客运专线路基重点施工工艺课件.ppt

高速铁路路基,支挡与地基处理施工介绍,4.1一般规定4.2片石或混凝土挡土墙4.3抗滑桩、桩板墙4.4预应力锚索4.5锚杆4.6自钻式锚杆,4支挡工程,4.1.1砌体所用片石必须坚硬且不易风化，并采用挤浆法砌筑，严禁使用灌浆法施工。挡土墙施工应随开挖、随下基、随砌筑墙身，保证排水设施的施工质量，及时回填基坑和墙背。路肩挡墙或路肩式桩板墙顶面标高至基床底层顶面，以利于电缆槽的设置。4.1.2软岩或土质挖方设挡墙地段，当墙高大于6m时，施工临时边坡采用临时锚喷措施。支挡结构施工前，应在上方作好截、排水及防渗设施；雨季施工宜搭设雨棚。地下水发育路堑地段，墙背反滤层应适当加厚。4.1.3混凝土支挡工程所采用的水泥、骨料、外加剂、掺合料及搅拌用水均应符合规范要求。特别是对于含盐地层，当设置混凝土挡墙、抗滑桩、桩板墙等加固措施时应注意地下水对水泥混凝土的腐蚀性问题，严格采用设计选用不同的耐腐蚀混凝土及相应工程措施，施工中可根据具体情况采用防水层、降低环境水侵蚀性、排水、换填土、降低地下水位及设防渗层等措施。4.1.4支挡工程基坑或基础开挖中，若发现实际地质条件与设计不符，地基条件已发生变化，应及时通报业主、监理工程师和设计单位三方，以便对设计进行调整。,4.1一般规定,4.2.1路肩或路堤挡土墙1挡土墙基础墙趾埋置应满足支挡规范中的埋入深度和斜坡面地段水平距离的要求；斜基底不得改缓或改陡；挡墙墙身不应有水平通缝，衡重式挡土墙上墙与衡重台界面不应水平砌筑，需采用栽砌“石芽”咬合砌筑。墙后填料必须满足设计要求，填土在填筑过程中应按有关施工规范、规则办理。为保证挡土墙在施工过程中的自身稳定，必须及时进行墙后填土，填土面距墙体砌筑顶面不得超过1.0m。,4.2片石或混凝土挡土墙,4.2.1路肩或路堤挡土墙2墙基沿线路方向位于斜坡上时，基底纵坡应不陡于5%，否则基底应做成台阶式。当墙后地面横坡陡于1：5时，应按规定将地面挖成台阶和进行必要的处理后方可填筑，以免填方顺原地面滑动。,4.2片石或混凝土挡土墙,4.2.2路堑挡土墙1土质及软质岩墙背开挖临时边坡较高地段，挡土墙应分段跳槽开挖，并及时砌筑墙身。临时开挖边坡尽可能与墙背保持一致，墙背临时边坡视需要可采用锚喷（网）或素喷水泥砂浆防护。临时边坡如超挖、局部坍塌、掉块等，应采用不低于挡墙设计指标的材料填筑。挡墙墙身不应有水平通缝，斜基底不得改缓或改陡，侧沟与挡墙应砌筑成整体。2雨季施工时，应采取措施防止表水渗入挡墙基坑、墙背，软化地层，降低地层强度指标；同时施工中尽量减少施工扰动。,4.2片石或混凝土挡土墙,4.3.1锚固桩施工应尽量安排在旱季，桩孔应跳桩开挖，护壁及时跟进。桩身混凝土应及时连续不间断浇灌，避免形成相对软弱截面。滑坡地段开挖桩群应从两端向滑坡主轴间隔开挖。围岩较松软、破碎或有地下水时，分节不宜过长。不得在土石分界处和滑动面处分节。锚固桩要求先施工桩，然后开挖土石方，严禁先开挖土石方而后施工桩,4.3抗滑桩、桩板墙,4.3.2抗滑桩井口应设置锁口，锁口高出地面0.2m，厚0.3m。锁口和护壁混凝土强度等级宜为C15。在挖桩孔过程中，发现地形、地质条件与设计资料不吻合时（如岩风化程度差异大、土石界面变化等），应及时与设计单位联系，以便及时调整桩位、桩截面及桩长等。开挖桩孔如遇地下水，不能持续强抽水，应及时会同设计等有关各方研究处理措施，以免造成严重坍孔。,4.3.3桩身混凝土的强度等级宜为C20。当地下水有侵蚀性时，水泥应按有关规定选用。当滑坡有滑动迹象或需加快施工进度时，宜采用速凝、早强混凝土。桩板墙桩身强度达到设计强度后方可安放桩间挡土板，以及进行墙背填土或开挖桩前土体。滑坡地段桩前土体应间隔开挖；并宜从上至下逐层开挖，随挖随安装挡土板。,4.3抗滑桩、桩板墙,4.3.4路基面以上须拆除锚固桩桩身护壁部分，桩身与护壁间须采取隔离措施（铺设宝丽板），以利拆除及保证桩身平整美观。,4.3.5锚固桩施工完成后应进行无损检测，详见铁路路基工程施工质量验收规范相关内容,4.4.1锚索施工工序：钻孔清孔锚索制作锚索安装锚索注浆养护锚索张拉补张拉及锁定锚头封闭。,4.4预应力锚索,4.4.2根据加固边坡地层情况、场地条件等，选择适当的钻进设备。锚索锚孔必须采用风动钻进，严禁采用水冲钻进。如遇地层松散破碎、容易坍孔时，应采用跟管钻进技术。如遇坍孔，应立即停钻，进行灌浆固壁处理(灌浆压力0.10.2MPa)，待水泥砂浆初凝后重新扫孔钻进。钻孔孔位、深度、孔斜度应符合设计要求，定位偏差不大于20mm，孔深不小于设计孔深，孔斜度不超过1。钻孔时应注意地层情况，以保证锚固段地层与设计相符。