关于特殊路基设计总结.docx

1、关于特殊路基设计总结特殊路基设计与经验总结特殊路基设计 搭板的设计与布置在桥台加设搭板是减少桥头跳车的一项重要措施。搭板长8米，搭板的一端设在桥台上，其下垫油毛毡，并有锚栓钢筋相连，允许微小转动，搭板的另一端支在素混凝土垫层上，素混凝土下的路基强度应适当增强。搭板的宽度为防撞栏外侧限界，平面外形与桥相配，搭板采用0.7倍板长的简支板计算，上下层均配筋。 旧河浦、池塘地段路基处理线路经过池塘、旧河浦地段，路基采用围堰抽干明水，并清淤1.5米后回填中、粗砂，清淤挖方可移至螺洲立交桥下绿化回填土使用。 沿江（帝封江）地段路基处理 线路经过帝封江地段，路基采用抛石至标高4.0（罗零米），铺设两层双土工

2、格栅，路堤边坡用浆砌片石护坡（厚0.4米）防护。 纵、横向填挖交界面和新旧路堤接合面路基处理 为了避免填挖交界纵向处地基承载力差异对路堤造成的不均匀沉降，对于填挖交界面沿纵向铺设长5米的土工格栅加筋，对于自然坡度陡于1：2的地面，应先挖台阶，再沿纵向铺设土工格栅。为了避免半填半挖横断面方向及新旧路堤接合处地基承载力差异对路堤造成的不均匀沉降及裂缝，对于填方部分沿横向铺设长5米土工格栅加筋，当自然地面坡度陡于1：2时，路堤基底应挖台阶，土工格栅置于台阶上。 软土路基设计a、软土分布情况根据工可提供的岩土工程勘察资料，沿线K0+760K3+500间为软基路段，总长度为2740米，淤泥层厚度岩石工程

3、勘察819.3米，其天然含水量平均值66.8%，孔隙比平均值1.709，压缩模量平均值1.67。b、软土地基沉降计算根据公路路基设计规范（JTG D30-2004），各路段的允许工后沉降见下表：工后沉降控制表桥头涵洞或地道一般路段城市快速路、城市I级主干路10cm20cm30cm辅路20cm30cm50cm根据本工程初步勘察资料软土力学参数以及路堤的填土高度，计算出在正常使用荷载作用下（不处理）的沉降见下表，沉降计算的基准期按沥青路面的使用年限180个月（15年）计列。沉降计算结果一览表序号桩号范围最大填高（m）最大软土层厚度（m）计算压缩层厚度（m）工后沉降（m）t=180月备注1K0+76

4、0K1+052.20.910.810.80.157一般路段2K1+052.2K1+072.32.510100.333池塘路段3K1+072.3K1+146.41.29.89.80.191一般路段4K1+146.4K1+170.22.59.29.20.329池塘路段5K1+170.2K1+288.71.59.19.10.221一般路段6K1+288.7K1+4602.88.98.90.354池塘路段7K1+460K1+6302.011.111.10.273一般路段8K1+630K1+7401.911.911.90.274桥头路段9K1+740K2+2561.115.115.10.182一般路段1

5、0K2+256K2+278.22.415.115.10.324池塘路段11K2+278.2K2+29102.115.615.60.292一般路段12K2+2910K2+955.23.115.815.80.395桥头路段13K2+955.2K3+072.51.5518.818.80.23辅路一般路段14K3+072.5K3+1605.518.818.80.612辅路池塘路段由上表可以看出，由于本工程大部分路段填高较低（填高较大处处于螺洲立交辅路范围），除桥头及池塘旧河浦外其余工后沉降均能满足规范要求。因此本工程仅在桥头及局部池塘、旧河浦路段进行软基处理。c、软土地基处理方案选择结合本工程地质情况

6、及施工期仅为一年（工可中提供）的实际情况，本设计考虑换填、动力固结法、搅拌桩、CFG桩、真空联合堆载预压等地基处理方式，现将各种方式的优缺点叙述如下： 换填换填法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层利用人工、机械或其它方法清除，分层置换强度较高的砂或砂性土等透水性材料，并夯实（或振实）至设计要求。该法的优点是直观、高效、不留后患，施工不受工期限制，缺点是处理深度浅，当处理深度大于2米时，处理费用较高，不经济，且存在弃土（淤泥）的问题。据估算，本工程换填厚度为3米时，每平方米造价为135元；换填厚度为4米时，每平方米造价为180元。由于本工程软土层均软为深厚，因此考虑仅对局部小片池塘、旧河浦采用

