路基施工准备 土木与道路工程等专业毕业设计 毕业论 27页

路基施工准备要确保工程项目能够如其高质量地完成，任何一项工程在正式开工前，都必须做好必要的施工准备工作。路基施工前，必须根据工程实际情况做好组织准备、物资准备和准备工作，使各项施工活动能正常进行。在施工过程中，所有的施工活动都必须严格按照有关施工规范进行，以确保工程质量，最后得到质量优良的路基实体。一、组织准备1、我国现行的铁路施工管理机构属于中国铁路工程总公司、建设总公司管理固定机构工程局、工程公司临时机构临时成立的指挥部、指挥所等属地方管理固定机构地方铁路开发公司临时机构临时成立的指挥部、指挥所等工程局分为综合工程局和专业工程局。工程局下设工程处、工程公司，以下设段、对等。地方铁路管理机构，指由地方投资并修建的铁路。它的施工，一般由地方铁路管理机构负责。临时机构一般指一个大的建设项目临时组成的指挥所、指挥部等，便于统一管理和协调。2、开工前的施工准备施工企业承接施工任务后，开工前的组织准备工作主要是建立健全工程管理机构和施工队伍，明确各自的施工任务，制定施工过程中必要的规章制度，确定工程应达到的目标等。组织各级施工管理机构、施工队伍、材料供应和运输管理部门，组织附属企业，进行劳动力培训，与其他单位签订各种协议合同等。组织准备是其他准备工作的开始。路基施工要消耗大量的人工、材料和机具，因此开工前应进行所需材料的购进、采集、加工、调运和储备工作，同时要检修或购置施工机械，做好施工人员的生活、后勤保障准备。劳动力、机械设备和材料的准备工作是路基施工组织计划的重要组成部分。二、施工调查施工调查的过程，也是进一步认识自然改造自然的过程。因大自然的内容是丰富、复杂的，虽然通过各个阶段的勘测设计工作，对自然有所了解，但不可能完美无缺，有些问题尚需在施工中逐步加以改善解决。因此，施工前的调查工作是非常重要的一项任务。调查的目的，主要是核对设计文件，了解建设项目的全面情况，除在室内详细审查外，还应逐段逐点进行核对，对不符合实际的项目，提出改变设计的意见，并补充搜集有关资料，为合理组织施工和改善设计，编制施工组织设计及预算提供基本资料。调查的意义，是根据施工调查可以了解和核对线路的全面情况、重点工程情况和沿线的施工条件等，确定符合实际情况的施工部署和施工方法，决定材料来源和运输方法，落实各项辅助工程和附属企业的设置，规划临时工程，作为编制施工组织设计和概预算的重要依据。n1、组织分工及工作内容⑴、综合组：负责组织调查，编写调查报告。⑵、线路组：负责线路的走向、土石方调配。⑶、桥隧组：考虑桥、隧的位置，地质情况，施工场地及其土石方的关系。⑷、站场组：考虑站后工程的施工安排及临时与永久工程结合问题。⑸、当地建筑材料组：落实砂、石产地，产量，质量及运输条件等。⑹、水电组：落实当地水源、电源利用的可能性及自设电站的条件。⑺、交通运输组:研究现有铁路、公路、河道可利用的情况及拟修便道的方案。⑻、生活组：了解粮食、副食供应，商业网点等情况。2、调查的要点⑴、根据现场实际情况，核对设计文件，提出改善意见。⑵、土、石成分，土石方调配方案，基底地质情况及土石方机械化施工的安排。⑶、隧道进出口地质情况，进洞的迟早，场地情况，土石方如何配合。⑷、桥梁基础类型，用水量，钢梁的架设方案，土石方如何调配。⑸、涵洞类型的选择，地基地质情况及其与农田排灌、交通运输的关系，施工防、排水措施的资料。⑹、支挡加固工程的类型选择与土石方施工的关系。⑺、大型临时建筑物的选择及标准。⑻、砂、石产地的方量，产量，开采方式与当地政府或农民的厉害关系。如向地方单位购置，落实运输方法，交货地点及单价。⑼、施工运输道路干线网的组成方案（包括支线、引入线方案）。⑽、粮食供应网点，商业网点，邮电网点，银行网点，目前情况及根据需要设置意见。⑾、各施工单位（处级）施工管段的划分及其驻地选择。⑿、沿线气象资料的收集。⒀、征租土地、拆迁建筑物等地方现行规定。除此之外，还应根据工程特点着重调查搜集下列内容资料：⑴、特殊土地区和特殊条件下的地质情况、河道情况、地下水位、冻结深度、风砂获泥石流情况等。⑵、核对土石的类别及其分布，进行填料初步复查和试验。调查高填、深挖，站场的施工环境条件及取土、弃土困难地段的填料来源，弃土位置和运输土条件等。⑶、大量石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通与通信设备情况。⑷、大型土石方施工机械的运输及组装场地。n⑴、当地的风俗习惯、医疗卫生、生活供应、文化教育等情况。⑵、当地可利用劳动力的工种、人数以及沿线可承包工程的施工单位的能力、信誉等。⑶、农作物收、种季节平均产量和办理用地、补偿工作所需的资料。⑷、为办理房屋、道路、管路、线路等拆迁补偿工作和清理施工场地所需的资料。⑸、修建各项临时工程和采取施工防、排水措施的资料。⑹、路基工程圬工构筑物所需砂、石料源和运输条件。⑺、改建既有线获增建第二线并行路基时，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的资料。⑻、新技术、新材料等特殊需要的资料。1、编写施工调查报告施工调查完毕，应整理好资料，及时写出调查报告。施工调查报告包括以下内容：⑴、工程概况：地形、地貌、水文、地质状况；重点工程情况；施工的有利条件和影响因素等。提出有关方案意见和施工措施。⑵、交通情况：简要说明沿线铁路、公路、水运状况，以及地方道路的改建计划，并提出方案意见。⑶、材料供应：对当地材料的产地、储量、产量、质量及运输方法等详细的列出；缺料地段提出供应措施；对外来料考虑如何进入施工地段，布置主要材料供应基地、预制厂、轨排基地等，并提出方案意见。⑷、沿线水、电、生活资料供应情况；提出供电、通信方案意见，以及对缺水地区提出解决措施。⑸、提出有关改善设计的建议。⑹、使用地方劳动力和向地方施工单位发包工程的意见。⑺、有关编制概预算的资料。⑻、有待进一步解决的问题。⑼、有关图表及说明。三、技术准备路基施工前的技术准备包括：核对设计文件、线路复测、清理施工场地以及试验段施工等工作，同时应做好施工方排水工作。此外，路基土石方调配方案，也许在开工前做好。㈠接收工程图表及设计文件施工图表是铁路施工单位进行铁路施工的重要依据，只有在接到施工设计文件和图表后才能照图开始工作。路基施工必须按照批准的设计文件施工；如需变更，应按铁道部现行的变更设计处理办法执行。路基施工图表的内容见表3-3。路基施工图表表3-3路基施工图内容用途n表路基横断面图路基施工应根据横断面进行填挖高度、路基面宽度；边坡表了解路基填筑高度、开挖高度、路基面宽度和路基边坡坡度土石方数量表了解路基土石方数量加固工程表了解路基加固地段的地点、加固类型需要特别指出的是，施工单位接到设计文件后，应组织有关技术人员进行审核，及时到施工现场核对。如发现误差，应与技术人员联系，更正误差错误。必要时，会同设计单位、建设单位（监理单位）进行图纸会审，共同解决设计文件中的差、错、漏等问题。会审会议必须做好相应的会议记录，并尽快发放到各方代表手中。会议纪要是竣工资料的重要组成部分，具有与施工图表一样的法律效力。㈡交接桩及复测线路施工单位接受任务后，应会同设计单位进行交接桩工作，然后进行线路复测。1、交接桩⑴、交接桩的准备工作由施工单位的技术人员及测工等组成的接桩小组，会同勘测部门的交桩小组，共同进行交接桩的工作。如果一条线路有几个单位施工，则各施工单位的接桩讫点是其管界外两边的一个交点或转点。其交界处的中线，水平，应联测贯通，互相核对，保持一致。