,4.4.3锚孔孔径一般为=110150mm，拉索材料采用高强度低松驰预应力钢绞线，预应力钢绞线必须符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB5224）的规定。锚索编制前应对每根钢绞线进行严格的检查，对有死弯、机械损伤、严重锈蚀、电烧伤等造成强度降低的锚索材料，在施工中不得采用。,4.4预应力锚索,4.4.4锚孔内灌注不低于M35的水泥砂浆，注浆可采用一次注浆法和二次注浆法。注浆前将自由端涂满防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，并严格封闭两端。锚索注浆需将锚固段和张拉段注满，不能留空隙。锚索的防锈、防腐蚀处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。,4.4预应力锚索,4.4.5锚索孔采用二次注浆时，在锚固段每隔1.0m设置一个对中支架，使锚索居中，自由段每隔1.0m用细铁丝绑扎；锚索孔采用一次注浆时，全锚索孔内每隔1.0m设置一个对中支架，使锚索居中。,4.4.5锚头顶面必须与锚索轴线垂直,4.4预应力锚索,4.4.6锚索张拉必须在孔内砂浆及外锚头等达到设计强度后才进行。张拉应分级进行，每级按设计预应力的25%递增，每级稳定5分钟后，下一级才能进行，最后一级超张拉110%并稳定2030分钟，间隔610天后再进行补偿张拉，然后锁定，封闭锚头。,4.4.6锚索张拉过程中应对锚索伸长及受力作好记录，核实伸长与受力值是否相符。为减少预应力损失，总张拉力应包括超张拉值，自由段为土层时超张拉值宜为15%25%，自由段为岩层时宜为10%15%。,4.4预应力锚索,4.4.7施工前应先进行预应力锚索锚固试验（拉拔试验或张拉试验）；拉拔试验孔可选择与加固工程地质条件相似的现场进行，其锚固段长度根据设计锚索吨位、地层性质等确定，长度一般取0.5m至设计锚固长；锚固试验孔数按设计锚索的3%计，其中破坏性拉拔试验孔不得少于总实验孔数的50%，且不得少于3孔。试验目的是确定锚索可能承受的最大张力、锚固工程的安全及所采用参数是否正确。通过试验以便取得岩层与砂浆锚固体间的极限抗拔强度，调整锚固段的长度。,4.4.8当预应力锚索位于桩板墙上，采用锚索与桩的变形协调设计时，设计施加预应力为理论计算值，施工中应根据不同阶段桩的变形观测结果进行预应力调整，以确保桩与拉索变形协调受力达到最佳状态。,4.5锚杆,4.5.1锚杆施工工序：钻孔安装锚杆注浆锚头封闭，成孔后应立即进行锚杆安装并注浆。,4.5.2锚杆钻孔宜采用螺旋钻孔或锚杆钻机。钻孔过程中严禁水冲，若地层松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术，坍孔严重时应立即停钻，进行灌浆固壁处理，待水泥砂浆初凝后重新扫孔钻进，确保成孔质量和钻进进度。钻孔孔位、深度、孔斜度应符合设计要求，定位偏差不大于20mm，孔深不小于设计孔深，孔斜度不超过1。钻孔完成后必须用高压空气(风压0.20.4MPa)将孔中岩粉排除干净。,4.5锚杆,4.5.3锚杆采用HRB335级热轧钢筋，应符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499)的规定。钢筋直径、长度必须符合设计要求，不得有锈蚀和损伤。,4.5.4锚孔内灌注M30水泥砂浆，水灰比宜为0.380.5，灰砂比宜为0.81.5，应通过现场试验确定。必要时可适当增加外加剂，外加剂品种和掺量应通过试验确定。注浆采用孔底返浆法一次注浆技术，中途不得停注。,4.5.5锚杆采用千斤顶适当张拉(按设计要求进行)后，用三根16mm钢筋(L形)与其焊接固定，最后用C30混凝土封闭锚头。,4.6自钻式锚杆,4.6.1施工前应先进行锚杆锚固段试验（拉拔试验或张拉试验）；拉拔试验孔可选择与加固工程地质条件相似的现场进行，破坏性锚固试验孔数按各种不同地层各取3根，锚固长度一般取1.0、2.0、4.0m三种，通过试验以便取得岩层与砂浆锚固体间的极限抗拔强度。,4.6.2锚杆材料：锚杆、锚头（适用于强风化以上岩层的涨壳锚头、适用于土层及全风化层的灌浆式锚头）、承载钣、螺帽、连接头以及其他相关配件。锚杆：材质应符合国家GB8162-871标准、高抗张力无缝钢管；全杆冷轧为T型罗纹。锚头：锚头为耐磨合金钢钻头，并预留浆液出孔。承载钣、螺帽：其承载力，必须大于设计锚杆承载力。安装时所需辅助工具：包括锚杆与灌浆管连接头、钻机锚杆连接头、孔口的止浆封环及其他相关工具。水泥、砂、水及添加剂适合相关规范的规定。,4.6自钻式锚杆,4.6.3注浆材料：锚孔内灌注M30水泥砂浆，水灰比宜为0.380.5，灰砂比宜为0.81.5，并应通过现场试验确定。必要时可适当增加外加剂，外加剂品种和掺量应通过试验确定。注浆采用孔底返浆法一次注浆技术，中途不得停注。