2B311018 特殊路基施工技术
一、软土地区路基施工
(一)软土地基的工程特性
软土是指天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高的细粒土,包含淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。
1. 垫层和浅层处理
垫层和浅层处理适用于表层软土厚度小于 3m 的浅层软弱地基处理。垫层类型按材料可分为碎石垫层、砂 砾垫层、石屑垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层以及灰土垫层等。浅层处理可采用换填垫层、抛石挤淤、稳定剂处理等方法,处理深度不宜大于 3m。
垫层和浅层处理
5)抛石挤淤施工规定
(1)当下卧地层平坦时,应沿道路中线向前呈三角形抛填,再渐次向两旁展开,将淤泥挤向两侧。
(2)当下卧地层具有明显横向坡度时,应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展,并在低侧边部多抛投不少于 2m 宽,形成平台顶面。
(3)在抛石高出水面后,应采用重型机具碾压紧密,然后在其上设反滤层,再填土压实。
5)抛石挤淤施工规定
2.竖向排水体
竖向排水体适用于深度大于 3m 的软土地基处理。用于对淤泥质土和淤泥地基进行处理时,宜与加载预压或真空预压方案联合使用。采用竖向排水体处理软土地基时,应保证有足够的预压期。
竖向排水体可采用袋装砂井和塑料排水板。 袋装砂井和塑料排水板可采用沉管式打桩机施工,塑料排水板也可用插板机施工。
2.竖向排水体
2.竖向排水体
1)材料要求
(1)袋装砂井宜选用聚丙烯或其他适宜编织料制成的砂袋。
(3)塑料排水板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力。
2)袋装砂井施工规定:
(5)砂袋顶部埋入砂垫层的长度不应小于 0.3m,应竖直埋入,不得横置。
袋装砂井施工规定
5)袋装砂井施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层。
竖向排水体施工方法
3)塑料排水板施工规定
( 4 )塑料排水板不得搭接 , 预留长度应不小于0 . 5m , 不应小于 0.5m,并及时弯折埋设与砂垫层中。
3)塑料排水板施工规定
塑料排水板施工工艺程序:整平原地面→摊铺下层砂垫层→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出 套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。
3)塑料排水板施工规定
【2018年真题】袋装砂井施工工艺流程中,最后一步工艺是( )。
A.埋砂袋头
B.机具移位
C.摊铺上层砂垫层
D.拨出套管
【答案】C
3.真空预压
真空预压法适用于对软土性质很差、土源紧缺、工期紧的软土地基进行处理。
采用真空-堆载联合预压时,应先按真空预压的要求抽真空,当真空压力达到设计要求并稳定后,再进行堆载,并继续抽气。堆载时应在模上铺设土工布等保护材料。
3.真空预压
预压过程中,应进行膜下真空度、孔隙水压力、表面沉降、深层沉降及水平位移等预压参数的监测。
膜下真空度每4h 测一次,表面沉降每2d测一次 ,停泵卸荷后24h 应测量地表回弹值 。(新增加)
4.粒料桩
粒料桩可采用振冲置换法或振动沉管法成桩。
振冲置换法适用于处理十字板抗剪强度不小于 15kPa 的软土 地基;
振动沉管法适用于处理十字板抗剪强度不小于 20kPa 的软土地基。
振冲置换法施工可采用振冲器、吊机或施工专用平车和水泵。振动沉管法施工宜采用振动打桩机和钢套管。
4.粒料桩
5.加固土桩
加固土桩适用于处理十字板抗剪强度不小于10kPa,有机质含量不大于10%的软土地基。
加固桩包括粉喷桩与浆喷桩。
加固桩的固话剂宜采用水泥或石灰,也可采用多种固化材料的混合物,固化剂参量应根据试验确定。
5.加固土桩
5.加固土桩
2)粉喷桩施工规定
(2)提升钻杆、喷粉搅拌时,应使钻头反向边旋转、边喷粉、边提升,提升速度宜为0.5~0.8m/min;当钻头提升至距离地面0.3~0.5m时,可停止喷粉。
(3)应根据设计要求,对桩身从地面开始1/3〜1/2桩长并不小于5m 的范围内或桩身全长进行复搅,使固化剂与地基土均匀拌和。
(4)应随时记录喷粉压力、瞬时喷粉量和累计喷粉量、钻进速度、提升速度等 有关参数的变化。
j当发现喷粉量不足时,应整桩复打,复打的喷粉量应不小于设计用 量。
k当遇停电、机械故障等原因致使喷粉中断时,必须复打,复打重叠桩段长度应大于 1m。当粉料储存容器中剩余粉量不足一根桩的用量加50kg时,应在补加后开钻施工下一 根桩。
问题 | 处理 |
发现喷粉量不足 | 应整桩复打,复打的喷粉量应不小于设计用量。 |
