安慧-2017一建公路精讲班-2.特殊路基施工技术课件 78页

一级建造师公路工程管理与实务安慧n1B411000路基施工技术要求1B411020特殊路基施工技术1B411021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。包括淤泥、淤泥质土、泥炭土、泥炭质土等。n二、软土地基处理施工技术（2017教材变化）按加固性质，主要有以下几种：（一）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。n材料要求（1）砂砾垫层宜采用级配良好、质地坚硬的中、粗砂或砂砾。不得含有草根、垃圾等杂物。（2）石屑垫层所用石屑中，粒径小于2mm的部分不得超过总重的40%，含泥量应不大于5%。（3）矿渣垫层宜采用粒径20〜60mm的分级矿渣，不得混人植物、生活垃圾和有机质等杂物。（4）粉煤灰垫层可采用电厂排放的硅铝型低钙粉煤灰，最大粒径不宜大于2mmn（6）抛石挤游宜采用粒径较大的未风化石料n2.碎石、砂砾、石屑、矿渣垫层施工规定（1）垫层宜采用机械碾压施工，碾压工艺和分层摊铺厚度应根据现场试验确定。压实遍数不宜少于4遍。（2）垫层的最佳含水率应根据具体的施工方法确定。当采用碾压法时，最隹含水率宜为8%〜12%;当采用平板式振动器时，最佳含水率宜为15%〜20%;当采用插人式振动器时，宜处于饱和状态。n（3）铺设垫层前，应先对现场的古井、古墓、洞穴、暗浜、旧基础进行清理、填实，经检验符合要求后，方可铺填垫层施工。（4）严禁扰动垫层下卧软土层，防止下卧层受践踏、冰冻、浸泡或暴晒过久。（5）垫层应水平铺筑，当地面有起伏坡度时应开挖台阶，台阶宽度宜为0.5〜1.0m。n3.粉煤灰垫层施工规定（1）粉煤灰的物理化学指标应符合设计要求，施工最大干密度和最佳含水率应由室内击实试验确定。（2）严禁在浸水状态下施工。（3）施工时应分层铺填压实，松铺厚度应由试验确定。（4）粉煤灰垫层验收合格后，覆盖前严禁车辆在其上通行，并应及时填筑路堤或封层。n4.灰土垫层施工规定（1）施工前应先施作排水设施，施工期间严禁积水。当遇到局部软弱地基或孔穴时，应挖除后用灰土分层填（2）灰土应拌和均匀，严格控制含水率，拌好的灰土宜当日铺填压实；（3）分段施工时，上下两层的施工缝应错开不小于0.5m，接缝处应夯压密实。n（4）灰土垫层应分层铺填碾压，虚铺厚度不宜大于0.3m。（5）灰土垫层压实后3d内不得受水浸泡。（6）灰土垫层验收合格后，应及时填筑路堤或作临时遮盖，防止日晒雨淋。n5.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。n（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。n（二）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。竖向排水体可按正方形或等边三角形布置。n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。袋装砂井宜采用圆形套管，套管内径宜略大于砂井直径；塑料排水板宜采用矩形套管，也可采用圆形套管。宜配置能够检测排水体施工深度的设备。nnn1.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（2）砂料宜采用渗透率高的风干中粗砂（3）塑料排水板可采用口琴式、城墙式等断面。塑料排水板应具有足够的抗拉强度和垂直排水能力。n2.袋装砂井施工规定（1）聚丙烯编织袋不宜长时间暴晒，必须露天堆放时应有遮盖，以防砂袋老化。（3）砂袋人井应采用桩架吊起垂直放人。（4）套管起拔时应垂直起吊，防止带出或损坏砂袋；当发生砂袋带出或损坏时，应在原孔的边缘重新打入。n（5）砂袋顶部埋人砂垫层的长度不应小于0.3m,应竖直埋人，不得横置。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→沉人砂袋→拔出套管→机具移位→埋砂袋头→摊铺上层砂垫层n3.塑料排水板施工规定（1）塑料排水板不宜长时间暴晒，盘带露天堆放时应有遮盖，以防老化。（2）可采用混凝土圆桩靴或金属倒梯形桩靴。混凝土圆桩靴适用于圆形导管，金属倒梯形桩靴适用于矩形导管。n（4）塑料排水板需接长时，应采用滤套内芯板平搭接的方法。芯板应对扣，凹凸对齐，搭接长度不宜小于0.2m。滤套包裹应采取可靠措施固定。（5）塑料排水板顶端埋入砂垫层的长度不应小于0.5m。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→插人套管→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→摊铺上层砂垫层。n4.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n（四）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。n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。应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内粒料的桩尖形式，软粘土地基宜选用平底型桩尖。