5公分立方试体养护3天后，抗压强度应达340kg/cm2。,4.6.4锚杆安装：应按地层不同或各种功能进行，对于易塌孔的破碎地层，则采用自钻式锚杆，其锚杆本身即为钻杆，在前端装上合金钢钻头，钻机将锚杆依设计长度分段连续贯入，采用非预力式，在锚杆前端装上凸齿状锚座，可直接由锚杆内部注入水泥砂浆，使锚杆完全锚固在地层中。对于不易塌孔岩石地层，在孔钻之设计深度后，吹净钻孔道后将安装涨壳锚头锚杆插入孔道，然后施以设计预应力，一般预应力60150kN，预应力完成后及时进行注浆。,4.6自钻式锚杆,4.6.5锚杆原则上在安装约24小时后，应将螺帽及载钣旋紧。载钣必须在喷射混凝土面，或岩石面呈不规则形状处，亦能将承载力均匀传递给锚杆，而不会使锚杆产生弯曲应力。,4.6.6注浆锚杆的钻孔应达规定深度，孔内所有浮土岩屑应利用高压风吹干净，灌浆时将灌浆材料从锚杆底部开始灌注；水泥浆灌满流出后，以快干水泥砂浆封住孔口，待5-10分钟再套上载钣，并锁上螺帽。视需要进行第二次补浆时，压力则控制11.5MPa。,5.1地基处理方法及其适用范围5.2挖除换填(垫层)法5.3抛石挤淤法5.4强夯法5.5袋装砂井排水法、塑料板排水法5.6堆载预压、真空预压5.7搅拌桩、粉喷桩5.8碎石桩5.9水泥粉煤灰碎石桩5.10高压旋喷桩法5.11灰土、水泥土挤密桩5.12预应力管桩5.13螺纹桩,5地基处理工关键技术、重点施工工艺,5地基处理关键技术与重点施工工艺,有碴轨道路基：当当基底压缩层范围内(一般不小于25m)的地基土不满足地基条件要求时，应结合架梁和铺轨的施工组织安排和工期要求，做工后沉降分析。松软土地基处理措施。,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,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,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,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,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,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180250kPa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34m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10004000kNm，锤底静压力2560kPa。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GB500252004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13。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0.51.0m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4000KNm时，最后两击的平均夯沉量不大于50mm，单击夯击能大于4000KNm时，最后两击的平均夯沉量不大于100mm5.4.3-3夯击遍数的确定夯击遍数设计为23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1.22.2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34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510-3cm/s，等效孔径O95为0.050.2mm。灌入砂袋的砂选用干净中、粗砂，含泥量小于3%，有效直径d100.10.35mm，不均匀系数为35。塑料排水板截面尺寸，宽1002mm，厚4mm，纵向通水率25cm3/s；复合体抗拉力，干态（延伸率10时）1.3kN/10cm；滤膜渗透系数510-4cm/s；滤膜等效孔径O952.5kN/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。密封膜一般采用热合连接，连接长度应不小于2.0cm。密封膜的铺设。在确保密封膜本身密封条件下，还要做好膜四周的密封。第一是要保正膜四周密封处与软土要有一定的接触长度，保证有一定长度的水流路径：第二是要膜周边密封处有一定的压力，保证膜上软土紧密接触，使膜边有良好的气密性。