⑵、交接桩的内容施工单位按照有关图表及文件，逐一接受水准基点桩、中线控制桩、站场的基线桩、三角网的主要控制桩、隧道及桥的导线网、重点工程中心桩、直线上的交点桩、副交点桩、缓和曲线和圆曲线的起、终点和中心桩等。⑶、交接桩的过程交接双方按图表对桩位逐一交点，施工单位以仪器复核，做好记录，并检查桩的完好稳定程度，必要时加护桩。交接桩的验收标准按铁道部公布的《铁路测量技术规则》的有关规定办理。在交接中，如误差超过允许范围时，应由设计单位复核更正。交接完毕后，根据交接记录，说明交接情况、存在问题及解决方法，双方正式在记录上会签，视为线路交接完成。1、线路复测交接桩后，施工单位应进行线路的复测和加钉桩号工作。这是施工前最后一次线路定测工作。其工作内容包括：测定中线位置；复核线路转向角；测设曲线；复核各转点间的直线方向；核对设计单位的水准基点，并联系水准基点进行全线纵向水准测量；横断面测量；桥隧等重点工程的位置和中心线的测定；临时设施如基地材料厂、附属企业、单位驻地等场地测绘等。㈢编制施工组织设计工程开工前，施工单位根据施工调查资料、设计文件、设计部门编制的施工组织设计，结合施工单位的实际情况，充分分析有利因素，经过综合分析研究，编制该工程施工组织设计，作为指导施工的技术文件。㈣编制工程预算和施工预算施工单位在开工前，根据施工组织设计有关规定等资料编制工程预算，并在工程预算的基础上编制施工预算，作为施工单位内部成本核算、签订承发包和统计验工计价的依据。四、测量放线n线路中线是线路施工的平面控制系统，也是线路路基的主轴线，在施工时必须保持测定时的位置。由于测定以后往往要经过一段时间才进行施工，测定时所钉设的桩点不可避免会丢失或被移动。因此，在线路施工开始前，必须进行一次中线复测，把测定的中线恢复起来；同时还应检查测定资料的可靠性，这项工作称为线路复测。包括钉好百米标桩、边桩和加桩，钉好圆曲线和缓和曲线，核对地面高程和原有水准基点，并增设工程时需要的临时水准基点等。设置加桩的目的是由于在施工阶段对土石方的计算要求比设计阶段准确，横断面要求测得密些，所以需要设置加桩。修筑路基以前，需要在地面上把标志路基的施工界线桩钉出来，作为线路施工的依据，这些标桩称为边桩。测设边桩的工作，称为路基边坡的放样。具体的说，就是要沿线路中线桩两侧用桩标志出路堤边坡坡脚和路堑边坡坡顶的位置，作为填土或挖土的边界。路基工程的填挖方都是根据边桩起坡的，因此，正确确定边坡的位置对整个施工都十分重要。边坡放样的方法很多，常有图解法和逐步接近法。㈠、路基边桩的放样1、图解法图解法就是在路基横断面上，按图的比例尺量出路基坡脚或坡顶至中线桩的距离，并把它填在边桩位置中（表3-4）。到现场即可根据此表，用方向架、皮尺直接量出边桩的位置，钉上木桩，并在各桩间标出界线（撒石灰或犁出沟槽）作为填挖方起坡的依据。为避免施工中毁坏、丢失，应在边坡外数米处（横断面方向上）加钉断面控制桩，并注明距边坡的距离（图3-1）图3-1路基桩点布置图边坡位置表表3-4里程填挖高（m）边桩位置（m）备注填挖左右DK7+5401.84.85.5DK7+7502.26.35.6DK7+9002.05.96.7用图解法放边桩时，要核对表上的数字有无误差，以及横断面与实际地形是否符合。此法优点是手续简单，速度快，适用于地形变化不大的地段；但当地形变化很大时，横断面测量误差较大。2、计算法n现场没有横断面设计图，只有施工填挖高度时，可用计算法放样路基边桩。计算法放样路基边桩的精度比图解法高，主要用于一般公路平坦地形或地面横坡均匀一致的路基边桩放样。1）平坦地面上边桩放样路堤坡脚至中桩的距离:路堑坡顶至中桩的距离：式中：b—路基设计宽度，mb1—路基与两侧边沟宽度之和，m；m—边坡设计坡率；H—路基中心设计填挖高度，m。2)倾斜地面上边坡放样图为计算法放样边桩a)路堤，b)路堑如图所示，当地面横向倾斜较大时，计算时应考虑横向坡度的影响。路堤坡脚至中桩的距离：上侧坡脚①下侧坡脚②路堑坡顶至中桩的距离：上侧坡顶③下侧坡顶④n式中：—上侧坡脚（坡顶）与中桩的高差，m；—下侧坡脚（坡顶）与中桩的高差，m。应当指出，上列各式中的都是未知数，因此还不能计算出路基边桩至中桩的距离。由于地面横坡均与一致，放样时应先测得地面坡度为1:s，s为地面横坡率。因为,带入式中：整理简化得将：=⑤同理可得:=⑥路堑坡顶至中桩的距离为：=⑦=⑧根据式⑤至⑧所计算的距离，直接丈量定出两侧边桩。3、渐进法渐进法的原理是，在分段丈量水平距离的同时，用水准仪，全站仪（高等级公路使用），经纬仪，手水准或其他方法（如抬杠法，钓鱼法）测出该段地面两点的高程差，最后累计得出边桩点与中桩点的高程差，既可用公式①至②验证其水平距离是否正确，如有不符，就逐渐移动边桩，到正确位置为止。该法精度高，既可以用于高等级公路，又是用于中，低级公路。n1)用渐进法放路堤坡脚桩如图c）所示，路堤上侧坡脚A点的放样步骤如下：（1）从横断面设计图中或由计算求得上侧坡脚A至中桩O的水平距离l’，l’为概值；（2）从O点沿横断面方向量出水平距离l’得A1点，同时测出A1，OL两点的高程差h’；（3）根据h’用公式复算水平距离l，如复算值大于（或小于）实测值l’时，说明假定的边桩中桩太近（或太远），两者相差;（4）继续假定增长（或缩短）l’值，相应地重测h’，带入公式再计算，直到计算距离τ与实测距离l’相等时为止。用渐进法定路堤下侧坡脚B，方法相同，唯需用公式1）用渐进法放路堑坡顶桩，方法同上，分别用公式和进行验证。（二）路基边坡的放样有了边桩还不足以指导施工，为了使填，挖的边坡达到设计的坡率，还应把边坡坡度在实地标定出来，以便比照施工。1．用麻绳竹竿放边坡当路堤填土高度不大时，可图(e)所示方法，一次把线挂好。n当路堤高度较高时，可分层挂线。在每层挂线前，应当标定中线并用水准仪，手水准抄平，如图e’)所示2.用坡度样板放边坡首先按照边坡坡度做好边坡放样，施工时可比照样板进行放样。样板的样式有活动边坡样板（坡度尺），如图f）所示，固定边坡样板，如图f’）所示。开挖路堑时，在坡顶外侧立固定样板，施工时可瞄准样板进行开挖。路基工程一旦开工，路基填挖断面以内的桩点将遭到损坏，因此，再复测后，应将中线主要桩移到取土或弃土地点或者施工机械行走的范围以外，设置护桩，桩上应写明桩号及填挖高度，并在装侧插立标杆。总之，标志线路中心位置的中心桩和标志路基施工界线的边桩是铁路施工的重要依据，必须加以妥善保护，以确保工程的顺利完成。五、组建施工队伍根据建设项目规模和复杂程度，确定工地指挥机构的人选和名额；遵循合理分工与密切协作，因事设职与因职选人的原则，建立由施工经验，有开拓精神和工作效率高的工地指挥机构。为适应铁路工程建设需要，除局应设机筑、建筑、电务、新运等专业工程处外，各综合工程处应本着一专多能的原则，有计划地培训组建适当的专业工程队。局、处在划分施工任务时，应尽量照顾施工队伍的技术特长，使其能按期或提前完成所承担的任务。同时，也应尽量做到劳动力的平衡，使在正常的情况下，完工日期大致相同，以便如期调转。施工队伍调转时，应事先做好动员工作，确定领队负责人，制定调转计划和行军纪律，做好中转及到达接待工作。队伍调转应携带轻便行装，以便到达新工地后，即能开展工作。根据施工组织设计的安排和劳动力需要量计划，组织工人进场，安排好职工生活，并进行必要的技术培训、交底、安全和文明施工教育。六、清理施工现场㈠、改移线路对于施工用地范围内的各种管线，如水渠、通线电缆、电网等，必须在工程开工之前与相关部门取得联系，尽快进行线路的改移。临时路基运输道路、施工管道等均应满足开工需要。当利用原有公路运输大型机械时，应先实地检查；当其路基、桥梁宽度和载重等级以及最小曲线半径不适应时，应采取临时加宽或加固措施。