公路软土路基处理.docx

1、公路软土路基处理摘 要本文主要阐述关于软土地基的定义及其造成的危害，并结合实例提出软地基处理的有效措施，提高软基处理的质量 由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，以下对处理软弱地基的问题作一些探讨。 关键词： 软土 ； 地基处理 ； 造成危害； 处理方法 目 录摘 要 2引

2、言 41 软土及软土地基 511 软土 512 软土地基 52软土地基处理的目的和造成的危害 52.1 软土地基处理的目的 52.1 软土地基造成的危害 53.软土地基处理的方法 63.1 工程概况 63.1.2 主要工程量 73.2 软土地基处理的方法 73.2.1换填法 73.2.2 CFG桩以及CFG桩复合地基 103.2.3 粉喷桩处理法 142言高速公路对经济发展有巨大的推动作用，我国正处于一个大力兴建高速公路，并使其由沿海地区不断向内地延伸的时期。实践表明，在高速公路修筑过程中，软土地基的处理是一个需要得到重视的问题。由于高速公路对路基沉降的要求很高（在公路使用年限内，普通路段的工

3、后沉降应小于30cm，路桥结合处工后沉降小于10cm，过渡段沉降差坡差小于2以下结合我所在实习基地威海市S208烟海线兰家庄至海阳所段路面工程软土地基处理的施工，对处理软弱地基的方法作一些探讨。1 软土及软土地基11 软土软土主要指淤泥、淤泥质土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般粘性土 ,是一种从软塑到流塑状态的粘性土系在静水或缓流环境中沉积,并经生物化学作用而形成的.其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于或等于1.5,压缩比v0.10.2510-41/kPa,承载力cu150cm）302015零填及路堑路床806010c.采用平地机后跟重型压路机的方法，按松铺厚度不大于0.3m，进行分层

4、刮平和初压。表3.1 换填路基填料表d.按照试验段确定的压实工艺，采用振动压路机，按照填料的特性，选用适宜振频、振幅和碾压工艺，本着先轻后重，先边后中的原则，确保碾压达到规定的压实密度。e.对于需换填处理的情况采用机械挖除换填深度内表层部分土层，直至高于设计标高1030cm处；再由人工清除剩余软土层，达到设计标高；采用自卸汽车将挖除的土壤运至指定的弃土场。对于原地面需处理的情况，采用推土机推出表层需清除的松软土、腐植土、植被等，斜坡陡于1：5的地段，采用人工划定台阶范围，挖土机进行开挖，形成台阶。f.换填施工采用自卸汽车运输进场，后倾法卸料，推土机进行初摊铺，平地机整平，压路机碾压。避免自卸汽

5、车直接驶上原位土层，对其造成扰动。 g.根据换填层所处路堤部位进行相应的质量检验。在原地面处理之后对地基承载力进行核查，确认满足设计要求，不符合设计要求者，报监理单位确认后采取措施进行处理。（4）施工工艺流程A.换填施工工艺框图B.对框图的文字说明a.挖除需换填的土层，并将底部整平。当底部起伏较大，可设置台阶或缓坡，并按先深后浅的顺序进行换填施工。底部的开挖宽度不得小于路堤宽度加放坡宽度。b.根据换填部分所处的路基部位，采用符合设计要求的填料并分层填筑碾压达到相应的压实标准。c.换填范围及深度应符合设计要求，施工中应对需换填土层范围及深度进行核实。（5）质量控制措施a 填筑前进行工艺性试验，确

6、定主要工艺参数及设备配置方案。b 根据规范和验标要求对填料各项指标进行检测。c 换填范围和深度必须满足设计要求。设计无要求时应符合下表要求：表3.2 路面换填深度表填挖类型路面试面以下深度（cm）压实度（%）高速公路、一级公路填空路基上路床0-30下路床30-8098上路堤80-15095下路堤15090零填及路堑路床0-303.2.2 CFG桩以及CFG桩复合地基水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的具有一定强度的桩，简称CFG桩。（1）适用范围CFG桩适用于处理黏性土、粉土、砂土和素填土等的地基。（2）施工准备A.核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工

7、方法。B.进行满足桩体设计强度的配合比试验，确定各种材料的施工用配比。C.平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。D.测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。E.施工前清除地表耕植土，进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。F.开工前在施工场地范围内进行工艺性试桩（不少于2根），确定拔管速度、单桩混合料投入量、施打顺序等施工参数。（3） 施工方法A.CFG桩振动沉管灌注施工a.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300mm左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，