压边材料以黏土或亚黏土为易。铺膜时，通常采用挖沟折铺和长距离平铺两种。,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5.6.2-3真空分布管的距离要适当，以使真空分布均匀。真空分布管的排列有两种，即条形和鱼刺形排列可因地制宜选用。滤管滤膜的渗透系数应不小于10-2cm/s。5.6.2-4地表总沉降规律应与一般堆载预压时的规律相同。如发现异常，应及时采取措施，以免影响最终加固效果。,5.6堆载预压法、真空预压法,5.7.1搅拌桩适用于正常固结的淤泥、淤泥质土和软黏土，地基承载力标准值不大于120kPa黏性土和粉土地层。加固深度一般不宜超过15m。当地层的含水量W70%或PH4时，不宜用干法。而当地层的有机质含量较高时，应适当提高置换率、增加水泥掺入量。5.7.2搅拌桩设计5.7.2-1一般要求：水泥土搅拌桩原则上应穿透松软土层，至强度相对较高的土层；桩间距应根据检算确定，但不应大于3倍桩径。当桩径0.5m时，一般地段桩间距1.251.5m，桥路过渡段桩间距1.11.25m。水泥土搅拌桩加固深度812m，其水泥土最小水泥掺入量不得小于10%。,5.7搅拌桩、粉喷桩,2019/12/15,48,可编辑,应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定，初步设计时可按下式估算：fspkmRa/Ap+（1-m）fSkRaupqsili+qpApRafcuApRa取两式中的小值fspk复合地基承载力特征值；fsk处理后桩间土的承载力特征值；m面积置换率；Ra单桩竖向承载力特征值；fcu在标准养护条件下，90天龄期的水泥土无侧限抗压强度,水泥掺入量1015）取1.01.5MPa；桩身强度折减系数，取0.250.33；桩间土承载力折减系数；up桩周长；Ap桩的截面积；li桩长范围内第i层土的厚度（m）；qsi、qp桩侧阻力和端阻力。桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.40.6。,5.7.2-2水泥土搅拌桩复合地基承载力,5.7.3施工前应通过工艺性试桩，掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。试验桩不得少于2根。施工前应现场取样做室内配方试验，按照设计要求，通过试验确定固化剂最佳用量以及水灰比、外加剂用量，要求拌和的灰土早期强度高、龄期强度满足设计要求。配制的灰浆应流动性好、不离析、便于泵送、搅拌。,5.7搅拌桩、粉喷桩,桩机就位移动深层搅拌机到达指定桩位对中喷浆钻进搅拌下沉，开动灰浆泵，证实浆液从喷咀喷出时启动桩机向下旋转钻进喷浆直到设计标高提升搅拌，搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升。重复喷射钻进搅拌重复钻进搅拌下沉。如第一次喷浆量已达到设计要求，只需复搅不喷浆。重复搅拌提升，成桩完毕，移位。深层搅拌桩的施工工艺流程见图,5.7.4搅拌桩施工工艺流程,粉喷桩的施工工艺流程如图所示,作业工序为：开工（施工测量、排水、清基及地面平整等）钻孔对位（调平桩机机台，保证桩的垂直度等）启动主电机下钻（待搅拌钻头接近地面时）启动自动记录仪空压机送气并继续钻进，钻到设计深度时，停止钻进（钻孔深度要确保设计桩长）钻头反钻（但不提升）打开送料阀门，关闭送气阀门，喷送加固粉料（确认加固粉料已到达桩底后）提升搅拌钻头（喷送粉料不停）（提升到设计标高）停止喷粉打开送气阀关闭送料阀（但空压机不停机），搅拌钻头升到桩顶时，停止提升，在原位转动二分钟，以保证桩头均匀密实。复搅：搅拌钻头再钻至设计复搅深度，反钻提升进行第二次搅拌。当搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机。移动钻机到下一个桩位。,5.7.5粉喷桩施工工艺流程,5.7.6粉喷桩施工工艺流程,5.7.7根据地基的加固深度选择合适的钻机、粉体（浆液）发送器及配套设备，严禁没有计量装置的机械投入使用。采用的材料应具有质量合格证；不得使用受潮结块、变质的加固料。采用的固化剂和外加剂的品种、规格及性能应符合设计要求。对粉喷机包括电脑自动记录仪使用情况，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、气体流量、空气压力等，并参照有关规定确定各项施工参数。5.7.8必须按照设计的桩位、桩长、桩数、喷灰（浆）量、复搅长度及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为10cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1.0%，喷灰（浆）量偏差不应大于室内配方值的8%。