㈡、拆迁建筑物n新建铁路经过的地区，常常需要对建筑物进行拆迁，如房屋、水井、坟墓等。必须事先明确搬迁、拆除或防护方案的完成期限，以保证在工程开工之前，拆迁工作已全部办妥。同时，对拆迁户应按照国家有关规定给予补偿。㈢、整租土地铁路用地及界内设施的拆迁，补偿，必须遵守现行的《国家建设征用土地条例》有关规定。通常的办法是依据设计规定的路基用地范围划定用地范围与取，弃土用地范围划定用地界线，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租地数量。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定价补偿。施工现场布置需要考虑节约用地，尽量不占或少占农田。在安排施工时，应考虑分期占用土地，避免早占晚用，多占少用。工程完工后，应尽量将原有取土坑、弃土场地加以平整，以便恢复农田或改土造田。要严格执行审批制度，一般情况下都要做到先征（租）后用。要合理安排施工，力争取、弃土不占农田，并为取土造田创造条件。当不作为排水系统的弃土堆、取土坑所占用地，如仍能恢复供农业使用时，可归还地方使用，列为临时用地。对于已征土地，如因任务变更或其它原因暂不用时，应赞叫(要有协议)当地政府安排耕种。建筑用地中，在保证工程用地需要及工期要求下，尽可能避免铲除青苗，必须全部铲除时，应先按规矩办理申请批准后，才能进行，并给予青苗补偿费。㈣、砍伐树木路堤基底及路堑顶面范围内的树林以及有可能影响车行安全的树林，应在施工前予以砍伐或移植。若路基内留有树林，会因腐朽或发育降低土体密度和强度，对机床的影响尤其大；在前放地段，树墩还有碍于土的压实作业。在挖方地段砍伐，应拔出树墩和主根。在填方地段砍伐，主根以上填筑高度大于机床厚度时（现行规范规定的一级线路机床厚度是2.5m）,可留置露出地面不大于0.2m,且不侵入路基基床部分的树墩；主根以上填筑高度等于小于基床厚度时，，应拔除树墩主根。在森林地带或有风沙，学害及洪水冲刷的路线上砍伐和移植树木，，应根据当地条件进行特殊处理。㈤、干燥场地与湿润土壤相比，干燥土壤更容易挖掘和运输，用它作材料所建造的路基工程其质量也更加稳定。因此，在工程开挖之前，应当对施工场地作必要的处理，使之先行干燥。干燥场地最主要是修建良好的排水设施，做到地面排水和地下排水两不误。通常可以采用如下方法：在路堑地段，应开外暗沟、应开挖天沟；在路堤地段，应在取土坑地点挖排水沟。场地内土壤含水过多时，可挖纵横沟网。当路基基底有地下水时：若地下水埋藏浅，可采用明沟，排水槽；若地下水埋藏较深，可采用渗井，渗水隧道等。场地排水是指疏干，排除场地内所积地面水，保持场地干燥，为施工提供正常条件。通常是根据现场情况，设置纵横排水沟，形成排水系统，将水引入附近河渠，低洼处排除。为节省工程量，避免返工浪费，所开挖的排水沟，应按设计的路基排水系统布置。n高速铁路，一级铁路，特殊地区铁路以及采用新技术，新工艺，新材料的路基，在正式施工前，应采用不同的施工方案和施工方法，，铺筑试验段并进行相关的实验分析，从中选出最佳施工方案和施工方法，以指导大面积路基施工。所铺筑的试验段应具有代表性，施工机械和工艺过程要与以后全面施工时相同。通过试验段施工可确定不同压实机械压实各种填料的最佳含水率，适宜的分层厚度，相应的碾压遍数，最佳机械配置和施工组织方法等。七．临时工程为了维护施工期间的城内外交通，保证机具，材料，人员和给养的运送，必须在开工前修筑临时道路，并应保持行驶安全。在施工工程中，如需阻断原有道路的交通时，应设置便道，便桥和必要的行车标志及灯光，以保证交通不受阻碍。完工时，应恢复受施工干扰的旧路与其他场地，并做好新旧路的链接工程。此外，为保证筑路员工的生活物质器材的存放以及木工，钢筋工在室内作业，要修建临时的房屋和工棚。保证工程用水和生活用水的需要，还要修建临时的给水设施。地基处理对于场地内地表水系发育的典型软土地基。如何加固地基是施工中碰到的最大问题。为了解决软土地基加固,采用水泥土搅拌桩和换填的支护措施,可以使这一问题得到很好的解决。本标段所采用的地基加固处理措施有：换填、水泥搅拌桩加固地基。首先进行地质复核，确认工程地质条件，认真研究，制定地基加固处理方案，并经工艺试验后组织施工。Ⅰ、换填⑴直接换土直接换土是用人工或机械挖除全部软弱土，换填以强度较高的黏性土或砂、卵石、砾石等渗水性材料。它从根本上改善了地基，不留后患。施工单位每换填10000m3时抽样实验两组，每增加5000m3增加1组检验。换填地段的压实标准应符合设计要求。路堤高度小于基床厚度的低路堤，设计需换填时，其换填后的地基压实质量应符合路基基床的压实标准。挖除换填施工时，挖除采用挖掘机配合自卸汽车进行，挖除部分材料经实验检测符合填料要求的就地翻挖回填；不符合填料要求的采用自卸汽车运送到指定弃土场堆放。挖除换填部分应分层压实，压实标准满足相应部位要求。当换填底部为碎石土等粗粒土时，采用振动压实处理；为细粒土时采用静压压实处理。⑵抛石挤淤抛石挤淤适用于软土层厚度3~4m的湖泊或河流等积水洼地。抛投片石使用坚硬、不易风化的片石，其大小视软土稠度而定，一般截面最小尺寸不小于0.15m。当软土底层平坦时，抛投应自地基中部向两侧逐渐进行，以便将淤泥从两旁挤出。当下卧岩层层面具有明显的横向坡度时，片石抛填应从高向低的一侧进行，并在低的一侧多填些。片石抛出水面0.5m后，应在顶面用较小石块填塞垫平，用重型机械碾（夯）紧密，然后铺设反滤层及填土，最好能配合预压，使软土能彻底挤出。⑶爆破排淤爆破排淤是用炸药在软土中爆炸，把软土扬弃和压缩，然后n回填以渗水土或强度较高的黏性土。它较一般换填方法加固深度大，功效高。爆破排淤法有两种工艺：一是先填后爆法，即先在原地面上填筑低于临界高度的路基，随爆随沉避免了回淤。但应注意严格控制炸药的用量，尽量做到既能炸开软土，又不致抛弃已填路基。此法用于液性指数较大的软土。二是先爆后填法，即爆前先准备好充足的回填土，以便爆后在尽可能短的时间内填满基坑。如果工点面积过大，则应采取分段进行，以免回淤。此法适用于液体指数较小、回淤较慢的软土。Ⅱ、水泥搅拌桩水泥土搅拌桩加固机理是用水泥做固化剂,通过使用特制的深层搅拌机械,在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液,在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土,这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基,从而达到地基加固的目的。水泥土搅拌桩加固的特点是施工工期短，效率高,施工中无振动，无噪声，无地面隆起，不排污，不挤土，不污染环境，施工工具简易，费用低廉等。　　水泥土搅拌桩使用的固化剂,分为水泥浆液和干水泥粉。水泥浆液又分为双头深层水泥土搅拌和单头水泥土搅拌。通过福建龙岩某变电站基础施工实践,双头深层水泥土搅拌桩对软土地基加固效果理想,达到了工程质量标准要求。一、水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。1.湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；2.干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。　㈠深层搅拌法（湿法）的施工1、施工机械准备深层搅拌法的施工机械设备包括深层搅拌机和配套设备两部分。