遇停电、机械故障 | 必须复打,复打重叠桩段长度应大于1m 。 |
(5)岀现沉桩时,
j孔洞深度在1.5m以内的,可用8%的水泥土回填夯实;
k孔洞深度超过1.5m的,可先将孔洞用素土回填,然后在原位补桩,补桩长度应超过孔洞深度0.5m。
(5)出现沉桩
孔洞深度 | 处理 |
1.5m以内 | 可用8%的水泥土回填夯实。 |
超过1.5m | 可先将孔洞用素土回填,然后在原位补桩,补桩长度应超过孔洞深度0.5m。 |
5.加固土桩
3)浆喷桩施工规定
5.加固土桩
3)浆喷桩施工规定
(1)制备好的浆液不得离析,不得长时间放置,超过2h的浆液应废弃。
(2)提升钻杆、喷浆搅拌时,应使钻头反向,边旋转、边喷浆、边提升。当钻头提升至距离地面1m时,宜用慢速提升;当喷浆口即将出地面时,应停止提升,搅拌数秒,保证桩头搅拌均匀
(3)应根据设计要求,对地面以下一定深度范围内的桩身进行复搅。
3)浆喷桩施工规定
(4)应随时记录喷浆压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。
j当发现喷浆量不足时,应整桩复打。
k当施工中因故停浆时,应使搅拌头下沉至停浆面以下 0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。
l当停机超过3h时,应拆卸输浆管路,清洗后方可继续施工,防止浆液硬结堵管。
问题 | 处理 |
发现喷粉量不足 | 应整桩复打。 |
施工中因故停浆 | 应使搅拌头下沉至停浆面以下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。 |
停机超过3h | 应拆卸输浆管路,清洗后方可继续施工,防止浆液硬结堵管。 |
6.水泥粉煤灰碎石桩
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥, 加水拌和制成的具有一定黏结强度的桩。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)适用于处理十字板抗剪强度不小于 20kPa 的软土地基。CFG 桩宜采用振动沉管灌注法成桩,施工设备宜采用振动沉管打桩机。
6.水泥粉煤灰碎石桩
2)CFG桩施工规定
(1)混合料搅拌时间不得少于1min。
(2)沉管至设计高程后应尽快投料,首次投料量应使管内混合料面与投料口平齐。桩顶超灌高度不宜小于0.5m。
(3)沉管宜在设计高程留振10s左右,然后边振动、边拔管。拔管过程中不得反插。
(4)成桩过程中,每个台班应做不少于一组(3个)试块(边长150mm的立方体), 检验其标准养护28d抗压强度。
(5)当设计桩距较小时,宜按隔桩跳打的顺序施工。施打新桩与已打桩间隔的时间不应少于7d。
7.刚性桩(预制桩)
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。刚性桩可按正方形或等边三角形布置。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水泥混凝土现场浇筑而成。预应力混凝土薄壁管桩宜釆用工厂预制。
8.爆炸挤淤
爆炸挤淤是将炸药放在软土或泥沼中爆炸,利用爆炸时的张力作用,把淤泥或泥沼扬弃,然后回填强度较高的渗水性较高的渗水性土壤,如砂砾,碎石等。
爆炸挤淤法适用于处理海湾滩涂等淤泥和淤泥质土地基。处理厚度不宜大于 15m。
9.路堤地基隔离墙
路堤地基隔离墙适用于相邻两路堤之间,或已建成路堤与拓宽路堤之间出现相互干扰,对地基渗流、变形、 稳定等产生不利影响情况下的隔离。
隔离墙按其作用与功能可分为防渗型隔离墙和支挡型隔离墙。
10.强夯和强夯置换
强夯法适用于处理碎石土、低饱和度的粉土与黏土、杂填土和软土等地基
强夯
强夯置换
强夯置换:将重锤提到高处使其自由下落形成夯坑,并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料,通过夯击能作用排开软土,使其形成连续密实的墩(桩)体的地基处理方法。
强夯置换
强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑、流塑的软黏土地基,处理深度不宜大于 7m。 强夯处理范围应超过路堤坡脚,每边超出坡脚的宽度不宜小于 3m。
强夯置换
强夯置换处理范围应为坡脚外增加一排置换桩。
强夯置换的桩体材料宜采用级配良好的块石、碎石、矿渣等坚硬粗颗粒材料,粒径大于 300mm 的颗粒含量不宜超过 30%。 强夯和强夯置换施工前应在代表性路段选取试夯区进行试夯。每个试夯区场地面积不应小于 500 ㎡。试夯应确定单击夯击能、夯击次数、夯击遍数、间歇时间等参数。
(三)软土地区路堤施工技术要求
1.软土地区路堤施工应尽早安排,施工技术中应考虑地基所需许固结时间。
