30软土地基路堤填筑施工工艺完成排版Word格式文档下载.docx

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堆载预压是在竖向排水体上填筑不超过软土极限填土高程的填土，待其沉降稳定之后，再行填筑，如此反复的进行。

真空预压法是堆载预压法的改进，特点是取消堆土及固结完成之后的弃土。

1.1.2挤密加固

物理加固法（如挤密砂桩），该方法是在高含水量的软弱粘性土中，机械形成大直径的密实砂桩，除仍起排水固结作用之外，还起到桩的作用，造成复合地基，从而增加软土地基的强度，提高其承载力，防止地基滑动。

其原理是荷载应力产生向桩集中现象，挤实土壤中的挤密砂桩和加速排水。

挤密砂桩一般比砂井的直径大，在施工中，如何确保砂桩的直径和砂桩中的砂的压密是衡量工程质量的关键。

挤密砂桩作为承重桩与地基共同组成复合地基，一般情况下，不再采取预压方式来提高软土地基的承载强度。

因此桩的直径、间距以及砂柱本身的压密程度，是影响软土地基处理效果的主要因素。

化学加固法（如生石灰桩、深层搅拌桩等），该方法利用水、石灰、水泥等材料作为主要固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的符合使用要求的复合地基。

1.1.3压实加固

利用软土表层硬壳加固。

沉积于丘陵谷地，江、湖、河泊及海滨地带的软土，在自然和人为的作用下，软土表层容易形成一定厚度的较软土强度大而又比普通土层的承压强度低的土层，这就是软土的硬壳层。

软土区的硬壳层，由于土体的连结力增加，土体承受的能力也增加，起到应力扩散作用，从而减小传递到硬壳层以下的可压缩软土层的应力，减小差异的沉降。

由于硬壳的作用，提高了土壤的承载能力。

因而路堤填土的极限高度得到增加，硬壳层的厚度增加，地基固结度也相应得到增大，地基的沉降幅度得到减小。

软土层的硬壳层，因其含水量一般都超过土壤密实的最佳含水量，故只能作轻量级的碾压。

如果采用加强碾压，则可能使下层土壤之水重分布，使硬壳层含水量增大，强度降低。

在软土区的硬壳层上施工时，应根据硬壳层的厚度及其含水量，采用恰当的施工方法，使硬壳本身的强度有所增加，而不致降低。

施工中，以不扰动原土壤结构为宜。

强夯法加固，其机理有三

1）加密作用

通过强夯，将土层中的空气或气体排出于土层之外使土体得以加密；

2）固结作用

水稳性良好的土壤，在强夯作用之下，土颗粒间的水或其他流体在强夯作用之下得以排出，土壤因此得到固结；

3）预加变形作用

在强夯作用之下，各种类型颗粒成分重新排列。

1.1.4换填加固

机械挖除加固，如果软土层不太深（一般在2m左右）时，宜将软弱土壤全部清除。

清除的断面宽度，需考虑因路堤加高边坡顺延所增加的宽度以及软土外边边坡能短期稳定而不妨碍回填施工所需的宽度。

对于全清除地段，除在回填之前进一步疏通排水设施之外，其他则按一般路基施工方法进行；

但对局部换填的软土地区，由于土壤含水量高，土基的承载力极低，在施工时，无论是挖取抑或填筑，都须由近及远，逐次进行。

换填第一层时，宜选用颗粒均匀，水稳性优良的土，绝不宜回填大块的石料和矿料，以免大块材料因受集中载荷而坠人软土层中，失却加强层的作用。

当需用大块材料回填时，其与软土相接触的一层，须先换填一层相当厚度的颗粒均匀、水稳性良好的细集料。

这一层的厚度应视软土的承载能力和使用的机械而定，但一般为30～100cm。

它首先是起隔层作用，均匀扩散应力，当回填大块石料时，就会因有此层，而不致石块坠人软土层中；

更重要的是使一般机械能在已回填的砂层上进行施工，而不产生集中应力。

爆破排淤加固，利用炸药的瞬间炸破力，将软土、泥沼、泥炭等扬弃于路基范围之外，然后回填强度较高的渗水性土壤。