深层搅拌机有中心管输送方式和叶片喷将方式。后者是水泥从叶片上若干个小孔喷出，使水泥和土体混合较均匀。对于大直径叶片和连续搅拌是适用的。但但因喷浆孔小，易被浆液堵塞，故它只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂，且加工制造较复杂。中心管输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一根管子输出，这对于叶片直径在1.0m以下时，并不影响搅拌均匀度；而且它还可以使用多种固化剂，纯水泥浆，水泥砂浆，甚至可以参入工业废料等粗粒固化剂。中心管输浆方式深层搅拌机组成部分：动力部分—潜水电机（2×30KW），齿轮减速器；灰浆伴制机—般用两台轮流供料；集料斗，灰浆泵—出口由压力胶管与输浆管相连；电气控制柜。叶片喷浆方式深层搅拌机组成部分：动力部分—2×30KW电机，各连接齿轮减速器搅拌轴和输浆管—使水泥由中空轴经搅拌头叶片，沿旋转方向输入土中；搅拌头—其上设置搅拌叶片，喷浆叶片，喷浆叶片上开有3个尺寸相同的喷浆口。其配套机械：灰浆计；量配料装置—灰浆伴制机2台，集料斗，灰浆泵，电磁量计。2、施工工艺深层搅拌法的施工工艺流程如图2.9所示。n⑴定位。起重机（或塔架）悬吊搅拌机到达指定桩位并对中。当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。⑵搅拌下沉。待搅拌机得冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，是搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A。如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。⑶制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度时，既开始按设计确定的配合比伴制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗中。⑷提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。⑸重复上下搅拌。搅拌机提升至设计加固深度的顶面高程时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边伸入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。⑹清洗。向集料斗中注入适量清水，开启灰水泵，清洗所有管路中残留的水泥浆，直到基本干净。⑺位移。重复上述（1）~（6）步骤，再进行下一根桩的施工。3、施工注意事项⑴施工现场应保持平整，必须清除地上和地下一切障碍物，暗塘及场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实时应回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。开机前必须调试，检查桩基运转和输料管畅通情况。⑵根据施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端0.3~0.5时，因上覆土压力较小，使搅拌质量较差，故其场地整平高程应设计确定的基地高程再高出0.3~0.5m⑶搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%,成桩直径和桩长不得小于设计值。⑷施工应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌机喷江口的时间和起吊设备提示速度等施工参数，并根据设计要求和通过成桩试验，确定搅拌机得配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出门压力保持在0.4~0.6MPa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。⑸制备好的浆液不得产生离析，泵送必须连续。水泥浆应在制浆机中不断搅拌，直到压浆时才可缓慢地将其注入集料斗中。拌制浆液的罐数，固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。⑹为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口，应喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端。特别是设计中考虑桩端承载力时，这点尤为重要。n⑺预搅拌下沉时不宜水冲，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。⑻通过复喷的方式达到桩身强度为参变数的目的。搅拌次数以喷浆1次，搅拌2次或喷浆2次，搅拌3次为宜，且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶高程时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头得均匀密实。⑼施工因故停水，宜将搅拌机下沉停浆点一下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升，若停机超过3h，为防止浆液硬结堵塞，宜先拆卸输浆管路，清洗干净。⑽壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如应特殊原因超过上述时间时，应对最后一根桩先进行空钻留出以使下一批桩搭接。如间歇时间太长（停电等）与第二根无法搭接时，应在设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。⑾搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌机每下沉和提升1m的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间记录误差不得大于5s。4、常见问题及其处理方法深层搅拌法施工中常见的问题和处理方法见表2.4.表2.4深层搅拌法施工中常见问题和处理方法常见问题发生原因处理方法预搅下沉困难，电流值高，电机跳闸电压偏低土质硬，阻力太大遇大石块，树根等障碍物遇高电压适量冲水或压浆挖除障碍物搅拌机下沉不到预定深度，但电流不高土质粘性大，搅拌机自重不够增加搅拌机自重或开动力加压喷浆未到设计桩顶面（或底部桩端）高程，集料斗浆液已排空投料不准确灰浆泵磨损漏浆灰浆泵输浆量太大重新标定投料量检修灰浆泵重新标定灰浆输浆量喷浆到设计位置集料斗中剩浆液过多伴浆加水过多输浆管路部分阻塞重新标定伴浆用水量清洗输浆管路输浆管堵塞爆裂输浆管内有水泥结块喷浆口球阀间隙太大拆洗输浆管使喷浆口球阀间隙适当搅拌钻头和混合土同步旋转灰浆浓度过大搅拌叶片角度不适宜重新标定浆液水灰度调整叶片角度或更换钻头（二）粉体喷射搅拌法（干法）n粉体喷射搅拌法（简称粉碰法，又称干法）是利用压缩空气向软土输送和喷射干粉（生石灰粉，水泥干粉等），利用干粉与土拌和发生化学反应，改善土质，提高地基的强度，它属于化学加固方法。加固后，可增加路基的稳定，减少路基的沉降。这种技术使得施工能在解决了干粉连续输送，压缩空气与干粉在土中分离以及土中空气排出等技术问题后得以进行。