，有条件时也可采用简化 Bishop 法；对于非圆弧滑动验算，宜采用 Janbu 普通条分法。验算时按施工期和营运期的荷载分别计算安全系数。施工期的荷载为路堤自重，营运期的荷载包括路堤自重、路面的增重及行车荷载。其稳定安全系数应大于或等于表 2 的规定值。DB4404/T 482023 4 表2 稳定安全系数值 采用指标 固结有效应力法 改进总强度法 简化Bishop法、Janbu法 不考虑固结 考虑 固结 不考虑 固结 考虑 固结 直接快剪 1.1 1.2-静力触探、十字板剪切-1.2 1.3-三轴有效剪切指标-1.4 注：表列稳定安全系数未考虑地震影响。当需要考虑地震力时，表列稳定安全系数减小0.1。软土地基处理施工前，施工单位应依据地基处理设计编制施工方案，进行施工工艺适用性试验，确定施工参数。施工技术人员应掌握所承接工程的地基处理目的、加固原理、施工工艺、技术要求及质量标准，并做好安全技术交底。公路路桥工程软土地基处理提倡积极推广应用经工程验证的新技术、新材料、新工艺和新设备。5 软土工程勘察 一般原则 5.1.1 软土工程勘察应在搜集、分析已有资料和现场踏勘的基础上，根据勘察目的、任务和现行相应技术标准的要求，针对拟建工程的特点和场地工程地质条件编制勘察纲要。5.1.2 在静水或缓慢流水环境中沉积，天然孔隙比大于或等于 1.0、天然含水率大于液限、具有高压缩性、低强度、高灵敏度、低透水性和高流变性的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭质土、泥炭等，应按软土进行工程地质勘察。5.1.3 软土地基承载力基本特征值 fak应由载荷试验或其它原位测试取得。载荷试验等原位测试有困难时，fak可根据软土原状土的天然含水率按表3确定。表3 承载力基本特征值 fak的经验值（kPa）天然含水率w(%)36 40 45 50 55 65 75 fak 100 90 80 70 60 50 40 5.1.4 软土地区工程地质测试 软土地区工程地质测试，应根据地层条件、构筑物的类型等选择室内测试项目和原位测试方法，并符合下列要求：a)室内测试项目可按表4选用；表4 软土室内项目测试表 测试项目 路基 桥梁、涵洞 备注 粒分析（+）（+）天然含水率 w（%）+度（g/cm3）+土粒相对密度（+）（+）按土类选做 液限 wL（%）+塑限 wp（%）+DB4404/T 482023 5 表4 软土室内项目测试表（续）b)软土力学性质试验的加荷级别、试验的边界条件等，应与工程场地的环境条件相适应，并结合施工运营期的实际情况确定；c)软土地区原位测试宜采用静力触探、十字板剪切试验、标准贯入试验、旁压试验、扁铲侧胀试验等原位测试方法。5.1.5 软土工程地质勘察内容 软土工程地质勘察应查明下列内容：a)地形地貌的成因、类型、分布和形态特征；b)软土的成因、地质年代、分布范围、埋藏深度、地层结构、分层厚度；c)地表硬壳层的分布范围和厚度、软土下卧硬层的起伏形态和横向坡度、地表硬壳层和下卧硬层的物理力学性质；d)软土地层中的砂类土夹层或透镜体的分布范围、厚度、渗透性、密实程度和均匀性；e)软土的物理、力学、水理性质和地基的承载力；f)查明软土的固结情况和土体结构扰动对强度和变形的影响；g)古牛轭湖、埋藏谷，暗埋的塘、浜、沟、渠等的发育与分布情况；h)地下水的类型、埋深、水位变化情况、水质及腐蚀性；i)软土产生震陷的可能性；j)当地既有建筑物软土地基处治措施和经验等。