8、沉管时间应尽量短；记录激振电流变化情况，应1m记录一次，对土层变化处应予以说明。b.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完成投料，直至管内混合料顶面与钢管料口平齐。c.拔管启动电动机，首次投料留振510s再开始拔管。拔管速率按工艺性试验并经监理工程师批准的参数进行控制，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2

9、0cm。d.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。e.移机钻机移位进行下一根桩的施工。 B.长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工a.CFG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%。b.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，拌合时间不得少于1min。混合料加水量和坍落度（设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时，坍落度控制在1620cm）根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。 c.钻进成孔钻孔开始时，关闭钻头阀门，向

10、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。d.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，当钻杆心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

11、而导致停机待料。灌注成桩完成后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。e.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。（4）质量控制要点振动沉管灌注施工A 沉管过程中每沉1m记录电流表一次，对土层变化处予以说明。B 用搅拌机拌合水泥、粉煤灰、碎石混合料，其坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌合时间不得少于1min。C 向管内一次投放混合料，

12、投放数量按试桩时确定的数量进行，投料后留振510s；拔管速率按试桩确定参数进行控制，拔管过程中不允许反插；施工桩顶标高宜高于设计标高50cm，浮浆厚度不超过20cm。长螺旋钻管内泵压灌注施工A 搅拌水泥、粉煤灰、碎石混合料。检查其坍落度，向管内泵送混合料；混合料的泵送量按试桩确定的数量进行，泵送时不得停泵待料。B 拔管速率按试桩确定参数进行控制，应均匀拔管至桩顶；施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。CFG桩其它控制要点A 配合比选定时混合料强度应符合设计要求B 钻机进场后检查钻杆尺寸，不得小于设计桩径。C 开钻前放出控制桩位，对钻机人员进行技术交底，钻机人员根据控制桩位放出每根桩位，并对桩位作

13、出明显标识。钻机每次对位，钻杆中心和桩位中心重合。D 开钻前根据设计桩长和桩头保护层厚度，在钻机主塔位设置明显标识，作为控制钻机钻进深度的依据。E 钻机就位后调整钻机垂直度直到满足设计要求为止。F 钻进过程中要控制好钻进速度，减少钻杆的挠度，保证桩基垂直度满足要求。G CFG桩初凝后禁止重载设备在桩顶行走。H CFG桩混合料龄期达14天后方能进行开挖、清理。I 设计桩顶标高以上的保护层，用切割机进行切割。部分断桩和桩顶高度低于设计高程的桩，采用提高一级标号混合料、比设计桩径大20cm的接长至设计高程。J 检查桩的数量是否符合设计要求。K 混合料达到设计强度后进行桩基检测。 图3.1CFG桩施工

14、工艺3.2.3 粉喷桩处理法粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固 剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌 和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体 (简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加 固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土， 软粘土等地基加固。 (1)适用范围适用于淤泥质土、粘性土、粉土、杂填土等天然含水量大于30%的土体加固。(2)施工准备施工机械进出场的道路一般应满足10t卡车及汽车吊机的行走要求；一台粉喷桩施工机械用电功率一般为50KW，在没有电源的地区，应配备75KW柴油发电机组；事先应挖除地表和地下的障碍物

15、（如：石块、树根等），并将地面大致整平；施工场地的料库及工具间应便利加固料水泥的运输及工作方便，并有防火、防盗设施；设置好排水沟。(3)施工工艺及方法A、施工准备施工场地：施工场地一定要平整，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境；对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于90%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。材料准备：每批水泥进场后，检验其出厂质量保证单的规格及出厂日期，按比例抽样送检。水泥运至施工现场，堆放覆盖。机械组装与标识：吊车起吊塔架，安装起吊装置和导向架，吊装水泥搅拌机，安置电气控制设备，安装水泥浆拌和机、灰浆泵、仪表、工作平

16、台，安装配电板，管线连接，最后试运转。在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个，并在井架的正面和侧面挂上垂球，用红油漆标示出垂球的中心位置。劳动力组织：每台搅拌机配备约名人员，其中操作工、司泵工、记录员、上料工各名。技术交底：召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议，主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一及检测要求等，将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员，有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。B、桩位放样桩位放样开工前，根据施工设计图按各