压缩空气将粉体加固料以雾状喷入地基深部，凭借钻头叶片的旋转，使粉体加固料与原位软土搅拌并得到充分混合，形成桩体或墙体，与路基下软土形成复合路基，从而使软土硬结。水泥干粉与软土搅拌后形成水泥加固土，它与混凝土的硬化机理有所不同。水泥加固土，水泥参量很小（仅是被加固土的7%~15%）,水泥的水解和水化反应完全是在具有一定的活性介质—软土—内进行，硬化速度缓慢且作用复杂。水泥颗粒表面的矿物质能与软土中活性的粘土颗粒发生反应。这些新生的化合物在水中贺空气中越匀，则水泥土的结构强度的离散性越小，总体强度越高。粉体喷射搅拌法适合于加固各种成因的饱和土和软粘土，目前国内常用于加固淤泥，淤泥质土，软土，杂填土等含水量较高的粘性土，广泛应用于公路地基，机场，铁路，水坝，港口和工业与民用建筑工程中。以干粉作为加固料时，不需向地基注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因而初期强度高。可以事先合理选择加固料及配合比，针对不同的地质情况灵活设计桩径，桩长及桩距，可大大降低地基沉降量。1、材料要求粉体喷射搅拌法同常用水泥，生石灰粉，粉煤灰等作为加固料，其质量规格应满足以下要求。⑴生石灰①生石灰应是磨细的。在搅拌过程中，为防止桩体中石灰聚集，石灰粒径宜小于0.5mm，最大粒径应小于2mm。②石灰应纯净纯净无杂质，石灰中氧化钙和氧化镁的总含量不小于85%,其中氧化钙含量不应低于80%。③石灰粉的液性指数不低于70%⑵水泥。水泥采用的普通水泥或矿渣水泥应是国家免检产品，严禁使用过期，受潮，结块，变质的劣质水泥。⑶粉煤灰。粉煤灰化学成分中要求二氧化硅和三氧化铝的含量应大于70%，烧失量应小于10%，也可以用石膏粉作为添加剂，有利于强度的提高。施工实际使用的固化剂和添加剂必须通过室内试验检验，符合设计要求后方能使用。2、机械设备粉体喷射搅拌法的施工机械主要是钻机，粉体发送器，空气压缩机和搅拌钻头等。⑴钻机。钻机是粉体喷射搅拌法施工的主要机械。为便于运输，钻机及桅杆架可安装在载体（如汽车）上，也可以用汽车单独运至工地后，移植于地面上进行操作，它必须满足：①动力大，扭矩大，适合大直径钻头成桩。钻头直径一般为500mm。②具有正向钻进，反转提升的功能。③题升力大，并能实现匀速提升。⑵n粉体发送器。粉体发送器是定时设置发送粉体材料的设备，它是粉体喷射搅拌法加固软土地基施工机械中的关键设备。粉体发送器的工作原理如图2.10所示。工作时，由空气压缩机输入压缩空气，通过节流阀调节风量的大小，进入“气水分离器”，使压缩空气中的气水分离。然后，“干风”到达粉体发送器喉管，与“转鼓”定量输出的粉体材料混合，形成气粉混合体，进入钻机的“旋转龙头”，通过空心钻杆喷入地下。粉体的定量输出由控制转鼓的转速来实现。施工前必须按照加固工程的地质条件，通过室内试验，找出粉体参入量（如石灰粉的最佳掺入量，采用相当于土量得4%~5%）。根据施工时钻机的提升速度，钻机的转速，搅拌钻头的类型，选用合理的粉体发送量。⑶空气压缩机。粉体喷射法的粉体喷出，以空气压缩机作为风源。空气压缩机的选型，主要由加固工程的地质条件和加固深度确定。粉体喷射搅拌法与旋喷法（CCP工法）不同。粉体喷射搅拌法是以机械强制搅拌，气粉混合体只需克服灰口处土及地下水阻力而喷入土中，通过搅拌叶片的机械搅拌作用，使灰，土混合，形成加固柱体；旋喷法则是依靠压脉冲泵所喷射的高压水来破坏土层的，因此，粉体喷射法所用空气压缩机的压力不需要很高。此为，空气压缩机得风量也不宜太大。⑷搅拌钻头。粉体喷射搅拌法凭借搅拌钻头叶片的搅拌作用使灰粉与软土混合。因此搅拌钻头的形状直接影响灰，土的搅拌效果。钻头的形式应保持反向旋转提升时。对柱中土体有压密作用，而不是使灰，土向地面翻升而降低柱体质量。⑸计量装置。计量装置用于监测粉喷桩施工中粉体的输入量的连续性及均匀性，即使掌握钻机在粉喷过程中喷入软土层的水泥数量，它能逐段，按层分析粉体的输入量，通过安装在粉体发送机上的调孔装置，使输入量能满足设计要求，并能自动记录、打印。3、施工现场准备施工机械设备进场前，必须做好下列施工场地准备工作：⑴施工机械进场的道路条件。对道路及桥梁的要求，一般应满足10t卡车及汽车吊机得行走要求。⑵电力供应。一台粉喷桩施工机械其用电功率为50KW，在没有电源的地区，应配备75KW柴油发电机组。⑶n查明障碍物。地下有无大石块，树根，地下管线等，空中有无高压线。障碍物均应被提前清除。⑷料库及工具间。施工现场的料库及工具间应便于加固料的运输及工作方便，并有防火，防盗设施。⑸施工现场。地面土质较差，承载力较低时，应铺设山皮土或碎石垫层，以满足施工机械场地的行走要求。4、施工工艺⑴场地的清理。工作场地表层硬壳很薄时，需先铺石层，土干燥土垫层，厚50cm左右，以便机械在场内顺利移动和施钻。不宜铺垫碎石材料，以免给施钻造成困难。如果场地填有石质材料或植有树木，需将石质材料，树木及其根部挖除，应做到“三通一平”，为顺利施工打下基础⑵放样定位。用经纬仪将桩位精确放样，标出没根桩的位置。⑶钻机就位。根据确定的加固桩位置，移动钻机，准确对孔，水平对孔误差不得大于50mm，钻机主轴垂直度误差不应大于1%.⑷钻孔。启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。根据施工要求，以档逐级加速的顺序，正转预搅下沉。钻至接近设计深度时，应低速慢钻，钻机应原地钻动1~2min。为了不堵塞喷射口，不喷射加固材料而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动又一次，将泥沙从喷射口吹出。钻进时喷射压缩空气，可是钻进顺利，负载扭矩小。钻孔深度由钻机上面的刻度盘指示（刻度盘上有指针指明钻孔深度），装误差不得大于±100mm，垂直偏差不超过1.5%。⑸提升喷粉搅拌。当钻机达到设计高程后，既开启空压机连接水泥罐的阀门。边提升钻杆边喷水泥（水泥是通过空压机与钻杆顶部用橡皮胶管连接，靠空气压力，使水泥从钻杆内孔穿过，由麻花钻头中部小孔喷射），直至孔口。在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰高程后，应低速原地搅拌1~2min。沿深度方向加固材料的混合量，根据发送器输出的加固材料数量与搅拌叶片提升速度的关系来确定。⑹提升结束，桩体形成。当钻头提升至距离地面30~50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。由于装置的回路是封闭的，在回路内输送过程中，粉体不会向空中喷发与飞散。在搅拌钻头距地表30~50cm处停止喷粉，则粉粒不会溢出地面。⑺重复搅拌。为使水泥搅拌均匀，对其复粘是必要的，一般复粘深度为设计桩长的2/3此时，停止喷粉，钻头边旋转边钻至设计要求的复拌深度，再提升向边旋转边提升。提升搅拌时，其速度控制在0.5~0.8m/min，使土体和粉体充分拌和，土块被充分粉碎，水泥粉均匀分布在地基中。⑻钻机提升至地面后，钻机位移对孔，按上述步骤进行下一根桩的施工。5、施工注意事项⑴机身调平以钻杆是否垂直为依据，操作时以钻锤吊线进行控制。⑵桩体施工中，如发现钻出现不正常的振动、晃动、倾斜和移位等现象，应立即停钻检查，必要时应提钻重打。⑶钻头钻至设计深度时，应有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。一般2~5min。⑷喷粉开始时，应将电子称显示屏至零，使喷粉过程在电子显示下进行。