7、浅层换填处理措施。 动力固结法动力固结法对软土地基进行加固的主要原理是对软土层通过大能量的夯击，给软土施加动荷载进行预压，同时为保证预压荷载能作用在软土的骨架（颗粒）上，而不是由孔隙水承受，必须设置垂直排水通道，让夯击过程中产生的超孔隙水压力能通过垂直排水通道消散。动力固结法可消除单一强夯法处理地基所造成的孔隙水压力消散缓慢从而影响到加固效果和施工进度的不足。对软土地基采用动力固结法加固必须遵循夯击能从小到大，少击多遍的原则。动力固结法的主要优点是适应性广、效果好、造价低（仅比袋装砂井高，据估算，本工程采用动力固结法处理每平方米的造价是167元）、工期短，缺点是处理影响深度小，一般在10米以内

8、（含硬壳层），施工要求较高，由于动力固结法处理软基仍处于研究试验阶段，目前尚无规范可遵循，须根据施工监控调整设计参数，且夯击时产生较大的噪声和震动，据已有的资料显示，对处理区周边50米范围内的建筑物均有影响，适用于远离民居和管线、塔架的地区。此方案的施工工期一般46个月，并在施工前应做试验段，确定施工参数，为大面积施工提供依据。由于本工程沿线分布大量村居，故本工程一般不宜采用动力固结法。 搅拌桩搅拌桩是由搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基，从而提高地基承载力、提高地基强度、增大地基变形模量，减少地基沉降量。由于搅拌桩是与软土形成复合地基、故桩底应打在持力层上，形成支承桩，才能发挥的作用，对未能打

9、到持力层上的悬浮桩，工后沉降仍比较大，且受施工工艺等条件的限制，处理深度超过15米后，桩身强度难以保障。其优点是施工工期短，对环境污染小，施工进度较易控制，施工技术成熟。据估算，本工程采用粉喷桩处理每平方米的造价是169元（按桩长10米，梅花形间距1.5米计算）。经计算，当粉喷桩桩长10米（假设已到持力层，以下无软土），按梅花形间距1.5米布置时，复合地基强度可达130Kpa，加固区内最终沉降为17.2cm，能满足路基的工后沉降要求。为减少对环境的污染，本工程在一般路段软土深度小于15米的一般路段采用粉喷桩。 CFG桩（水泥粉煤灰碎石砼桩）CFG桩（水泥粉煤灰碎石砼桩）是指用振冲、冲击或水冲等

10、方法在软弱地基中成孔后，将水泥、粉煤灰、碎石、石屑（砂）加水拌和形成的混合料灌注压入已成的孔中，形成较大直径的桩体，从而与周围软土形成复合地基，它是近年来新开发的一种地基处理技术。由于桩体自身具有高粘结度，因此成桩效果较好，可有效地提高地基承载力和减少工后沉降，可以用于深厚软土的地基处理，处理深度可达2030m。由于CFG桩是与软土形成复合地基，故桩底应打在持力层上，形成支承桩，才能发挥桩的作用，对未能打到持力层上的悬浮桩，工后沉降仍比较大。据估算，本工程采用CFG桩处理每平方米的造价是198元（按桩长10米，正方形间距2米计算）。结合福州地区的软土性质和CFG桩的特点，对于桥头等对沉降要求较

11、高的路段及一般路基，均可采用CFG桩进行处理。经计算，当CFG桩桩长20米（假设已到持力层，以下无软土），按正方形间距2米布置时，复合基强度可达140Kpa，加固区内最终沉降为9.6cm，能满足桥头的工后沉降要求。当CFG桩采用振动沉管法施工时，为使土体在成桩过程中产生的孔隙水压力迅速消散，并形成良好的排水通道，可采用隔桩跳打CFG桩的施工方案或CFG桩+砂桩处理，当采用CFG桩+砂桩处理时，CFG桩的桩距可适当增大，本设计采用正方形间距2.7米，先施工砂桩，再施工CFG桩。据估算，本工程采用CFG桩+砂桩处理每平方米的造价是138元（按桩长10米，正方形间距2.7米计算）。但砂桩用于软土是否