测试项目 路基 桥梁、涵洞 备注 有机质含量（%）+酸碱度 pH+选代表样做 易溶盐含量（%）+（+）盐渍化软土选做 压缩系数 a（MPa-1）+（+）固结系数 垂直 Cv（cm2/s）+水平 Ch（cm2/s）+前期固结压力 Pc（kPa）+渗透系数 垂直 kv（cm/s）+水平 kh（cm/s）+直接快剪 黏聚力 cq（kPa）+内摩擦角 q（）+固结快剪 黏聚力 cg（kPa）+内摩擦角 g（）+三轴剪切试验 不固结不排水 黏聚力 cuu（kPa）+按路段和土层选做 内摩擦角 uu（）+三轴剪切试验 固结不排水 黏聚力 ccu（kPa）+按路段和土层选做 内摩擦角 cu（）+固结排水 黏聚力 ccd（kPa）（+）内摩擦角cd（）（+）无侧限抗压强度 qu（kPa）+注：“+”必做项目；“（+）”选做项目。DB4404/T 482023 6 5.1.6 工程地质调绘 工程地质调绘应符合下列要求：a)工程地质调绘应与路线及构筑物的设置结合，查明5.1.5要求的内容；b)地貌单元的边界、山间盆地、山间沟谷地段等应布置调绘点；c)可能有软土发育的沟谷及低洼地带，应辅以简易勘探手段进行工程地质调绘。5.1.7 工程地质勘探 工程地质勘探应符合下列要求：a)软土地区的工程地质勘探应采用简易勘探、挖探、钻探、静力触探等手段进行综合勘探。勘探测试点的数量和位置应根据地层条件、软土发育特点以及构筑物的类型、规模等确定；b)勘探深度应符合下列要求：1)路基及构筑物的浅基础，当软土厚度较薄时，勘探深度应穿过软土层至下卧硬层内3 m 5 m；软土厚度较大时，对于欠固结软土，勘探深度应穿过软土层至下卧硬土层内3 m5 m，对于正常固结软土，勘探深度应不小于地基压缩层的计算深度或达到地基附加应力与地基土自重应力比为0.100.15时所对应的深度；2)当路基采用管桩桩型、预制混凝土方桩、钻孔灌注桩等桩网复合地基方案时，控制性勘探孔应超过地基变形计算深度，一般性勘探孔深度应达到预估桩端以下3 m5 m。控制性勘探孔的比例不应少于勘探孔总数的1/3；3)桥梁深基础的勘探深度应达桩端或基础持力层以下5 m8 m。c)钻探、取样应符合下列要求：1)在软土地层中采样，应严格控制钻探回次进尺，严禁扰动或改变试验样品的土体结构及含水状态；2)取样前应清除孔内残留岩芯，并保持孔壁稳定；3)软土取样应使用专用薄壁取土器，取样器长度不宜小于50cm，取样管外径不宜少于75 mm，采用压入法或重锤少击法取样；4)取土时，取土器的入土深度，严禁大于取土器的有效长度；5)软土层的取样间距，在0 m10 m的深度范围内，每1.5 m2.0 m应取样1件（组）；10 m以下，每2.0 m3.0 m应取样1件（组），地层变化时应立即取样。5.1.8 软土试样应及时妥善密封，防止湿度变化，严防曝晒或冰冻。在运输中应避免振动，保存时间不宜超过一周。5.1.9 对不同成因的软土，应分段进行物理力学性质指标统计，并分段提供设计、施工所需岩土参数。软土分布与分类 5.2.1 根据天然孔隙比和有机质含量，软土可按表 5 进行分类。表5 软土按天然孔隙比和有机质含量分类 指标 淤泥质土 淤泥 有机质土 泥炭质土 泥炭 天然孔隙比e 1.0e1.5 e1.5-有机质含量(%)-510 1060 60 注：对于淤泥质土、淤泥，其天然含水量大于液限。5.2.2 软土的结构性宜采用现场十字板剪切试验，也可采用无侧限抗压强度的试验方法测定其灵敏度（St），并按表 6 的规定进行判定。DB4404/T 482023 7 表6 软土的结构性分类 灵敏度 St 结构性分类 2St4 中灵敏性 4St8 高灵敏性 8St16 极灵敏性 St16 流性 注：无侧限抗压强度试验土样，应采用薄壁取土器取样。