n1.材料要求粒料桩宜就地取材，所用粒料宜有一定的级配。用于一般软土地基的粒料桩，粒料最大粒径不宜大于50mm。n2.粒料桩采用振冲置换法施工规定（1）在成孔过程中宜采用较大的水压和水量，当接近加固深度时应降低水压，避免扰动破坏桩底以下的土层；在振密过程中宜采用较小的水压和水量。n（3）当振冲器达到设计的加固深度后，宜停留1min，然后将振冲器上提至孔口，提升速度宜为5〜6m/min。重复振冲下沉、提升两三次扩大孔径并使孔内泥浆变稀后，方可开始填料制桩。（4）往孔内倒入一次料后，应将振冲器沉入孔内对填料进行振密，通过密实电流控制桩体密实度。n3.粒料桩采用振动沉管法施工规定振动沉管法成桩可采用一次拔管成桩法、逐步拔管成桩法和重复压管成桩法三种工艺。整平地面→振冲器就位对中→成孔→清孔→加料振密→关机停水→振冲器移位n（1）打桩机机架应稳固可靠，套管上下移动的导轨应垂直，宜采用经纬仪校准其垂直度。（2）宜采用在套管上画出明显标尺的方法控制成桩深度。（3）施工长桩时，加料斗提升过程中宜由两人从两侧牵引料斗的缆绳，保证安全。（4）需要留振时，留振时间宜为10〜20s。（5）拔管速度宜控制在1.5〜3.0m/min。n（五）加固土桩加固土桩包括粉喷桩与浆喷桩。施工前应进行成桩工艺和成桩强度试验。n1.材料要求加固土桩的固化剂宜采用水泥或石灰，也可采用多种固化材料的混合物，固化剂掺量应根据试验确定。当选用水泥时，宜选用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，可根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的外掺剂。用石灰做固化剂时，应采用磨细I级生石灰，石灰应无杂质，最大粒径应小于2mmn（1）施工钻进过程中应保持连续喷射压缩空气，保证喷灰口不被堵塞，钻杆内不进水。（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）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。n（4）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，应在补加后方可开钻施工下一根桩。（5）出现沉桩时，孔洞深度在1.5m以内的，可用8%的水泥土回填夯实；孔洞深度超过1.5m的，可先将孔洞用素土回填，补桩长度应超过孔洞深度0.5m。n3.浆喷桩施工规定（1）浆液应严格按照成桩试验确定的配合比拌制，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。n（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，提升速度宜控制在0.5〜0.8m/min。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。n（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。当发现喷浆量不足时，应整桩复打。当施工中因故停架时，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。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。（5）桩机移位前，应向集料斗中注人适量清水。n（六）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）n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。n1.材料要求水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）的粗集料可采用碎石或砾石，泵送混合料时砾石最大粒径不宜大于25mm，碎石最大粒径不宜大于20mm;振动沉管灌注混合料时粗集料最大粒径不宜大于50mm。可掺人砂、石屑等细集料改善级配。水泥宜用32.5级普通硅酸盐水泥。粉煤灰宜采用Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰。n2.CFG桩施工规定（1）混合料应严格按照成桩试验确定的配合比拌制，搅拌均匀，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。拔管过程中发现料量不足时应及时补充投料。桩顶超灌高度不宜小于0.5m。n（3）沉管宜在设计高程留振10s左右，然后边振动、边拔管。拔管速度宜为1.2〜1.5m/min,如遇淤泥层，拔管速度宜适当放慢。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。n（七）刚性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。n预应力混凝土薄壁管桩宜采用工厂预制。施工前应进行成桩工艺试验，预应力混凝土薄壁桩试桩数量不得少于2根。预应力混凝土薄壁管桩宜采用静力压桩机施工，也可采用锤击沉桩机施工，施工现场应配有起吊设备，其起吊能力宜大于5t。现浇混凝土大直径管桩宜采用振动沉管设备施工。n1.