喷粉时，记录人员应随时观察电子称显示的变化，以保证各段喷灰均匀。⑸喷灰时灰罐内的气压比管道内的气压高0.02~0.05MPa，以确保正常送粉。⑹n喷灰或喷气时，当气压达到0.45MPa时，管路可能堵塞，此时应停止喷粉，将钻头提出地面，切断空压机电源，停止送气，查明堵塞原因并予以排除。⑺整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。当空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉大时，应开通灰罐进气阀，以便对料罐加压。如出现端粉，应及时补喷，补喷重叠长度不小于0.5m。⑻设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻桩的施工间隔时间不超过8h。如因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门同意，采取适宜的补救措施。⑼对地下水位较深，基底高程较高的场地；或喷灰量较大，停灰面较高的场地，施工时应加水或施工区地面及时加水，以使桩头部分水泥充分水解，以防桩头呈疏松状态。⑽打设一定工程范围内的粉体搅拌桩后，应进行质量检验。检验项目包括：固化材料用量、粉体桩垂直度、桩位偏差、桩长、桩直径、桩间距。其检验容许偏差及频率等参见设计图及有关施工技术规范。6、常见问题及其对策粉喷桩施工常遇到的问题（故障）及排除方法见表2.5表2.5粉喷桩常见故障及排除方法常见问题产生原因处理方法及预防措施卡钻通过含水量过低或板结坚硬的土层或局部遇到障碍物应停止钻进，查清原因，采取下列措施：1、实行慢速钻进；2、提出钻头，改进钻头；3、如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻；4、如提升钻杆时卡钻，则应暂喷粉，待正常后再复。粉喷不畅或堵塞1、输气管道连接部分密封不严，造成漏气或气源不足、气压降低；2、水泥吸潮结块或喷口粘结变小；3、固化料中含有杂质或大颗粒；4、部分底层透气性不良1、检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气管的密封不严问题，确保正常输气；2、改用合格水泥气，提出钻头，清理喷嘴；3、清除固化料中的杂质和大颗粒，改用符合要求的固化料；4、喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次。桩体疏松1、土层含水量偏低，固化剂的固结程度差；2、遇到松散杂填土层，造成粉体流失，使桩体达不到原有的含灰量；3、喷粉不足，使桩体达不到原有的含灰量1、对局部土层含水量过低，在确保质量前提下，可想土层适当注水：对大面积干燥土层应用浆液搅拌法成桩；2、可二次钻进，复喷一次粉料；3、检查输灰管路，提高喷灰数量断桩1、水泥湿朝结块或其他异物堵塞管道，造成供灰中断；2、管道漏气或供气不足，造成喷灰量增大；1、水泥或石灰应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保符合要求的会料入储灰罐；2、经常检查管道，确保输灰畅通3、喷灰剂量要准确，供气风压要满足要求；n3、钻头喷粪孔磨损、堵塞，造成喷灰中断；4、先提钻后喷灰或提钻速度过快，造成喷灰中断；5、储灰罐中灰已用完，喷灰中断。4、提升钻杆前要先喷灰1~2min后均匀搅拌提升；5、钻头或输灰管道堵塞，应立即停钻清理；6、对已断灰桩应将上部断桩打除后，用水泥砂浆补桩或在邻位补桩。空心桩土壤含水量过低，使得固化料喷出后不能被土颗粒吸附，造成喷灰远射，四周桩体强度高，中部为土芯，形成空心桩。当土层量低于20％时，宜采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺。桩体强度不均1、钻杆提升速度不均，使得喷入土层灰量忽多忽少；2、输灰管道轻微堵塞，造成气压不稳，灰流量时高时低，使得喷灰不均；3、遇局部松软土层漏灰造成喷灰不均；4、供气压力不稳或储灰管与喷射管存在气压差。1、控制提钻速度，确保均匀提升、均匀喷灰、均匀搅拌；2、经常检查计量称，保证计量准确；3、经常检查输灰管路的喷灰量与供气压力，确保平稳送灰；4、遇松软土层或黏土层应调整输出转速，保证钻杆的适应性，使喷灰均匀；5、调整空压机的气压，确保气压稳定。漏桩1、粉喷桩未编号或施工中未按桩号逐根成桩；2、对所有桩位确定后未做明显的标记或桩位标记被土掩埋；3、未设专职人员标记桩位或桩号。1、应逐柱编号，成桩过程中应逐排逐号前进；2、桩位应标做明显标记，并注意施工中不得损坏；3、应设专职人员做施工记录，认真记录施工桩号、桩长、喷灰量等技术数据，并为钻机移位提供指导；4、对已漏桩应与以及时修补。二、施工控制　　1、水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。　2、为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。　　3、对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。　4、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。　5、水泥搅拌配合比：1、涵洞水泥搅拌桩配合比（水：水泥：粉煤灰：外加剂）111：41：14：0.55；路基水泥搅拌桩配合比（水：水泥：粉煤灰：外加剂）77：35：15：0.56、水泥搅拌桩施工采用四搅两喷工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻钻进和提升速度控制：喷浆搅拌提升速度拟定为0.8m/min并应使搅拌机提升速度与输浆速度同步，搅拌桩机下沉速度控制拟定在1.6-2.0m/min。n7、为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，制浆点离桩机的水平输送距离不超过50m，以保证浆出口压力在0.4-0.6MPa。第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。8、在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。　　9、施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。　10、施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。　11、现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工里程及部位、施工日期、起止时间；b钻进速度、地面高程、设计桩底高程；c施工桩底高程；d设计桩长、施工桩长、成桩直径；f喷射压力、水泥浆用量；g持力层工作电流；g作业人；三、质量检查1、轻便触探法　成桩7天可采用轻便能探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻，在桩体中心钻孔取样，观察颜色是否一致，检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系，检查桩体强度能否达到设计要求，轻便能探法的深度一般不大于4m。2、钻芯取样法　水泥生产工艺流程成桩28天后，用钻芯取样的方法检查桩体完整性，搅拌均匀程度，桩体强度、桩体垂直度。