5.2.3 珠海市第四系地层划分见附录 A，其中珠海市软土沉积成因及分布规律见附录 B，珠海市软土物理力学性质指标统计见附录 C。一般路段工程勘察 5.3.1 工可勘察 工可勘察应符合下列要求：a)工可勘察应初步查明公路沿线的工程地质条件和对公路建设规模有影响的工程地质问题，为编制工程可行性研究报告提供工程地质资料；b)工可勘察应以资料收集和工程地质调绘为主，辅以必要的勘探手段，对项目建设各工程方案的工程地质条件进行研究，完成下列各项工作内容：1)了解各线路走廊或通道的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、地震动参数、不良地质和特殊性岩土的类型、分布及发育规律；2)初步查明沿线水库、矿区的分布情况及其与路线的关系；3)查明控制路线及工程方案的不良地质和特殊性岩土的类型、性质、分布范围及发育规律；4)查明技术复杂大桥桥位的地层岩性、地质构造、河床及岸坡的稳定性、不良地质和特殊性岩土的类型、性质、分布范围及发育规律；5)初步查明筑路材料的分布、开采、运输条件以及工程用水的水质、水源情况；6)评价各路线走廊或通道的工程地质条件，分析存在的工程地质问题；7)编制工程可行性研究阶段工程地质勘察报告。c)遇有下列情况，当通过资料收集、工程地质调绘不能初步查明其工程地质条件时，应进行工程地质勘探：1)控制路线及工程方案的不良地质和特殊性岩土路段；2)特大桥、地质条件复杂的大桥等控制性工程；3)跨江、海独立公路工程建设项目。d)工可勘察报告应提供下列资料：1)文字说明：应对公路沿线的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、新构造运动、地震动参数等基本地质条件进行说明；对不良地质和特殊性岩土应阐明其类型、性质、分布范围、发育规律及其对公路工程的影响和避开的可能性；路线通过区域性储水构造或地下水排泄区，应对路线方案有重大影响的水文地质及工程地质问题进行充分论证、评价；特大桥及大桥等控制性工程，应按照进行论证、比选的工程方案，对工程地质条件进行说明、评价，提供工程方案论证、比选所需的岩土参数；2)图表资料：1：100001：50000路线工程地质平面图；1:100001：50000路线工程地质纵断面图；1：20001：10000重要工点工程地质平面图；1：20001：10000重要工点工程地质断面图；附图、附表和照片等。DB4404/T 482023 8 5.3.2 初步勘察 初步勘察应符合下列要求：a)工程地质调绘应沿拟定的路线及其两侧各宽200 m的带状范围进行，工程地质调绘的比例尺为1：2000；b)勘探测试除应符合5.1.7的规定外，尚应符合下列要求：1)路基勘探：勘探测试点应沿路线中线布置，平均间距可按表7选用。当软土厚度大、分布复杂时，应结合填土路基设计，分段布置横向勘探断面，并与静力触探、十字板剪切试验等原位测试结合进行综合勘探；表7 初勘钻探点控制间距 公路等级 钻探点间距（m）二级及二级以上 300500 二级以下 500600 注：表列数据为平均间距，勘探点应结合路线上的软土发育特点和路线勘探施工条件布置。2)应在每个具有代表性的地质路段，沿深度方向对可能影响地基稳定性的软土层进行十字板剪切试验。十字板剪切试验沿深度方向测试间距应不大于1 m；3)控制性钻孔数量不应少于钻孔总数的1/3，且每个路段不应少于一个；4)桥梁勘探：与路堤衔接的桥台部位应布置勘探测试点进行勘察；5)当路线因建筑物等原因无法布置勘探点时，应通过调查取得相关资料并结合附近完成的勘察资料进行综合分析；6)当路线存在河流、鱼塘等不适合多次进场勘探的路段时，可考虑对该路段按表8详勘要求进行一次性勘察。