17、分段里程画出布桩图。布桩图上应标明线路中心、里程、路基底宽线、桩编号、设计桩长，布桩图由工区总工程师审核签认后方可施工。根据设计提供的坐标、处理范围、桩距和排距，对桩位进行实地放样，并用竹签标示。桩机就位水泥搅拌机就位后，应调整钻机平台、导向杆，使钻机倾斜小于，钻头对中桩位误差5，同时检查钻头直径，测定钻杆长度，记录集料斗中水泥浆初始读数及钻杆初始标高。搅拌钻进启动搅拌机电机，搅拌头在原地搅拌13min待搅拌头转速正常后开始钻进，使搅拌头沿导向架边搅边下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值70A，一般不超过0.50.6m/min。记录员按规定的表式填写下沉速度、深

18、度和相关的技术参数。浆液拌制在搅拌头下沉同时，后台拌制固化浆液，浆液要搅拌均匀，加筛过滤，现制现用，不得停放过久，在压浆前按设计配合比拌匀后到入集料斗。砂浆稠度为8至12cm。喷浆、搅拌、提升搅拌头下沉到达设计深度（标高）后，开启灰浆泵，泵送距离宜小于50m。待浆液到达喷浆口，预喷30秒，待水泥浆与桩端土充分搅拌后，再按规定的提升速度边喷浆边提升搅拌头，使浆液和土体充分拌和直至设计顶面标高或停浆面。复搅至设计深度后再提升搅拌至桩项。场地清理平整图3.2 粉喷桩施工工艺流程图记录钻进深度记录每米喷粉量和提升速度喷粉成桩开机钻进至设计深度测量机身台面标高并记录钻杆垂直度及深度检查钻头对位桩机就位储

19、备水泥桩位放样复核签认抽检送气否桩身质量检测移位搭接补喷复搅喷粉量检查至停灰面停止喷灰,桩顶原位搅拌1min(4)质量检验标准表3.3 粉 喷 桩 质 量 检 查 标 准序号检查项目单位规定值或容许偏差检查方法1桩平面位置（纵横）cm10用经纬仪量测或钢尺量2钻杆倾斜度1用经纬仪检查3桩长m不小于设计检查原始记录或钻芯取样4每米桩长水泥用量kg+5；-2现场计量检查5桩体无侧限抗压强度（90d）MPa1.2取桩头0.51.5m；或抽取芯样频率为2，并不少于2根施工中粉喷桩位平、剖面布置，见图2。图3.3粉喷桩平、剖面布置(5)施工中注意事项a.明确设计要求，了解地基的地质情况。b.开工前先打试

20、验桩，根据不同的地质条件，合理选择钻机 的档位，确定喷粉机压力和喷粉量。c.严格控制钻孔深度，喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩桩 长，成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的 情况下钻机提升作业。d.定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的 钻头必须随时检查，其钻头磨损量不得大于lcm。e.喷灰机必须配有水泥计量装置，施工中及时记录水泥的 瞬时喷入量和累计喷入量。若发现喷灰量不足应进行整桩复打， 复打的喷灰量仍不小于设计用量。若遇停电，机械故障等原因 中断喷粉，在恢复喷粉时，其重叠孔段长度应大于lm。f.桩身上部1/3桩长范围内，施工中应严格进行重复搅拌，使水泥和土充分拌和

21、，提高 上部桩身强度，使之符合荷载的传递规律。j.为防止水泥飞扬造成污染，当钻头提升到地面以下0.5 m时，喷灰机应停止喷灰，并使钻机迅速换档下钻，上部0.5m范围 内用人工回填粘土并压实。 h.施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人 身安全，严禁违章操作。（6）施工顺序a.桩体对位：根据设计，确定粉喷桩机的位置，使搅拌轴保持垂直。b.下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。为了不至堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料水泥，而是喷射压缩空气。钻进时喷射压缩空气，可使钻进顺利，负载扭矩小。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。c.钻进结束：钻至设计标高后停钻。d.提升启动搅拌钻机，钻头呈反向旋转，边提升同时通过粉体发送器将加固粉体水泥喷入被搅拌的土体中，使土体和粉体料进行充分拌和。沿深度方向，加固材料的混合量是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确定。e.提升结束，柱体形成，钻头提升至距离地面3050cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。f.由于装置的回路是封闭的，在回路内的输送过程中，粉体不会向空中喷发与飞散。实践证明向土体喷射过程中的提升最后阶段，若在搅拌钻头距地表3050cm处停止喷粉，则粉粒不会溢出地面。常