12、能成桩，是否能形成复合地基等问题，应根据软土的力学指标通过计算和现场试验确定。另外，根据现有的统计资料显示，砂桩的长度一般不超过15米。本工程目前CFG桩的施工方法常用的主要有振动沉管CFG桩法和长螺旋钻管内泵压CFG桩法。振动沉管CFG桩施工工艺属非排土成桩工艺，主要适用于可挤密土，如粉质粘土、粉土、人工填土及松散砂土等地质条件。它具有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著等优点。其主要缺点是难以穿透厚的硬土层、振动及噪音污染严重，对周边建筑物可能产生不良影响，故在周边有建筑物的路段不宜采用此法。长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺是国内近年来使用比较广泛的一种新工艺，属非挤土成桩工

13、艺，适用于不可挤密土，如饱和软粘土、密实粘性土等，该工艺具有以下优点：低噪音、无泥浆污染、成孔制桩时不产生振动、成孔穿透能力强、施工效率高及质量容易控制等，适用性较强。常用CFG桩施工工艺比较工艺特点振动沉管CFG桩施工工艺长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺工艺特性非排土桩排土桩处理深度30m30m常用桩径360420mm400420mm对土层穿透能力不易穿透粉土、砂土层穿透硬土能力强，但不易穿透厚度较厚、粒径很大的卵石层对桩间土的影响对松散土有挤密作用，对密实土有振松作用，可消除砂土液化对桩间土扰动影响较小，对桩间土只有置换作用对相邻桩的影响对相邻桩有挤断的可能施工过程在粉土、砂土层可能产生窜

14、孔对环境的影响有较大的振动和噪音无振动低噪音适用地质条件适用于粘性土、淤泥质土、人工填土及松散砂土等，尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固适用性较强，可用于可挤密土和不可挤密土和不可挤密土，如饱和软粘土、密实粘性土等根据两种施工工艺各自的特点，针对不同的软土性质采用不同的施工方案：对以解决承载力和控制工后沉降为主要目的的路段，可采用长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺；对周边无建筑物，以消除砂土液化、解决承载力和控制工后沉降为主要目的的路段，可采用振动沉管CFG桩施工工艺；对周边有建筑物，以消除砂土液化、解决承载力和控制工后沉降为主要目的的路段，可采用静压振拨CFG桩施工工艺。由于CFG桩加固效果显

15、著，处理深度大，适用性强，且价格与粉喷桩相当，故本工程建议软土深度大于15米的一般路段及桥头路段采用CFG桩处理。 真空联合堆载预压真空联合堆载预压是在真空预压和堆载预压法基础上发展起来的软基加固方法，具有真空预压和堆载预压的双重效果；堆载预压是通过增加总应力来提高有效应力，而真空预压则是通过降低孔隙水压力来提高有效应力，通过抽真空形成负压，当真空度达80Kpa以上（当地层中存在可透水层时，可采取密封措施），相当于一次性加45米填土荷载，缩短了加载时间。同时由于真空负压，使土体产生等向固结，向内收缩变形，不会产生剪应力，并抵消因堆载而引起的向外挤出变形，地基不会因填土速率快而出现稳定性问题，可

16、缩短填土时间，加快工期，比堆载预压工期缩短一半以上，并且不存在弃土问题。另外，真空联合堆载预压加固软基的加固效果影响深度大，比较适合加固填方较高，总沉降较大，抗滑系数不满足要求的深厚软土地基，不仅预压效果明显，而且可以减少软基的工后沉降。根据已有的工程经验，由于真空负压的影响，对周边25米范围内的土体都得到加固，会对周边建筑物产生影响（如产生裂缝等），目前本方案暂不用于周边有建筑物的路段。据估算，本工程采用真空联合堆载预压处理每平方米的造价是234元（按袋装砂井长10米，三角形间距1米计算）。工可地质报告显示，路段稳定地下水位较高（一般埋深为0.21.8m），不利于形成真空预压的密封边界，且沿