钻芯取样频率为4‰。水泥搅拌桩桩径一般为500MM~550MM，最大为600MM，固化剂常用等级强度为P.032.5/P.042.5。　　水泥掺量除块状加固时可用被加固湿土质量的7%~12%外，其余宜为12%~20%。　　加固深度：湿法<20m，干法<15m。3、平板荷载试验：是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，该试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力和变形的原位试验，它可用于：根据荷载-沉降关系线(曲线)确定地基力的承载力；设计土的变形模量；估算土的不排水抗剪强度及极限填土高度。适用于地表浅层地基，特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较直观、简单，因此多年来应用广泛，但本方法的使用有以下局限性：平板荷载试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度(或直径)，故只能了解地表浅层地基土的特性；承压板的尺寸比实际基础小，在刚性板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。荷载平板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力；应用时应考虑荷载试验的加载速率较实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大的差异，由此确定的参数也有很大的差异；小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。路基填筑n路基在填筑前，按基底的土壤性质、基底地所处的自然环境状态，同时结合设计对基底稳定性要求等，采取相应的方法和措施对基底予以处理，其作用是为了保证路堤的稳定，使之不致与产生滑移和过度沉陷等现象。基底处理所涉及到的因素很多，影响最大的是下面4个因素：基底土的土质、路堤高度、地下水、坡度。具体的处理方法可视具体情况采取如下措施，见表3-7。路基基底处理方法表3-7顺序路基及基底情况原地面横向坡度基底处理方法1基底土密实﹤1：10路基可直接修筑在天然地面上2不挖不填及路堤高度低于1.2m的地段﹤1：10应清除地表草皮3在稳定的斜坡上1:10～1:5应清楚草皮1:5～1:2.5原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于1m﹥1:2.5或基底下有松软地层时应检算路堤顺基底下软弱层滑动的稳定性。当稳定性不够时，应在路堤下方设计支挡建筑物或其他措施。4基底有地下水采取拦截引排措施将地下水引排至路堤基底范围以外。如果处理有困难，则以渗水或不易风化的岩石填筑在路基底部5基底为耕地或松土松土厚度不大于0.3m应先将原地面夯实后再行填筑松土厚度大于0.3m应将松土翻挖，分层回填压实6经过水田、池塘或洼地时应根据具体情况，采取排水疏干，挖除淤泥、抛填片石或砂、砾石等处理措施，保持基底稳定。二、填料的选择1、填料的分类填料的好坏，是决定路堤是否坚固和稳定的重要因素。根据填筑的颗粒组成、颗粒形状和塑性指标进行分类，可将填料分为岩块、粗粒土以及细粒土3大类。为便于工程施工时的选则应用与管理，增强填料适用性，根据填料本身的风化程度及级配的优劣，将其归纳为5个组，具体如下：A组为优劣材料，包括硬块石、碎石土、粗砂、中砂、级配良好的漂石土等。B组为良好填料，包括软块石、碎石土、粗砂、中砂、级配不好的漂石土等。C组为可使用的填料，包括粉砂、粉土、滑石类土等。D组为不应使用的材料，包括黏粉土、风化严重的软化石等。E组为禁用使用的填料，主要是指有机土。例如淤泥及淤泥质土、含石膏及其他易溶盐类含量超过容许限度的土。2、填料选择⑴路堤浸水部分的填料，宜选用渗水土填料。当采用细砂、粉砂作填料时，应采取振动液化的措施。n⑵使用不同填料填筑路堤时，每一水平层全宽，应用同一种填料填筑，如将渗水土填在非渗水土之上时，非渗水土表层应向两侧设1~4%的人字横坡；非渗水土填在渗水土之上时，接触面可为平面，但当上下两层填料的颗粒大小相差悬殊时，应在分界面上铺设垫层。当分层填筑有困难时，宜将渗水性弱的土填在堤心部分，两侧填筑渗水性强的土。⑶陡坡地段的半填半挖路基，应将自线路中心靠山一侧宽度不小于2.0m、路基面下1.2m范围内予以挖出换填，填料应符合基床要求，以减少路基的不均匀沉落。三、场地清理路基填筑前用推土机清除淤泥和表层腐质土；清除地面以上的所有树木、结构物及障碍物；彻底掘出用地范围以内的树墩、灌木其它有机物；树墩坑和清除障碍物或拆除结构所留下和基坑或空穴，用适宜的材料分层回填密实至周围地面标高；并对原地面进行碾压，压实度达到规范规定的要求。遇原地面有较大坡度时作适当处理，当地面横坡不陡于1:10时，在稳定的斜坡上直接填筑路堤；横坡在1:10～1:5时，将原地面翻松碾压后，再进行路基填筑；地面横坡陡于1:5时，将原地面挖成台阶，每个台阶宽度2米，顶面挖成4%的内倾斜坡，并用小型夯实机具夯实，台阶顶面保持无水。基底处理完毕后，根据不同的地表土用不同的试验方法进行基底试验，经检测合格后报监理工程师复检批准，方能填土或挖土。四、路堤施工工艺流程正式施工时必须用路堤填料铺筑长度≮100m的试验路段，以确定合适的工艺和参数，然后再开始正式填筑施工。一般填料路堤填筑按“三阶段、四区段、八流程”施工，具体填筑工艺流程详见图3。1、施工准备⑴测量放线。测出基底处理后的原地面高程，依据设计资料精确测放路基坡脚及线路中心线，打桩标示。直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上做出虚铺厚度的标记。⑵修建施工便道。施工便道宜结合地方交通部门规划的永久性道路计划，参照临时道路修建标准进行修建，力求避免与铁路、通讯电力线路、农田灌溉渠和各种大型管道平交。⑶设置排水系统。不论是填方还是挖方，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，并按照有关施工过程的需要设置临时排水设施。⑷修建临时排水设施。修建生产与生活用房，架设通讯、电力线路，解决工程与生活用水设施，修建机械停放场地与料库。n图3一般路堤填筑施工工艺流程图2、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。⑴拆迁地面建筑物，砍伐地面种植附着物，清理地面植被。⑵对于高度大于3.0m且地面横坡缓于1:5的路堤，清除草皮、腐殖土后，经预压直接填筑在天然地面上。如果地基面土层不符合要求，应按照设计要求采取相应的处理措施。⑶地面横坡为1:5~1:2.5时，在清除草皮杂物后，还应将原地面挖成台阶，台阶宽度不小于2m，高度为0.2~0.3m，台阶顶面做成向内倾斜3%~5%的斜坡。如图3-1所示。当基岩面上的覆盖层较薄时，宜先清除覆盖层再挖台阶；当覆盖层较厚且稳定时，可予保留。路基宽度填土3%-5%坡基图3-1斜坡基底处理n⑷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，否则应采取地基改良和加固措施。⑸水田、池塘或饱和粉细砂等松软基底的处理，应根据设计文件要求，采取排水疏干、挖出淤泥、抛填片石、填砂、填砾石及其他等加固措施，以保证基底稳固。施工时应按照施工规范有关规定办理。