应定时检查机械的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于20mm。,5.7搅拌桩、粉喷桩,5.7.9应控制钻机下钻深度、喷灰（浆）高程及停灰面，确保桩长，当钻头提升至地面以下0.5m时，停止送灰（浆），桩顶以下一定范围内应复搅。在成桩过程中遇有故障而停止喷灰（浆）时，第二次喷灰接桩的重叠长度不得小于1m（喷浆重叠长度不小于0.5m）。接桩间隔时间不大于24小时，否则应重打该桩。5.7.10粉喷机必须要有有效的电脑自动记录仪，正确记录各种参数并自动打印输出：桩号、日期、始打和结束时间、设计桩长、实际桩深、每延长的喷粉量及累计数量、搅拌深度等，确保粉喷桩的质量。定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于10mm。在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩，其喷粉重迭长度不得小于1m。5.7.11成桩后3天内采用轻型动力触探(N10)检查桩身的连续性，28天后进行复合地基载荷试验和单桩载荷试验，确定复合地基承载力。,5.7搅拌桩、粉喷桩,5.8.1施工工艺5.8.1-1选择合适的机械设备，确定机械的技术参数。如采用DZ60型振动沉拔桩架、倾斜度为60的活瓣钢式桩尖振动套管振动机。机械设备技术参数5.8.1-2工艺性试验：碎石桩采用重复压拔管法施工。其施工工艺和成桩技术参数，需通过现场试桩（不少于6根试验桩）确定。例如：桩尖沉入设计标高后，桩管每提升H=1.52.0米，桩管反插的下压高度H1=0.4米，留振1020秒，最佳压拔次数为7次；拔管和留振最佳振动时间为12分钟，桩管提升速度为2m/分钟；每根桩碎石用量计算公式q=khd2/4，充盈系数k取1.29，从而确定每根桩碎石用量为2.66m3。,5.8碎石桩,5.8.1施工工艺5.8.1-3碎石桩施工工艺流程,5.8碎石桩,5.8.2施工质量控制5.8.2-1严格控制碎石的质量：不得使用严重风化的碎石，碎石的含泥量不得大于5%，碎石主要粒径组成范围为25cm，并具有一定的级配，碎石的质量控制由试验人员结合现场施工员所反馈的信息按批定量进行抽样检测。5.8.2-2保证成桩后达到预期的加固效果：必须严格控制桩管的打入深度，严格控制成桩桩位，成桩后的处理范围与设计范围相一致。在套管上标注打入深度；测量出边线桩位及处理范围，并以此为依据按等边三角形进行桩位布设。,5.8碎石桩,5.8.2施工质量控制5.8.2-3在施工过程中饱和粘性土地基面产生较大的隆起，有时会造成表层硬壳层松动，所以施工至桩顶设计标高，应留厚0.8m左右的土，打好桩后，再将其挖除。5.8.2-4桩体在施工中必须确保连续、密实，成桩后大于中密以上状态，要保证压拔管次数不低于试桩确定的7次/根桩；碎石用量必须不小于理论用量的95%即2.53m3/根。由现场施工员对料斗进行容量标定，并作好每一根桩的碎石用量、桩位偏差、压拔次数、留振时间等参数记录，如有桩长不足或断桩等不合格现象，必须在原桩位附近重新补打至合格。,5.8碎石桩,5.9水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）,5.9.1水泥粉煤灰碎石桩法加固松软土路基设计5.9.1-1一般要求：水泥粉煤灰碎石桩（CFG）桩径一般采用0.4m（当桩长大于15m时，采用0.5m），桩长原则上必须穿透松软土至硬底。对于第四系黄土地层，一般应嵌入黄土（00.18MPa）深度不小于1.0m，对于下伏基岩地段应嵌入全风化层不小于0.5m；桩间距应根据稳定检算确定，一般采用35倍的桩经（一般地段加固桩间距1.62.0m，桥路过渡段间距1.21.8m），桩身28天龄期立方体抗压强度不小于10.0MPa。水泥粉煤灰碎石桩复合地基地段，需在桩顶面设置0.20.3m厚加筋褥垫层。褥垫层一般采用中粗砂或级配良好的碎石，碎石最大粒径不宜大于30mm；加筋采用抗拉强度不小于60kN/m的土工格栅。,5.9.1水泥粉煤灰碎石桩法加固松软土路基设计,5.9.1-2水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力确定:应通过现单桩或多桩复合地基载荷试验确定，初步设计时可按下式估算：fspkmRa/Ap+（1-m）fSkRaupqsili+qpAp式中fspk复合地基承载力特征值；fsk处理后的桩间土承载力特征值；m面积置换率；Ra单桩竖向承载力特征值；桩间土承载力折减系数，按地区经验取值，可取0.750.95；up桩周长；Ap桩的截面积；li桩长范围内第i层土的厚度（m）；qsi、qp桩侧阻力和端阻力。