17、线村居大量分布，故本工程不宜采用该处理方案。不同处理方式经济技术比较表换填动力固结法真空联合堆载预压CFG桩搅拌桩处理深度（m）210253015设计参数换填砂性土袋装砂井梅花型布置，间距1米，长度10米，夯6遍，夯击能最大4000KNm袋装砂井梅花型布置，间距1米，长度10米，真空度80Kpa，预压期120天桩径0.4米，桩距2米，桩长10米，梅花型布置，桩身强度C15桩径0.5米，桩距1.5米，桩长10米，梅花型布置，水泥用量55Kg/m造价（元/平方米）90167169198234总工期（天）260330210300优点不受工期限制，无隐患适应性广，效果好，造价低，工期短造价低，工期短，

18、路基稳定性好，不存在弃土问题有效地提高地基承载力和减少工后沉降，处理深度大，工期短施工工期短，对环境污染小，施工进度较易控制，施工技术成熟缺点处理深度浅，且存在弃土（淤泥）的问题设计尚无规范可循，须根据施工监控调整参数，不适用于民居和有管线地区可能令周边产生裂缝，不适用于民居和有管线的地区桩底应打在持力层上，形成支承桩，才能发挥桩的作用桩底应打在持力层上，形成支承桩，才能发挥桩的作用，且造价十分昂贵备注总工期包括软基处理、路基填土及路面、交通工程的施工时间d、软土路基处理方案设计根据以上分析和本工程初步勘察资料，本次提出以下处理方案： 对小片池塘、旧河浦，若不进行软基处理的工后沉降接近规范要求

19、的一般路段，采用浅层换填的措施处理。 对一般路段软土（淤泥）深度小于15米的路段，采用水泥搅拌桩进行处理。 对软土（淤泥）深度大于15米的一般路段及桥头路段，采用CFG桩进行处理。市政道路深层水泥搅拌桩软基处理深层水泥搅拌桩是进行道路工程软基处理的一种有效形式，特别适用于道路工程填土高度小于5米，地基处理深度小于13米的软土地段。本文结合泉州市城东片区院北路市政道路工程就深层水泥搅拌桩施工中试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工控制、质量检验等控制环节谈谈个人体会。 关键词软基处理深层水泥搅拌桩施工控制 1前言 深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基

20、深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于软土处理且效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。 2 工程概况 泉州市城东片区院北路市政道路工程位于泉州市洛江区城东，起点桩号K0+000位于安吉路，终点桩号K0+848.981位于滨江路，全长848.981米，道路路基土自上而下是：、未经压实处理杂填土、松散种植土、有机质高液限、中液限粘质土、含细粒土砂、残积中液限粘质土、全风化花岗岩。设计桩长8.517米，17228根，共281776.47米，工程造价约810万元，其中设计水泥掺量为1

21、5%，室内配制的28天水泥土无侧限抗压强度为1800Kpa，施工成桩的水泥土无侧限抗压强度为1350 Kpa，水泥要求选用国家免检的硅酸盐或矿渣水泥，搅拌桩要求进行全长复搅。3试桩 深层水泥搅拌桩施工是采用搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及单桩每延米喷浆量等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。 为了能更好更有效地控制搅拌桩工程的施工质量，在试桩施工前先根据地质勘察报告及设计图纸情况，分别在本标段K0

22、+300、K0+500、K0+750等3处断面位置深开挖采集土样，并送泉州华侨大学土木工程检测中心进行深层搅拌法水泥土室内配合比试验，试验结论：28天的水泥土室内配合比无侧限强度平均值均达到了1.83Mpa，满足设计要求。根据室内配合比情况及设计要求先行在K0+280断面、K0+490断面、K0+720断面共3处完成工艺性试验桩施工12根，对施工成桩28天后的水泥搅拌桩分别进行了基桩钻芯检测、单桩竖向抗压静载检测、单桩复合地基承载力试验检测，检测工作由福建省建设工程物探试验检测中心进行。其中完成钻芯检测6根，桩身完成整性均达到类桩，桩身强度、沉渣厚度、桩端持力层满足设计要求；完成单桩竖向抗压静