这种施工方法，较一般方法换填深度较大，工效较高，工程进度快。

它的适用范围是软土层厚较厚，路堤较高，且施工紧迫，工期短。

其作用是使路堤在施工中，基本完成沉降量，使所筑的路堤处于稳定状态。

爆破排淤分先填后爆和先爆后填两种。

先填后爆是先在软土地基上填筑低于极限高度的路堤，再在基底下爆破。

先填的路堤，随爆随沉，避免回填。

先爆后填适用于软土的液性指数较小，软土本身有较大的承载强度，爆破之后，软土回淤较慢。

采用这种方法如果能有湿地推土机配合，效果将会更好。

同时事先要准备好充足的回填材料，在爆破之后，立即回填。

在施工布置上，要做到随爆随填，填满再爆，爆后即填以免回淤和积水。

抛石挤淤加固，对常年积水的洼地、鱼塘，排水困难，地基为软弱土壤，承载力极小，且近于流塑状态，厚度较薄，其下有较硬的承载层，表层无硬壳层，所抛片石能沉达底部时，适于抛石挤淤方法修筑路基。

抛石挤淤应根据路堤断面及所处地形施工。

一般情况下，应从路堤中部开始，使中部先从积水洼地露出之后，再渐渐向两侧扩展，以使淤泥向前及两侧挤出。

当软土或泥沼底面有较大横坡时，抛石则应从较高的一侧向低的一侧扩展，同时在低的一侧宜多抛填，使所筑路堤处于稳定状态。

在片石抛出水面之后，宜用强力振实设备进行振实，使片石落位稳定。

然后在已稳定的片石层上铺填一层碎石，再次进行强力振实和碾压，使碎石嵌入片石缝中，反复进行，以使填石密实。

此层完成之后，按一般路堤施工方法进行路堤的填筑。

1.1.5改善地基受力加固

石灰土加固、掺加固化材料加固，该类加固方式通过固化剂与软土中的水发生化学反应，降低土壤含水量，改变土壤结构，经碾压达到一定的压实度，提高地基承载力。

土工织物加固，作为处治软土地基的土工织物，铺于软土顶面上，有反滤、排水、隔离以及加固补强等功能，可起到与一般砂砾反滤层同样的效果。

它容许水流通过而阻止细颗粒土壤流动，从而防止发生土壤流失，导致变形增大。

土工织物和与其接触部分的土壤共同形成一个完整的反滤、排水、隔离体系，使软土在外荷的条件下，土壤强度逐渐得到增强，这主要是充分利用了土工织物的高强度韧性等力学性能，分散荷载，改善土体，起到复合土基的作用。

它在软土面层上，承受拉力和土的摩擦作用，阻止土壤侧向挤出，从而减小了变形，增强地基的稳定性。

反压护道加固，在软土路堤的两侧，填筑一定宽度和厚度的护道，使路堤下软土层地基所承载的压力，由于反压压力而得到减小，因而确保路堤的稳固。

反压护道可与路堤同时施工，亦可于路堤完成并经一定预压之后再施工。

两者的作用是一样的，但要求是不相同的。

采用后者，路堤在施工中，沉降大体己基本完成，当其去掉预加其上的填土作为护道之后，地基软土所承受的应力一方面由于本身荷载减轻，另一方面由于反压力量的增加，故而路堤地基所承受的应力较之未作护道有所减小，因而建成之后，剩余沉降很小。

如采用前者，随着时间的推移，将要出现下沉量比采用后者大。

夹层式路面结构加固，在软土地基上，设置约束层，使路基填土的自重和动荷载所产生的应力为约束层所约束，通过其扩散作用，使软土所承受的应力远小于软土地基所能允许的应力。

此类结构，是在软土地基的表层上，建造一定厚度的高强度的结构层，以承受上部荷载，并扩散上部给予软土地基的应力。

这类夹层结构，一般采用刚性体或半刚性体结构。

如水泥混凝土、加筋（竹筋或钢）混凝土、土工织物、柴排、芦苇束、灰土类半刚体结构等。

无论哪种软土地基处理方式，都不能在路堤填筑前完全解决软土地基的沉降，不同的软土地基处理方式，只能先期解决路堤填筑前的部分沉降，而大部分的沉降是在加载（路堤填筑）过程中和加载完成后的一段时期（预压期）内完成的，剩余少量的工后沉降在运营阶段随着时间推移缓慢完成。