其中桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:fcu3Ra/Apfcu桩体混合料试块（150*150），在标准养护28d的立方体抗压强度平均值。,5.9.2根据地质情况和设计桩径选择适宜的施工方法，并配备相应的机具。采用的固化剂和外加剂的品种、规格及性能应符合设计要求。施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验,要求标准立方体无侧限抗压强度不小于1015MPa。且桩体试块抗压强度平均值应不小于三倍桩顶应力。fcu3Ra/Ap开工前应按照室内配方先进行试桩取得相关工艺参数,试桩数量不少于3根。5.9.3施工前应按计要求由试验室进行配合比试验，水泥采用普通硅酸岩水泥，标准立方体无侧限抗压强度不小于15MPa，施工时按配合比配制混合料施工。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mm，振动沉管灌注成桩施工的坍落度宜为3050mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.4CFG桩振动沉管灌注施工步骤1沉管：根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于l；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下0.3m左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，宜1m记录一次，对土层变化处应予以说明。2投料：在沉管过程中用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高且停机后须尽快投料，直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。混合料提前拌制，拌合时间不得少于1min，加水量按坍落度35cm控制。3拔管：启动电动机，首次投料留振510s再开始拔管。控制拔管速度，一般1.21.5mmin较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析，对淤泥质土，拔管速度可适当放慢。拔管过程中不宜反插留振。如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应高出设计桩长0.5米，且浮浆厚度不超过20cm。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.4CFG桩振动沉管灌注施工步骤及工艺流程4封顶：沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用湿粘性土封顶。5移机：钻机移位进行下一根桩的施工。6CFG桩振动沉管灌注施工步骤及工艺流程桩机就位沉管投料（混和料在拌合站集中拌和）振动拔管封顶移机。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.5CFG桩长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工步骤及工艺流程1CFG桩钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。2混合料搅拌：混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确。混合料坍落度控制在1620cm。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。3钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.5CFG桩长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工步骤及工艺流程4灌注及拔管：CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在23m/min，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。灌注成桩完成后，用湿粘土盖好桩头，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。