⑹基底密实度检查。先使用核子密度仪检验压实度，再使用K30承载板检验地基系数，最后经技术人员会同监理工程师现场检查核实并签字确认。⑺在分层填筑前，应依据技术标准、压实机械性能、填料土类别，先做填土压实实验段。试验段长度为100～200m，三行辗压相同遍数。在中间一行取样进行压实度试验，确定填层厚度及各类机械的压实参数，据此指导施工。1、分层填筑分层填筑时，原则上最好采用同一种类的填料，从下而上逐层填筑、辗压密实，如原地面不平，则由最低处分起，如图3-10所示。如果必须使用不同类土填筑路堤，不得将两种及两种以上填料混杂混填。因为采用混杂填筑不能保证填料种类的特征以及压实的均匀性，且易于在路堤内形成水囊，降低路基施工质量。故一般不采用下列填筑方式。路堤填筑应采取横断面全宽、纵向分层填筑方式，当原地面高低不平时，应先从最低处分层填筑，由两边向中心填筑。为保证路堤全断面的压实一致，边坡两侧各超填0.4~0.5m，竣工时刷坡平整。不同性质的填料分别填筑，每一水平层的全宽采用同一种填料填筑，每种填料累计总厚度不小于50cm。对于不同种类的填料，遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工，其粒径符合D15,<4d85。⑴将渗水性较大的土，填于渗水性较小的土层时，则在渗水性小的土层面，应做成向两侧1%~4%的横坡，以利排水。将渗水性较小的土，填于渗水性较大的土层时，则在渗水性打的土层面，应保持水平坡面，或者做成凸形，如果两类填料的颗粒大小相差悬殊，则应在层间设置相应的垫层，以防止上层细粒土落入下层内。⑵当分层填筑不适宜时，一般将渗水性较小的土层填在堤心部分，顶部及两侧填筑渗水性较大的土，通常称这中路堤为“包心路堤”，当下层堤心部分为含水率较大的土，而以渗水性较弱的一般黏性土包在外层时，应在坡脚设置滤水趾，以促进堤心土体的固结。⑶填筑涵管两侧路堤缺口，应从涵管的两侧不少于涵管孔径2倍的宽度内，对称水平分层填筑，以免涵管两侧因受力不均而产生位移、开裂等现象。为了避免桥台背后的填土因水侵或受冻对桥台产生附加推力，在台后下方不小于2.0m、上方不小于2.0m加桥台高的范围内，应以渗水土填筑，确实有困难时，除严寒地区外，亦可采用一般黏性土填筑，对于各类土的填筑，均应严格夯实。采用一般黏性土做填料时，其密度要求达最佳密度的90%。5、摊铺平整⑴填平区段完成一层填筑后，要用推土机或平地机摊铺平整，做到填层面纵横向平顺均匀，以保证压路机辗压轮表面能基度本均匀接触地面进据、行压实，达到辗压效果。⑵推土机摊铺平整的同时，应对路肩进行初步压实，保证压路机进行压实时，压到路肩而不致滑坡。⑶n在路堤填高大于3m地段，按设计要求在边坡宽度2.5～3.0m范围内每填筑2层（不大于60cm）1层双向土工格栅，铺设土工格栅后严谨汽车及其他重型施工机械直接行使在土工格栅上。1、辗压夯实填土压实方法有：碾压、夯实和振动。本工程采用碾压法。路基压实作业，在操作时应遵循“先轻后重，先慢后快，先边后中”原则。⑴在辗压前对填筑层的分层厚度和平整程度进行检查，确认层后和平整程度符合要求，才能进行辗压。⑵对不同的填料，应先进行压实实验，以确定分层厚度及压实遍数。压实试验区宽度至少应为压路机宽度的3倍，以便于压路机分3行行走，相邻两行中间重叠至少为0.3。3行压实的土壤都应被压同样的遍数，并在中间一行进行密实度试验。⑶压路机司机应根据密实度标准，填土层厚及试验人员提供的控制压实遍数进行压实。一般情况下位4～6遍，最多亦可达8～10遍，如超过10遍应考虑减少层厚。经密实度试验合格，可转入下道工序，不合格时，应进行补压后再做检查试验，直至合格为止。土类填料用胶轮压路机、羊角碾、静压路机静压；砂石类填料用振动压路机、振动突块压路机等振压。碾压时由路基两侧开始向中心纵向碾压，按照初压、复压、终压三步骤进行。初压宜低速，复压宜中速、终压应快速。压路机按S形走行，相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm，保证不漏压。压路机碾压走行线路如图3-2所示。施工过程中用环刀法和核子密度仪联合跟踪检测路堤实际压实度。压实度检测合格后，可转入下道工序，不合格的应进行补压后再做检查，一直达到合格为止。含水量适宜的填料应及时碾压，防止松散填料在空气中暴露时间过长，导致含水量损失难以压实。含水量不适宜的填料应进行调整处理后方可碾压。图3-2压路机碾压走行路图⑷断面控制填方断面边坡线按每侧超填宽度30～50cm进行控制，为保证断面几何尺寸准确无误，直线段边桩设置间距20m，曲线段边桩设置间距10m。每隔20～50m用标杆和红色施工线绳做成标准几何断面，路基横断面控制如图3-3示意。n图3-3路基横断面控制示意图⑸路基整形与边坡压实路基整修应在路基工程陆续完毕、所有排水构造物已经完成并在回填之后进行。整形前应恢复各项标桩，并按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵横坡、边坡及相应的标高。带线控制边坡坡度，直线段每隔20m设置一道坡度标志线,曲线段每隔10m设置一道坡度标志线。并用坡度尺实时检测实际坡度。两侧超填的宽度应予切除，采用挖掘机和人工联合整形。边坡受雨水冲刷形成小冲沟时，应将原边坡挖成台阶，分层填补，仔细夯实。如填补的厚度很小(100～200mm)，而又是非边坡加固地段时，可用种草整修的方法以种植土来填补。边坡用液压振动夯或牵引式机械振动碾压实。1、施工注意事项在填筑路堤时，应注意以下几点：⑴施工前，必须对地基进行复查核对及处理，并随即填筑。发现地基范围有泉眼、坑穴或局部松软时，应慎重处理，不宜随意填塞。⑵路基填料的选择应满足“路基填料选择”的要求。填料的挖、装、运、铺及压实应连续进行，以防止填料的物理、化学特征随时间或作业过程中丧失或转变，使得路堤上的实际填料尽可能与选定的相符。在作业过程中，对细粒土和粉砂、黏砂填料，应避免其含水率的不利变化；对粗粒土和软块石，应防止产生颗粒的分解、沉淀和离析。⑶对分层填土的厚度和要求夯实的次数应严格控制。填土厚度应均匀，以保证上一层填土厚度均匀，局部凹凸差不大于30mm，每层表面应做成不小于2%的横向排水坡。压实密度及其均匀性应检验符合要求后方可再其上继续填筑。⑷在完工的路堤结构顶面上，除压实、平整和运铺底碴的机械外，不应行驶其他大型机械和车辆，以防止路拱外形受损及路面上产生坑槽积水。⑸当土质不良时可采取向土中加入掺合料的办法，以改善和提高填料的稳定性、防水性和排水性、压实性和强度。当采用掺合料改良土质时，应先摊平土料，再散布掺合料，用犁、耙或其他方法充分拌合，经检查无明显的不均匀现象方可使用。五、路堑施工n一般土质路堑开挖采用推土机配合挖掘机装车，自卸汽车运输进行。开挖前首先做好路堑顶天沟，再自上而下开挖，分段流水作业。施工中做好临时排水设施，保持排水畅通和边坡稳定。开挖工艺流程见“图3-4土质路堑开挖施工工艺流程图”。图3.-4土质路堑开挖施工工艺流程图施工时根据测设边桩位置，采用机械开挖，并留0.2～0.3m的保护层以利于人工修坡。施工时边坡逐层控制，每10m插杆挂线人工修刷。边坡上若有坑穴，采用挖台阶浆砌片石嵌补。开挖至设计高程以下0.6m时，表面做成向两侧的4%排水坡，表面以下地层不得扰动和泥化，保留10～20cm厚不开挖。1、开挖方法路堑开挖是将路基范围内设计高程之上的天然土体挖除，并运到填方地段或其他指定地点的施工活动。在施工过程中，要根据路堑深度和纵向长度因地制宜，制定开挖方式。如下：⑴单层横挖法单层横挖法是