因此，软土地基处理和路堤填筑是影响软土路基工程质量的关键环节。

1.2填筑材料

软土地基路堤无论地基采用何种处理方式，一般在原地表以上一定范围填筑砂、砂砾、或碎石等水稳性好的透水性填料，该部分既作为路堤的一部分，又作为垫层，提供地基处理作业面和水平排水面，加速排水进程，缩短固结时间。

在垫层以上部分的路堤填料与一般路堤的填料相同，也可采用轻质材料，以减轻路堤自重、减少沉降并增大稳定安全系数。

1.3填筑方法

按“四区段、八流程”施工，把施工区划分为填筑区、平整区、压实区、检测区，按试验段确定的松铺厚度、碾压遍数、填筑速度等施工参数，纵向全断面水平分层填筑。

1.4沉降和稳定监测

路基填筑过程中及预压期间，应进行沉降和稳定监测。

当接近或达到极限填土高度时，严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。

一般每填一层，应进行一次监测，控制标准为：

路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm；

坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm。

观测结果应结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。

其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑。

填筑完成后在预压期间，持续长期的沉降和稳定观测，进行路堤沉降稳定性分析，预压期结束后，卸除超载，路堤整形，转入路面施工。

1.4.1路基沉降观测方法

施工前用2″（2mm+2ppm）级全站仪和带测微器的DS1型水准仪在观测校核基点桩与工作基点桩、工作基点桩与位移标点边桩之间测好水平及竖直方向的初始数据，作好记录。

每季度用带测微器的DS1级水准仪按国家二等水准测量的精度等级要求和观测方法对设置的固定校核基点桩、工作基点桩高程进行测量。

固定校核基桩水准测量要满足以下技术要求：

相邻基准点高差中误差不超过1.0mm，每站高差中误差不超过0.3mm，往返较差不超过0.6√nmm，检测已测高差较差不超过0.8√nmm。

日常测量用带测微器的DS1型水准仪按二级中等水准测量的精度等级要求和观测方法每天对沉降板进行路堤中心线地面沉降竖直位移水准测量，观测精度小于1mm。

用经纬仪对工作基点桩和位移标点边桩进行水平位移测量作为填筑施工的依据，观测精度：

测距误差±

5mm，方向观测水平角误差为±

2.5″。

在分层填筑路堤过程中，如果两次填筑间隔长时，沉降和水平位移观测每3天至少观测一次。

当位移标点边桩的水平位移量大于5mm/每昼夜，路堤中心线地面沉降竖直位移量大于10mm/每昼夜时，及时通知停止填筑施工，待水平位移量和路堤中心线地面沉降竖直位移量稳定后再继续进行填筑。

当填筑至填土极限高度及附近时，要加密观测次数至2～3次，密切注视路堤沉降情况。

并注意观察路堤两侧地面有否增高现象，及时调整填筑速率。

1.4.2路堤中心线地面沉降动态观测数据整理、分析和工后沉降量推算

由专职人员将施工期和静置期逐日路堤中心线地面沉降、标点边桩的水平位移结果整理汇编成表格，并绘制路堤填高-时间-沉降量、填高-时间-水平位移量关系图。

在第二次填筑静置期完毕，填高-时间-沉降量关系图呈现路基沉降趋势稳定后，根据观测数据验证设计计算的沉降量，参考观测断面沉降图采用双曲线法对路堤中心线地面沉降数据进行分析和推算最终沉降量，对路基填筑的各层沉降数据进行分析和计算路基各层的沉降量。