c)初步勘察应提供下列资料：1)文字说明：应分段说明填、挖路段的工程地质条件。基底有软弱层发育的填方路段，应评价路堤产生过量沉降、不均匀沉降及剪切滑移的可能性。应对路线及构筑物场地的工程地质条件进行阐述，对5.1.4软土勘察要求查明的内容进行说明，分析、评价工程建设场地的适宜性，提出工程地质建议；2)图表资料：1：10001：2000工程地质平面图；1：10001：2000工程地质纵断面图；1：1001：400工程地质横断面图；1：501：200挖探（钻探）柱状图；岩土物理力学指标汇总表；水质分析资料；附图、附表和照片等。应对软土的类型、分布、工程地质性质等进行图示和说明。5.3.3 详细勘察 详细勘察应符合下列要求：a)详细勘察应对初勘工程地质调绘资料进行复核。当线位偏离初测线位或地质条件需进一步查明时，应进行补充工程地质调绘，调绘的比例尺为1：2000；b)详细勘察应充分利用初勘资料，在确定的路线及构筑物位置上进行，除应符合5.3.2的要求外，尚应符合下列要求：1)路基勘探：勘探测试点宜沿路线中线布置，当一般路基的道路宽度大于50 m、其它路基形式的道路宽度大于30 m时，宜在道路两侧交错布置勘探点。勘探点平均间距可按表8选用。软土分布复杂路段，应结合软土路基处治工程设计，分段布置横向勘探断面，并与静力触探、十字板剪切试验等结合进行综合勘探。当采用静力触探、十字板剪切试验作为原位测DB4404/T 482023 9 试方法时，应按不少于勘探点总数量的1/6布置，每2公里不应少于1孔，每个场地不应少于3孔；表8 详勘钻探点控制间距 公路等级 钻探点间距（m）二级及二级以上 100200 二级以下 200300 注：表列数据为平均间距，勘探点应结合路基填土高度及软土发育特点布置。2)控制性钻孔数量不应少于钻孔总数的1/3，且每个路段不应少于一个；3)桥梁勘探：宜按墩台布置勘探钻孔，探明地基地质条件；与路堤衔接的桥台部位应布置勘探测试点进行勘察，桥台部位勘探点间距不宜大于20 m，且不宜少于3个孔；4)当线路通过沟、浜、湮埋的沟坑和古河道等地段时，应采用小螺孔、静力触探等手段。勘探点间距宜控制在20 m40 m，控制边界线勘探点间距可适当加密。c)详细勘察应按5.3.2的要求提供资料。过渡段工程勘察 5.4.1 路基拓宽 路基拓宽勘察应符合下列要求：a)在已有公路路基拓宽勘察设计之前，应重点收集既有公路的勘察资料，充分利用已有勘察成果；b)加强既有公路软土路基的现状调查，重点调查软土病害路段的分布范围、发育特征、路基结构与断面形式等，扩建新路基部分应辅助必要的钻探、触探等进行工程地质调绘，避免遗漏软土或软土发育路段；c)既有公路软土病害路段宜沿裂缝和垂直路线方向布置纵横向勘探线，横向勘探线上钻孔宜布设在既有路基的路面、边坡、坡脚等部位，新建路基部分勘探点可沿路线方向布置，同一横向勘探剖面应包括新旧路基钻孔，以查明既有路基和拓宽路基的现状地质条件；d)路基拓宽路段勘察应满足5.3要求；e)应通过既有路堤与地基的取样与原位测试，查明既有路基填料的含水率、液限、塑限、CBR值、压实度等，以及路基沉降完成情况；f)应加强既有软土路基的分析评价工作，主要分析和评价内容包括：1)通过调查既有公路软土路基的工后沉降情况，分析既有公路软土地基的固结度、固结系数、压缩系数、强度增长和剩余沉降等；2)分析评价拓宽路基与既有路基的稳定性和差异沉降，以及拓宽路基对既有路基稳定和沉降的影响程度，并应提出拓宽路堤软土地基处理措施的建议；3)对于软土病害路段，应根据勘察资料综合分析病害成因，评价既有路基的沉降和稳定性状况，对既有软土路基的可利用程度进行分析与评价，提出病害处置建议。