2.填筑过程中,应严格控制填筑速率,并应进行动态观测。
3. 施工期间,路堤中心线地面沉降速率24h应不大于10 - 15mm ,坡脚水平位移速率24h应不大于5mm,应结合沉降和位移观测结果综合分析地基稳定性. 填筑速率应以水平位移控制为主,超过标准应立即停止填筑。
6.在软土地基上直接填筑路堤,应符合下列规定:
( 1 )水面以下部分应选择透水性好的填料,水面以上可用一般土或轻质材料填筑。
( 2 )填筑路基的土宜从取土场取用, 在两侧 取土时, 取土坑距路堤坡脚的距离应满足路堤稳定的要求。
( 3 )反压护道宜与路堤同时填筑 。分开填筑时,应在路堤达到临界高度前完成反压护道施工。
(四)旧路加宽软基处理要求(新增加)
1.软基路段路基加宽台阶应开挖一层 ,填筑一层 。上层台阶应在下层填筑完成后再开挖,台阶开挖应满足台阶宽度和新老路基处理设计要求。
4 旧路加宽路段应同步进行拼宽路基和老路基的沉降观测,观测点宜布置在同一断面,观测点设置宜为老路路中、老路路肩、 拼宽部分中部 、拼宽部分外侧。
老路路中,老路路肩沉降观测点设置可采用在路表埋设观测点的方法 ,拼宽部分宜采用埋设沉降板的方法。
二、滑坡地段路基施工
二、滑坡地段路基施工
(一)各类滑坡的共同特征
1.滑带土体软弱,易吸水不易排水,呈软塑状,力学指标低。
3.水多是滑坡发展的主要原因,地层岩性是产生滑坡的物质基础,滑坡多是沿着各种软弱结构面发生的。
4.自然因素和人为因素引起的斜坡应力状态的改变(爆破、机械振动等)均有可能 诱发滑坡。
(二)滑坡防治的工程措施
滑坡防治的工程措施主要有滑坡排水、力学平衡和改变滑带土三类。
(二)滑坡防治的工程措施
1.滑坡排水
地下水活动是诱发滑坡产生的主要外因,不论釆用何种方法处理滑坡,都必须做好地 表水及地下水的处理,排除降水及地下水的主要方法如下:
(二)滑坡防治的工程措施
1.滑坡排水
(1)环形截水沟:环形截水沟设置处,应在滑坡可能发生的边界以外不少于 5m 的地方。
(2)树枝状排水沟:主要作用是排除滑坡体坡面上的径流。
(3)平整夯实滑坡体表面土层。
(4)排除地下水 :排除地下水的方法较多,有支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔等。
1.滑坡排水
(二)滑坡防治的工程措施
1.滑坡排水
(二)滑坡防治的工程措施
1.滑坡排水(变化)
(3)平整夯实滑坡体表面的土层,防止地表水渗入滑体坡面造成高低不平, 不利于地表水的排除, 易于积水,应将坡面做适当平整 。当坡面土质疏松, 地表水易下渗,故需将其夯实。
滑坡体上的裂隙和裂缝应采取灌浆、 开挖回填夯实等措施予以封闭 。有封闭的洼地或泉水露头时,应设水沟将其排出滑坡坡面,疏干积水。
1.滑坡排水
(4)排除地下水排除地下水的方法较多,有支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔等。
2.力学平衡
对于滑坡的处治,应分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及 饱水情况,以了解滑坡体的形式和形成的原因,根据公路路基通过滑坡体的位置、水文、 地质等条件,充分考虑路基稳定的施工措施。
在滑坡体未处治之前,禁止在滑坡体上增加荷载(如停放机械、堆放材料、弃土 等)。
2.力学平衡
当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时,可釆用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定。
牵引式滑坡、具有膨胀性质的滑坡不宜用滑坡减重法。牵引式滑坡是指坡脚的土体先失稳,向下滑动,坡体后 部土体由于失去支承而相继滑下。上积土减重后并不能防止该类滑坡的产生和发展,因而对于牵引式滑坡,不采用减重法。
2.力学平衡
2.力学平衡
2.力学平衡
2.力学平衡
牵引式滑坡多发生于黏土和堆积层滑坡中。具有膨胀性 质的滑坡的滑带土(或滑体)具有卸荷膨胀的特性,减重后能使滑带土松散,地下水浸湿 后其阻滑力减小,因而引起滑坡下滑,故不宜采用减重法。
3.改变滑带土
(三)滑坡地段路基的施工技术要点
1.削坡减载施工应符合下列规定:(变化)
(1)应自上而下逐级开挖,严禁采用爆破法施工。
(3)支挡及排水工程在边坡上分级实施,宜开挖一级,实施一级。
3.抗滑支挡工程施工应符合下列规定:
(1)应当在滑坡体处于相对稳定的状态下施工,滑坡体具有滑动迹象或发生滑动时,应采取反压填筑等措施。
(3)抗滑桩与挡土墙共同支挡时,应先施工抗滑桩。挡土墙后有支撑渗沟及其他排水工程时应先施工。
(4)抗滑桩、锚索施工应从两端向滑坡主轴方向逐步推进。
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