对路堤中心线地面沉降分析和推算如下：

从填土开始到任意时间t的路堤中心线地面沉降量St可用式1求得：

St=S0+t/（α+β.t）

（1）

St——t时的路堤中心线地面沉降量（cm）。

S0——t=0时的初始沉降量（cm），要从最后一级恒载稳定时开始计算。

t——经过的时间（天）。

α、β——用路堤中心线地面沉降观测-时间实测值经过回归求得的两个常数。

根据式1可得：

t/（St－S0）=α+β.t

（2）

用路堤中心线地面沉降观测时间数据，通过对t/（St－S0）和t的数据进行线性回归分析，求出α和β，即可根据任意时间的路堤中心线地面沉降。

当t=∞时，最终沉降为：

S∞=S0+1/β

从而可以验证各实测断面的路堤中心线地面沉降实测值和推算最终沉降量，并计算工后沉降量。

经过动态观测和测试、路堤中心线地面沉降值分析，路基沉降稳定，达到工后沉降量要求后，向业主和设计单位上报沉降分析报告。

经业主正式书面文件同意后，按业主确定的时间，补填路堤表层土，并整平碾压至设计高程，经监理工程师检验合格后，转入路面工程施工。

2适用范围

适用于软土地基路堤在完成地基处理措施后的路堤填筑。

3工艺原理及设计要求

3.1工艺原理

在完成软土地基处理后，通过竖向加载（填筑路堤），使软土地基中的孔隙水通过排水通道（通过地基处理措施形成），横向排出，地基沉降，土体固结，承载力提高，后期沉降减少。

3.2原理作用

路堤填筑即是为地基土施加荷载，促使其横向排水固结。

3.3工艺设计要求

在软土地基的极限填土高度范围内，采用适当的路堤填筑方法匀速加载，通过沉降观测控制加载速度，保证路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm，避免地基土在固结前产生剪切破坏。

在完成加载后，经过一段时期预压，软土地基沉降趋于稳定，工后沉降满足设计要求。

4工艺流程

工艺流程见图1软土路基填筑施工工艺流程图和软土路基沉降观测工艺流程图。

5施工要点

5.1取样

在设计指定的地点进行土质取样，通过试验出的各项指标，与设计及规范比较，若符合要求即确定采用该取土场作为填料。

5.2等待

在软土地基段经设计加固地基施工完毕后，按设计要求停留间隔时间，平整设计填筑范围内的

场地（包括反压护道）。

5.3观测

按设计要求用较高精度经纬仪进行路基中线桩的测设，并用水准仪进行中桩水准测量作为填筑施工的依据，并根据设计要求设置沉降板，同时测放填筑路基边线桩和在边线坡脚外2米和8米处埋设两排观测桩，并在观测桩与路基两端固定桩之间测好水平及竖直方向的初始数据，作好记录。

5.4试验段

开工前选择好一100m长的试验段，根据不同的填料，采用推土机松铺推平及平地机平整，激振力400～500KN的拖式凸轮震动碾和振动压路机配合碾压，找出满足路基密实度的各种参数，包括：

分层松铺厚度、松铺系数、碾压遍数、碾压速度、振动频率、最佳机具组合等施工参数。

5.5规划作业区段

正式填筑前应规划好作业区段、施工程序和各种机械作业路线。

按“四区段、八流程”施工，把施工区划分为填筑区、平整区、压实区、检测区，按试验段的松铺厚度和碾压遍数等施工参数，纵向全断面水平分层填筑，填筑时推土机和平地机松铺厚度差不超过±

50mm／100m，用核子密度仪快速检测填料的含水量在Wopt-3%～Wopt+2%时，再碾压，若含水量超过时，晾晒至符合要求再碾压。

若含水量小于Wopt-3%时洒水至达到要求再碾压。

5.6路堤填筑

汽车将填料运到已划分好的施工段后，用选定规格的平地机进行填筑面的整平并用振动压路机进行纵向反复碾压4～6遍。

振动压路机碾压时，行驶速度宜用慢速，最大速度不宜超过4km／h，碾压时先静压一遍，弱振2遍先慢后快，振动频度先弱后强，直线段由两侧向中间，小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退错行进行，行与行的轮迹重叠后轮宽度的1／2，横向同层接头处重叠0.4～0.5m，前后相邻两区段纵向重叠1.0～1.5m，上下两层填筑接头处错开3m，达到无漏压，无死角，确保碾压均匀。