材料要求现浇混凝土大直径管桩的粗集料可采用碎石或砾石，最大粒径不宜大于25mm。细集料宜选用干净的中、粗砂。n2.预应力混凝土薄壁管桩施工规定（1）沉桩过程中应严格控制桩身的垂直度。宜采用经纬仪进行垂直度控制。（2）每根桩宜一次性连续沉至控制高程，沉桩过程中停歇时间不应过长。（4）沉桩过程中遇到较难穿透的土层时，接桩宜在桩尖穿过该土层后进行。n3.现浇混凝土大直径管桩施工规定（4）第一次沉管至设计高程后应测量管腔孔底有无地下水或泥浆进人，如有进人，应在每次沉管前先在管腔内灌人高度不小于1m的混凝土，防止沉管过程中地下水或泥浆进人管腔内。n（5）混凝土灌注应连续进行。桩顶超灌高度不宜小于0.5m。（6）拔管应在管腔内灌满混凝土后进行，应先振动10s，之后再开始边振边拔，每拔1m应停拔并振动5〜10s;距离桩顶5m范围内宜一次性成桩，不宜停拔。n（八）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，把游泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如砂烁，碎石等。爆炸挤游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。从事爆破工作的施工单位应取得当地公安部门核发的爆破作业许可证，从事爆破工作的人员应持证上岗。n1.材料要求（1）水下爆炸宜选用抗水性能好的乳化炸药，当采用硝铵类炸药时应做好防水处理。（2）水下传引爆器材宜选用导爆索或导爆管等非电器材。(3采用电雷管作为起爆器材时，应采用两发同厂、同批号的并联电雷管。严禁使用压扁、破损、锈蚀、加强帽歪斜的电雷管。n2.爆炸挤淤施工规定（1）应根据设计的装药孔位置，移动布药机械就位。（2）当装药器套管沉至要求深度后，应采用通过滑轮的软绳将药包缓缓放至孔底，不得使药包在套管内坠落。药包埋深允许偏差应为±0.3m。药包就位后不得移位。（3）当工程所在地的游泥顶面较高，露出水面时间较长，且装药深度小于2.0m时，可采用人工简易布药法。n（4）起爆前必须在起爆点外布设警戒线，警戒距离不得小于300m。必须在确认警戒范围内无人员、车辆及其他安全隐患时方可起爆。每炮准爆率不应低于90%，否则应重新补爆一次。（5）应通过对爆炸挤淤前后抛填横断面的测量，确定爆炸后填石的下沉量，并视情况对布药方案进行必要的调整。测量横断面间距不应大于20mn（九）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。相邻路堤，当待建的路堤采用降水预压、真空预压、强化固结等地基处理方法，或采用深井降水等工程措施时，宜设置防渗型隔离墙。n水泥搅拌桩防渗型或支挡型隔离墙宜采用浆喷桩。前后桩的搭接应采用切割搭接法施工，应在前桩水泥土尚未固化时进行后续搭接桩施工。必要时，可在水泥浆制备时掺人抗渗剂提高墙体的抗渗性或掺人早强剂提高墙体的早期强度。高压喷射水泥土防渗隔离墙宜采用单管摆喷喷射注浆法施工，摆喷的宽度宜为0.6〜0.8m。水泥浆的水灰比宜为1.0〜1.5。n（十）强夯和强夯置换强夯法适用于处理碎石土、低饱和度的粉土与蒙古性土、杂填土和软土等地基。强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑、流塑的软粘土地基，处理深度不宜大于7m。n强夯处理范围应超出路堤坡脚，每边超出坡脚的宽度不宜小于3m。强夯置换处理范围应为坡脚外增加一排置换桩。强夯置换桩宜采用等边三角形或正方形布置。采用强夯法处理软土地基时，应在地基中设置竖向排水体。对于地下水位较高的地基，强夯前应采取降水措施，将地下水位降至加固层深度以下。强夯置换桩顶应铺设一层厚度不小于0.5m的粒料垫层，垫层材料可与桩体材料相同，粒径不宜大于100mm。n1.强夯施工规定（1）强夯前应在地表铺设一定厚度的垫层，垫层材料可采用碎石、矿渣等坚硬粗颗粒材料。（2）强夯宜分为主夯、副夯、满夯三遍实施。第一遍主穷完成后，第二遍的副夯点应在主夯点中间穿插布置；副夯点与主夯点的布置间距及穷击能级应相同。满夯夯点应采用彼此搭接1/4连续夯击，满夯能级可采用主夯能级的1/3〜1/2。n（3）两遍夯击之间应有一定的时间间隔，间隔时间应根据土中超静孔隙水压力的消散时间确定；当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定。对于渗透性较差的粘性土地基，间歇时间不应少于21d，对于粉性土地基，间歇时间不应少于7d,对于渗透性好的地基，间歇时间不宜少于3d。n（4）强夯夯点的夯击次数，应按试穷得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应满足下列要求：②夯坑周围地面不应发生过大的隆起。③夯坑不应过深而造成提锤困难。n2.强夯置换施工规定（1）强夯置换前应在地表铺设一定厚度的垫层，垫层材料宜与桩体材料相同。（2）强夯置换夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，并满足下列要求：①置换桩底应达到设计置换深度（桩长度），宜穿透软土层。②累计夯沉量应为设计桩长的1.5〜2.0倍。（3）强夯置换应按照由内向外、隔行跳打的方式施工。