5移机：当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。6工艺流程:原地面处理测量放线钻机就位钻进至设计深度停钻泵送混合料均匀拔钻至桩顶钻机移位。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.6CFG桩质量控制1为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于2根试验桩，并在竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺。2CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。3桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。桩长必须穿透松软土至硬底，对于第四系黄土地层，一般应嵌入黄土（00.18MPa）深度不小于1.0m，对于下伏基岩地段应嵌入全风化层不小于0.5m。4CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。5通常桩顶混凝土密实度差，强度低，对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.9.6CFG桩质量控制6为保证混合料的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。7桩身每方混合料掺加粉煤灰量7090kg，并严格控制坍落度。8施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m；清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。9冬期施工时混合料入孔温度不得低于5,对桩头和桩间土应采取保温措施。10跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。11整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。12CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。,5.9水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法),5.10.1螺纹桩是通过施加扭矩和压力将带螺纹的钻具挤入土层中形成带螺纹形状的深孔，螺纹钻具在反旋提升的同时向孔内压力注入混凝土、水泥砂浆或其它固化剂。混凝土固结后形成带螺纹形状的混凝土桩。,5.10螺纹桩,5.10螺纹桩,5.10.2螺纹桩法加固松软土路基设计,螺纹桩复合地基承载力、单桩竖向承载力（Ra）需通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。采用的固化剂和外加剂的品种、规格及性能应符合设计要求。桩体混凝土150*150试块，在标准养护28d后立方体抗压强度平均值（fcu）不小于15.0MPa。其中桩体试块抗压强度平均值应满足fcu3Ra/Ap（Ap为桩的截面积）的要求。,5.10.3螺纹桩桩径为0.4m或0.5m，桩间距采用35倍的桩经，桩长必须穿透松软土至硬底。对于第四系地层，一般应嵌入（00.18MPa地层内）深度不小于1.0m，对于下伏基岩地段应嵌入全风化层不小于0.5m。5.10.4施工前应按计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混凝土填料。螺纹桩施工混凝土的坍落度宜为160200mm，开工前应按照室内配方先进行试桩，取得相关工艺参数，试桩数量不少于3根。,5.10螺纹桩,5.10.5必须按照设计的桩位、桩径、桩长和桩数施工，桩位偏差不应大于0.4倍桩径，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1%。螺纹桩施工应严格按照试桩确定的工艺操作。5.10.6桩施工在钻至设计深度后，开始反向旋转，提升钻杆，同时灌注混凝土，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，并需控制拔管速度勿使形成断桩。5.10.7施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m；清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。桩体质量检验应在成桩28天后进行，采用低应变动力试验检测螺纹桩桩身完整性