每层碾压完毕，用核子密度仪快速检测压实密度和孔隙率、并用灌砂法核正。

并用K30试验工程车检测每层的地基系数，达到设计要求后，经监理工程师复查后再进行下一层填筑。

5.7检测

用核子密度仪或K30承载板检测填层碾压密实度，若达到设计及规范要求，即进行下一层填筑，否则应再用压路机继续碾压，直到达到检测要求为止，方可进行下层填筑。

5.8填筑材料控制

不同种类的填料，不宜混杂填筑，填筑使用不同种类和条件的填料填筑路堤，应按设计规定和要求进行。

同一填层的堤心部分与两侧使用不同种类和条件的填料时应分别按试验段施工参数控制，在颗粒大小相差悬殊的上下两层填料分界面上铺设垫层，垫层应采用经试压观察确能防止上下层颗粒发生流动的填料。

当用石块含量超过50%的土石填筑路堤时，石块粒径最大尺寸不得大于分层厚度的2／3。

渗水土填在非渗水土上时，非渗水土层面应有向两侧1～4%的横向排水坡。

当填料发生变化时，应及时对填料进行试验，并通过现场填筑试验确定施工参数，进行施工。

5.9其他注意事项

1）按设计要求对反压护道、路基加宽、预压土填筑部分与路堤同时填筑，使其能满足密实度要求。

2）人工按设计要求进行边坡修整，凿除宽填部分使其边坡顺直、圆顺、美观。

3）对路基顶面进行整平、压实并埋设中线水泥桩，并作好高程测量，整理中线，水平成果，供下一步施工使用。

6主要机具设备

单个作业组的机械配备见表1单个作业面的主要施工机具配备表。

表1单个作业面的主要施工机具配备表

机械名称

数量

备注

挖掘机

2台

用于取土场挖、装土、1Km运距

自卸汽车

10台

用于运填料

推土机

1台

平地机

振动压路机

核子密度仪

K30检测板或灌砂筒

注水加压式水位杯

按设计长度每100m路基全断面设1个

全站仪

用于观测路基位移量及施工测量

水准仪

用于观测路基沉降量及施工测量

7劳动力组织

单个作业组的人员配备如下：

取土场指挥1人，挖掘机司机2人，汽车司机10人，推土机司机1人，平地机司机1人，压路机司机1人，现场领工1人，观测桩量测3人，密实度检测2人，刷边坡5人，机械维修保养5人，合计32人。

8质量要求及质量控制要点

1）路堤填筑前，应排除场地地表水，保持基底干燥，做好路堤两侧排水设施。

2）施工时应尽量减少对软土地基表层硬壳层的损坏。

与硬壳层接触的第一层，宜采用铁轮滚压方式进行，避免用强力式的震捣设备，以免路基承受超应力而致使硬壳层破坏。

当有足够的层厚时，则可采用强力振动方法（一般层厚在60cm时，则影响不大），但不能过振。

过振则能造硬壳层水分的重分配，其使其强度降低。

3）路堤填筑时，路堤最后填筑标高应达到设计图上的预压填土高度，而侧坡余宽及边坡坡率亦应留有余地，使其压实宽度大于路堤设计宽度，并保证最后削坡后有效的断面尺寸和路基宽度。

4）路堤填土应由路中心向两测填筑，并应作出与路拱相同的横向坡度，一般采用2％～4%的横坡为宜。

5）超压路堤的顶面应通过摊铺和压实所需的附加土层，保持在超压标高上。

任何时候超压路堤的顶面不应低于超压标高20cm，也不应高于标高10cm。

其压实度：

预压部分应满足路基施工技术规范的压实要求，超载预压部分压实度应达到重型压实标准的90％，并注意路堤排水。

6）在预压期内不应在路堤上做任何工程，只允许填加由于沉降而引起的附加填土。

7）设计有结构物的路堤应于结构物施工前填筑，并不应小于6个月，使结构物地基先预压稳定后再开挖。

当软土层不厚，结构物基底置于硬土层，而结构物又制约工期时，在征得设计单位同意的情况下，也可先期施工结构物，但结构物两侧边缘外各留出不小于20m的过渡段，待结构物完成后填筑，必要时增加地基处理措施，以减小路堤与结构物间的沉降差。