5.4.2 桥头路段 桥头路段勘察应符合下列要求：a)桥头路段勘察除按5.3要求执行外，应充分利用桥台钻孔资料成果，加强取样试验与现场原位测试工作；b)分析评价与桥位的差异沉降，桥头路段填土堆坡可能带来的工程风险，提出地基处理措施建议和相关设计参数。DB4404/T 482023 10 5.4.3 涵洞（通道）路段 涵洞（通道）路段勘察应符合下列要求：a)涵洞（通道）软基勘察除按5.3勘察要求执行外，应根据软土厚度、性质、填土高度等条件布置典型横向勘探线，勘探点数量宜为23个；b)根据涵洞（通道）的开挖深度，结合场地的地质条件和环境条件，提出合理的基坑开挖建议、地基处理措施建议和相关设计参数。6 软土地基处理设计 一般原则 6.1.1 软土地基处理设计应按地质资料准备、设计路段划分、处理方案设计的流程进行。6.1.2 各设计路段的软土参数应根据工程地质勘察报告的有关内容，以相同地质单元区段为单位，对沉降计算和稳定验算所需要的物理、力学参数进行统计分析确定；对于缺失的参数，可通过其他参数的综合对比分析并结合地区经验确定。6.1.3 软土地基处理的方案设计应按技术可行、因地制宜、造价经济、工期合理、施工简便的原则进行。对软土性质差、地基条件复杂或有特殊要求的地基处理工程，可采用两种或两种以上措施进行综合处理。6.1.4 现有公路拓宽改建时，应控制新老路基间的差异沉降，根据既有公路的实际横坡确定拓宽路基的横坡值，拓宽部分路基横坡（双向横坡）按小于既有横坡 0.5%控制，拓宽部分与既有公路的工后横坡增大率不应大于 0.5。6.1.5 处理与未处理以及不同地基处理方案衔接处应缓和过渡。相邻路段差异沉降引起的纵坡变化应控制在 0.4%以内。采用排水预压法处理软土地基，卸载前结构物附近路基工后差异沉降率应满足表 9的要求。并应根据相应工后差异沉降率计算过渡段的设置长度。表9 结构物附近容许工后差异沉降率建议值 设计行车速度（km/h）100 80 60（%）0.5 0.6 0.8 6.1.6 复杂场地软土地基处理施工过程中应加强动态观测，收集影响设计的各种因素及变化情况，及时制订相应方案，保证安全。6.1.7 软土地基处理设计，应根据确定的设计方案编制特殊路基设计表，表中应包括处理路段的起讫桩号、路段长度、处理方案、总沉降、预压期沉降、工后沉降、预压设计高度、处理方案的工程数量等内容。换填垫层 6.2.1 适用条件 换填垫层应满足下列适用条件：a)换填根据换填方式的不同可以分为开挖换填和强制换填。其中，开挖换填根据换填材料不同又可分为换填垫层和换填轻质土；b)换填适用于填料充足、弃土场易于解决的路段；一般换填深度宜小于3 m；换填与排水固结可联合使用；DB4404/T 482023 11 c)换填设计的主要内容应包括换填基坑的边坡坡率、换填材料的选择、填筑的要求等。换填方案应根据地质资料、设计路段要求进行划分，还应进行换填过程中、换填后的稳定性验算；d)设计说明中应明确施工工序，提出施工工艺的要求及施工注意事项，确保施工质量。应加强动态化设计，精细化施工。6.2.2 设计 换填设计应满足下列要求：a)适用范围 换填垫层适用于表层软土厚度小于3.0 m的浅层软弱地基处理。b)设计 换填垫层的垫层类型按材料可分为碎石垫层、砂砾垫层、石屑垫层等。起排水作用的碎石垫层、砂砾垫层的厚度宜为0.5 m。并应满足地基固结排水所需要的排水能力要求。垫层宜满铺，且两侧各宽出路堤底宽0.5 m1.0 m。