n1B411022膨胀土地区路基施工一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限钻土称为膨胀土。n二、膨胀土地区路基的施工技术要点（一）膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定：1．高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。2．表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。n（三）膨胀土地区路基碾压施工根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土层松铺厚度不得大于30cm；土块应击碎至粒径5cm以下。在路堤与路堑交界地段，应采用台阶方式搭接，其长度不应小于2m，并碾压密实。n（四）膨胀土地区路堑开挖1．路堑施工前，先施工截、排水设施，将水引至路幅以外。2．边坡施工过程中，必要时，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量。边坡不得一次挖到设计线，应预留厚度300～500mm，待路堑完成时，再分段削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理。n1B411023湿陷性黄土地区路基施工一、湿陷性黄土的工程特性具有湿陷性和易溶蚀、易冲刷、各向异性等工程特性，导致黄土地区的路基易产生多种问题及病害。二、湿陷性黄土地基的处理措施因地制宜采取换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等措施对地基进行处理。n1．换填土——挖除一定深度湿陷性黄土，换以合乎要求的土或灰土分层填筑，分层夯实。2．强夯法采用强夯法处理湿陷性黄土地区路基的地基，土的含水量宜低于塑限含水量1%～3%。n3．预浸法——通过钻孔注水，使其预先湿陷。可用于湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量不小于50cm的地段。4．挤密法——通过冲击，振动或爆扩成孔，再灌以石灰或灰土分层捣实。5．化学加固法——用硅酸钠溶液，通过有孔的注射管压入土中，使其与土中水溶性盐相互作用，产生硅胶，把土胶结。n四、地基陷穴处理方法可采用灌砂、灌浆、开挖回填、导洞和竖井等措施进行填充。1．灌砂法：本法适用小而直的陷穴，以干砂灌实整个洞穴。2．灌浆法：本法适用于洞身不大，但洞壁起伏曲折较大，并离路基中线较远的小陷穴3．开挖回填夯实：本法适用于各种形状的陷穴。4．导洞和竖井：本法适用较大、较深的洞穴。n1B411024滑坡地段路基施工一、各类滑坡的共同特征2．滑带的形状在匀质土中多近似于圆弧形,在非匀质土中为折线形;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;n二、滑坡防治的工程措施滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。1．滑坡排水（1）环形截水沟（2）树枝状排水沟n树枝状截水沟n（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。（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。口诀：平（平整夯实）地（排除地下水）舒（树状沟）缓（环形截水沟）n2．力学平衡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）。当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时，可采用刷方（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。沿河路基发生滑坡，可修建河流调治构筑物（堤坝、丁坝、稳定河床等）及挡土墙方法处理n3．改变滑带土用物理化学方法改善滑坡带土石性质。一般有焙烧法、电渗排水法和爆破灌浆法等。n三、滑坡地段路基的施工技术要点1．滑坡地段施工前，应制定应对滑坡或边坡危害的安全预案，施工过程中应进行监测。2．滑坡整治宜在旱季施工。n4．滑坡整治，应及时采取技术措施封闭滑坡体上的裂隙，应在滑坡边缘一定距离外的稳定地层上，按设计要求并结合实际情况修筑一条或数条环形截水沟，截水沟应有防渗措施。5．施工时应采取措施截断流向滑坡体的地表水、地下水及临时用水。6．滑坡体未处理之前，严禁在滑坡体上增加荷载，严禁在滑坡前缘减载。7．滑坡整治完成后，应及时恢复植被。n8．采用削坡减载方案整治滑坡时，减载应自上而下进行，严禁超挖或乱挖，严禁爆破减载。9．采用加填压脚方案整治滑坡时，只能在抗滑段加重反压，并且做好地下排水，不得因为加填压脚土而堵塞原有地下水出口。10．抗滑支挡工程施工（1）采用不同类型抗滑支挡结构整治措施时，应有合理的施工方法和施工程序。在上一道工序未达到设计要求之前，不得进行下一道工序。n（2）首件工程施工中，应核查实际地质情况并进行地质编录。（3）当墙后有支撑渗沟及排水工程时，应先期施工。（4）抗滑支挡结构物的尺寸和位置应符合设计要求，严禁擅自减小结构尺寸、减短抗滑桩桩长、减短锚索长度等。（5）施工中遇到异常地质情况时，应会同有关单位进行处理。n谢谢