8）软土路堤宜每层拉通填筑，尽量不分段填筑而设置台阶，保证地基整体加载均匀沉降。

9）严格按施工规范施工，每层填土厚度（压实）不得超过设计要求，每层填土均应有压实检测数据，对不符压实要求的地段要调整碾压遍数或挖掉重填，直至满足要求方可进行下一层填筑。

10）严格按设计规定的施工期科学地组织施工，严禁不顾规范要求赶工，控制填土速率有专人负责，每层填土厚度，填土间隔时间必须有施工记录。

11）汽车卸土后要立即推平，碾压，在堤高3米以上禁止停放大型机具，堆放土、石。

9施工安全及环保注意事项

1）制订作业程序和运行线路，确保协调施工，夜间施工应有良好的照明。

自卸汽车运输和铲运机施工时，与正式公路，机耕道交叉处设置安全警示标志，并设专人看守，指挥交通。

与既有铁路交叉时，应事先报请铁路运营部门批准，并按规定要求铺设临时道口，设置看守房，与前后方车站保持畅通联络。

2）冬季雨季施工时，所有道路均应及时清除冰雪和积水，采取防滑措施。

3）场地必须平整，多机在同一作业面同时作业时，前后两机应保持适当的安全距离，严禁在倾斜面上倾斜作业，压路机碾压边坡处，应按45°

角进行碾压，并设专人站在边坡处指挥，或在填土边缘处设立安全标杆，自卸汽车卸料时，应将车停稳注意卸料地点上空和工作范围内有无电线、障碍物以及行人，向边坡处卸料时，必须与边坡边缘保持适当的安全距离，且有专人指挥。

卸料后，应待车厢完全复位后方可行驶。

4）施工前根据工点周围农田水利设施，河道分布，流向、地形、地貌，结合设计的永久性排水设施，综合考虑施工的排水问题，防止因路基填筑造成汇水淤积河道，农灌沟堵塞，应做到在路基基底处理的同时，抓紧施工临时排水设施，在路基填筑之前，施工完毕。

在路基填筑过程中应经常检查、修补、疏导临时排水设施，做到流水畅通。

5）避免因下雨造成路堤冲沟，虚碴流失，施工中各项工序应安排紧凑，填筑的虚碴应随铺随碾压，并做到铺筑表面不留坑洼，每层施工按设计做好4%的排水坡度，边坡是造成洪冲的薄弱环节，因此，边坡的碾压刷坡应紧跟，边坡毛坯不能空置时间太长。

6）施工便道严格按要求设置承重层及面层，并用平地机找平，压路机碾压密实，使用中经常洒水，避免尘土飞扬；

10应用实例

通沈高速公路K34+530～K35+620段路堤经过稻田区，为软土地基路堤，表层为低液限粘土，厚度1～1.5m，软塑，含少量细砂，[σ0]＝120Kpa；

下卧草炭土层，厚度1.5～2.5m，黑黄色，草炭占70％，[σ0]＝90Kpa；

往下为粗砾层，厚度0.5～1m，灰绿色，稍密，卵石占20％，[σ0]＝250Kpa，往下为花岗岩，厚度大于4m。

该段软土路堤高度（含路面结构层）2～6m，路面宽度24.5～36.3m，无护道。

设计地基处理采用磙填砂砾，等载预压。

在原地面一次磙填80cm砂砾，要求砂砾最大粒径不大于15cm，压实度不小于90％。

对K35+075～K35+620段高路堤段，在砂砾垫层顶面增设一层钢塑土工格栅。

加载级数分三次进行，第一次加载从开工～第3个月，加载高度2.5m；

第二次加载从开工后第12个月～第13个月，加载高度2.16m（路基顶面），第三次加载从开工后第24个月～第29个月（路面结构层）。

该段路堤于2006年6～7月完成砂砾垫层施工，10月底完成第一级加载，2007年7月完成第二级加载。

由于业主提