当路堤较宽且排水距离长，或者预计有大量地下水渗出，仅靠排水垫层不能完全满足排水需要时，可在适当位置设置排水盲沟。垫层应满足下列要求：1)设置小型构造物处，浅层处理法换填垫层的厚度宜根据构造物的要求确定，并符合公式（1）公式（3）的要求；+cz (1)=()（条形基础）(2)=()()()（矩形基础）(3)式中：相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加应力（kPa）；cz 垫层底面土的自重应力（kPa），采用砂垫层时重度可取 19 kN/m 21 kN/m，采用碎石或卵石时重度可取 21 kN/m 22 kN/m；垫层底面经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）；矩形基础或条形基础底面的宽度（m）；矩形基础或条形基础底面的长度（m）；相应于荷载效应标准组合时，基础底面的平均应力（kPa）；基础底面土的自重应力（kPa）；基础底面下垫层的厚度（m）；垫层的应力扩散角（），宜通过试验确定，无试验资料时，可按表 10 取用。表10 应力扩散角 z/b 换填材料 中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、碎石、矿渣 粉煤灰 灰土 0.25 20 6 28 0.50 30 23 注1：当z/b0.25时，除灰土取=28外，其余材料均取=0；必要时，宜由试验确定。注2：当0.25z/b0.5时，值可线性内插。2)垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按公式（4）确定；+2 (4)DB4404/T 482023 12 式中：应力扩散角，可按表 10 取用；当 z/b 30%向内径向 排水固结 竖向和径向 排水固结 8 1 8 4 8 8+4 注1：地基土的竖向固结系数（m2/d），以固结试验确定；地基土的水平向固结系数（m2/d），以固结试验确定；处理土层竖向排水距离，当竖向排水体贯穿至透水性良好的地层（如中粗砂层、砾砂层等）时，按 双面排水条件计算，为土层厚度的一半（m）；注2：与井径比（）有关：=ln()(12)式中：井径比（竖向排水体有效直径de与当量直径dw之比）。2)当竖向排水体未贯穿压缩土层时：=+(1 )(13)=(14)DB4404/T 482023 17 式中：时间整个地基压缩土层的平均固结度（%）；竖向排水体贯入比（竖向排水体深度与整个压缩土层厚度之比）；竖向排水体打入深度内土层的平均固结度（%），根据竖向和径向排水固结条件，按公式（11）计算；竖向排水体打入深度以下压缩土层的平均固结度（%），将竖向排水体底面作为排水面，按竖向排水公式（11）计算，排水距离为（m）；竖向排水体深度（m）；竖向排水体以下压缩土层厚度（m）。3)对长径比（长度与直径之比）大，井料渗透系数较小的袋装砂井或塑料排水板，应考虑井阻、涂抹和土层扰动影响。当考虑井阻、涂抹和扰动影响时，固结度可按如下方法确定：(1)有经验时，可按公式（11）或（13）计算出地基平均固结度再乘以经验折减系数，折减系数可取0.850.95。(2)无经验时，可直接按公式（11）或（13）计算，此时取为F，F按公式（15）确定：=+(15)=()(15)(16)=1()(17)=(18)式中：与井径比（n）有关的系数，当n15时，按公式(12)计算；天然状态下土层水平向渗透系数（cm/s）；涂抹区土的水平向渗透系数，可按1/31/5的取值（cm/s）；涂抹区直径与竖向排水体直径（或当量换算直径）的比值，可取 2.03.0，对中等灵敏黏性土取低值，对高灵敏黏性土取高值；竖向排水体深度（cm）；竖向排水体纵向通水量，为单位水力梯度下单位时间的排水量（cm3/d），=/4；为排水体材料渗透系数，d为其直径。