23、载试验3根，其3根桩的单桩竖向抗压极限承载力均为200KN，满足设计要求；完成单桩复合地基载荷试验3点，其3点的单桩复合地基承载力特征值均为120Kpa，满足设计要求。从完成的工艺性试验桩来看，试验桩成桩质量良好，可以大面积进行水泥搅拌桩的施工。其形成共识的试桩成果为:1、 水灰比0.5，泥浆比重大于1.8，单桩每延米喷浆量为53L；2、 钻进和提升速度0.61.0 m/min，复搅速度1.2m/min；3、 进入持力层电流值大于80A，如果桩长超过设计长度，电流值可按4060A来确定桩长；4、 钻进、提升喷浆工艺要求全桩进行复搅；5、 严格按单桩用浆量进行配浆，复搅完成后仍有余浆应重新复搅直

24、至灰浆用完，若复搅未完成灰浆已用完成者必须补配浆；6、 喷浆要求均匀，遇堵管时必须提钻至地面处理完成后重新钻进；7、 遇持力层的终孔条件：按设计桩长、电流值、钻进速度三项指标结合地勘资料综合控制；8、 垂直度应满足规范要求小于1%；9、 在施工现场若发现有异常情况应及时通知监理、现场业主代表。4施工准备 4.1根据设计图纸要求进行路基断面中、边桩桩位放样工作，及时进行路基断面范围内的施工场地平整工作，并认真清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。 场地清理平整后及时恢复中、边桩位，开始搅拌桩桩位施工布置放样工作。4.2水泥搅拌桩采用经检

25、验合格的32.5R级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应按批量(200T为一批)先将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验，水泥经检测合格后方可投入使用。4.3水泥搅拌桩施工机械根据要求配备了电脑流量计及打印设备，以便了解和控制单桩每延米水泥浆用量及喷浆均匀程度，监理工程师每天收集电脑记录一次。4.4所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收，主要是检查水泥搅拌桩施工机械的稳定、安全性能，制浆设备及压浆泵性能情况，以及钻头直径，验收合格后方可开钻施工。5施工工艺流程桩位放样钻机就位检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆至工作基准面

26、以下0.3 m重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。6施工控制 6.1项目经理部在开工时应指派专人负责水泥搅拌桩的施工管理，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均采取编号，并将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。6.2水泥搅拌桩开钻之前，应用自来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。 6.3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。 6.4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

27、及比重、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。 6.5为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电磁流量计。同时现场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。 6.6水泥搅拌桩施工采用全桩复搅工艺。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。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。 6.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，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

28、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。 6.8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。6.9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3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3小时应采取补桩措施。 6.10现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：搅拌桩施工编号、

29、施工日期、天气情况；喷浆深度；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；单桩每延米喷浆量和外掺剂用量；全桩复搅情况。 7质量检验 (1)根据施工进展情况，对已成桩28天后的水泥搅拌桩采用钻孔取芯的方法检查其桩身完整性、桩端持力层性状、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做(3个一组)28天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做90天龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。现场共完成基桩钻芯检测17根，从现场基桩钻芯检测报告来看，桩身砼芯样基本完整，呈柱状、块状，水泥混合较均匀，固结较好，局部稍差，未见蜂窝麻面、沟槽等现象，

30、17根桩桩身完整性均达到类桩的要求，整体成桩质量良好。(2) 单桩承载力和单桩复合地基承载力检测频率为0.5%1%，实际完成单桩静载试验检测91根，复合地基承载力检测18根。其中除了1根桩的单桩竖向抗压极限承载力为180KN，其余90根桩的单桩竖向抗压极限承载力均达到了设计要求200KN，另完成的18点单桩复合地基承载力特征值均达到了设计要求的120Kpa，整体复合地基处理效果良好。（3）对搅拌桩取芯后留下的空洞及时采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。 8结束语 软基处理属于重要隐蔽工程，如施工质量控制不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，本工程在完成各项功能性试验检测后，及时组织了相关单位人员进行论证，通过验收组各成员的一致评述，均认为本工程深层水泥搅拌桩总体施工控制较到位，成桩质量及固结效果良好，综合评定深层水泥搅拌桩处理复合地基分部工程质量为合格，同意验收隐蔽。至此，本工程水泥搅拌桩复合地基处理工程圆满结束。浅谈软弱地基的松木桩处理9ngns摘要：软弱地基是一种不良地基。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