b)固结沉降量计算：1)采用e-lgp曲线，计算公式为：对于欠固结土：=(19)对于正常固结土：=(20)式中：总预压荷载下地基的固结沉降量（m）第层土层的厚度（m）；DB4404/T 482023 18 第层土层的初始孔隙比；第层土层的压缩指数；第层土层的自重应力平均值（kPa）；第层土层的前期固结应力（kPa）；第层土层中点的有效附加应力平均值（kPa）；土层层数；沉降计算经验系数。2)采用e-p曲线，按公式（21）计算：=(21)式中：第层土层中点的对应于自重应力由e-p曲线查得的初始孔隙比；第层土层中点的对应于自重应力与附加应力之和的孔隙比，由e-p曲线查得。沉降计算经验系数可取1.11.6，预压荷载大，地基土压缩性大时，取较大值，否则取较小值。3)与堆载预压时间t对应的固结沉降量可按下式估算：=(22)式中：时间t（从堆载预压始点起算）对应土层的主固结平均固结度；可用公式（11）或（13）计算。4)次固结沉降量可采用下式计算：=(23)式中：次固结系数（无因次量），室内实验或现场测试在主固结完成之后，试验荷载不变的条件下，其孔隙比与时间对数关系曲线上的直线段斜率；土层初始孔隙比；次固结沉降量计算时间（从卸载时间起算）；相对于主固结完成100%的时间（从零起算）。在无试验数据情况下，次固结系数（Ca）可用以下公式估算，并取其中的较大值：=0.0002+0.002(24)=0.028 (25)式中：土层初始含水率（%）；土层压缩指数。5)卸载完成后剩余沉降量可按下式估算：=+(26)式中：卸载完成后，对应使用荷载的剩余沉降量（m）；其他符号同前。c)稳定性分析：DB4404/T 482023 19 1)预压荷载下，对于正常固结软土地基中某点在任意时间t 时土的抗剪强度，可按下式计算：=(+)(27)=(28)式中：加固过程中地基土t时刻的抗剪强度（kPa）；加固前天然地基土的抗剪强度（kPa），可用十字板剪切试验现场测定；抗剪强度增量（kPa）；该点的附加竖向应力（kPa）；土的固结不排水剪内摩擦角（），由三轴固结不排水剪试验确定；土体由于剪切蠕动等因素而引起强度衰减的折减系数，可取0.750.90，剪应力大时取低值，反之取高值。2)堆载预压应进行各级荷载下地基的抗滑稳定性验算，在加载预压过程中，应根据地基土的强度增长和抗滑稳定性验算结果来进行加载速率设计。整体稳定验算宜采用圆弧滑动法，稳定性计算方法可采用有效固结应力法或改进总强度法，有条件时也可采用简化Bishop法或Janbu法。当天然地基土的强度满足预压荷载下地基的稳定性要求时，可一次性加载，否则应分级逐渐加载。如抗滑稳定不能满足要求时（计算方法采用公式（29），可采用反压护道、土工织物、土工格栅等加固措施。(1)采用有效固结应力法验算时，稳定安全系数计算式为：=(29)式中：、地基土或路堤填料快剪试验测得的黏聚力（kPa）和内摩擦角（）;地基土固结快剪试验测得的内摩擦角（）；地基平均固结度。其余符号见图1。图 1 安全系数计算图示(2)采用改进总强度法验算时，稳定安全系数计算式为：=(30)DB4404/T 482023 20 式中：由静力触探试验的贯入阻力（单桥探头）或锥尖阻力（双桥探头）换算的十字板抗剪强度或直接由十字板试验得到的抗剪强度（kPa）；地基土层强度增长系数，按表14取值。其余符号意义同前。表14 地基土层强度增长系数 土名