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　　知識點13：軟土地區(qū)路基施工

　　【考頻指數(shù)】★★★★★

　　【考點精講】

　　一、軟土的工程特性

　　修建在軟土地區(qū)的路基，應(yīng)充分考慮路堤填筑荷載引起軟基滑動破壞的穩(wěn)定問題和量大且時間長的沉降問題。

　　二、軟土地基處治施工技術(shù)

　　(一)墊層和淺層處理

　　墊層和淺層處理適用于表層軟土厚度小于3m的淺層軟弱地基處理。墊層類型按材料可分為碎石墊層、砂礫墊層、石屑墊層、礦渣墊層、粉煤灰墊層以及灰土墊層等。淺層處

　　理可采用換填墊層、拋石擠淤、穩(wěn)定劑處理等方法。

　　1.材料要求

　　(1)砂礫墊層宜采用級配良好、質(zhì)地堅硬的中、粗砂或砂礫。含泥量應(yīng)不大于5%。

　　(2)灰土墊層的石灰劑量中，消石灰宜為8%，磨細生石灰宜為6%。土料宜采用塑性指數(shù)大于15的粘性土。

　　2.碎石、砂礫、石屑、礦渣墊層施工規(guī)定

　　(1)墊層宜采用機械碾壓施工，壓實遍數(shù)不宜少于4遍。

　　(2)墊層的最佳含水率應(yīng)根據(jù)具體的施工方法確定。

　　(3)墊層應(yīng)水平鋪筑，當?shù)孛嬗衅鸱露葧r應(yīng)開挖臺階，臺階寬度宜為0.5～1.0m。

　　3.粉煤灰墊層施工規(guī)定

　　粉煤灰墊層驗收合格后，覆蓋前嚴禁車輛在其上通行，并應(yīng)及時填筑路堤或封層。

　　4.灰土墊層施工規(guī)定

　　(1)分段施工時，上下兩層的施工縫應(yīng)錯開不小于0.5m，接縫處應(yīng)夯壓密實。

　　(2)灰土墊層應(yīng)分層鋪填碾壓，虛鋪厚度不宜大于0.3m。

　　(3)灰土墊層壓實后3d內(nèi)不得受水浸泡。

　　5.拋石擠淤施工規(guī)定

　　(1)當下臥地層平坦時，應(yīng)沿道路中線向前呈三角形拋填，再漸次向兩旁展開，將淤泥擠向兩側(cè)。

　　(2)當下臥地層具有明顯橫向坡度時，應(yīng)從下臥層高的一側(cè)向低的一側(cè)擴展，并在低側(cè)邊部多拋投不少于2m寬，形成平臺頂面。

　　(3)在拋石高出水面后，應(yīng)采用重型機具碾壓緊密，然后在其上設(shè)反濾層(作用：隔離、排水)，再填土壓實。

　　(二)豎向排水體

　　豎向排水體適用于深度大于3m的軟土地基處理。用于對淤泥質(zhì)土和淤泥地基進行處理時，宜與加載預壓或真空預壓方案聯(lián)合使用。

　　豎向排水體可采用袋裝砂井和塑料排水板。

　　袋裝砂井和塑料排水板可采用沉管式打樁機施工，塑料排水板也可用插板機施工。宜配置能夠檢測排水體施工深度的設(shè)備。

　　1.材料要求

　　(1)袋裝砂井宜選用聚丙烯或其他適宜編織料制成的砂袋，砂袋強度應(yīng)能承受砂袋自重，裝砂后砂袋的滲透系數(shù)應(yīng)不小于砂的滲透系數(shù)。

　　(2)砂料宜采用滲透率高的風干中粗砂。

　　(3)塑料排水板可采用口琴式、城墻式等斷面，應(yīng)根據(jù)打設(shè)深度及排水需求選擇排水板型號。塑料排水板應(yīng)具有足夠的抗拉強度和垂直排水能力。

　　2.袋裝砂井施工規(guī)定

　　(1)砂袋入井應(yīng)采用樁架吊起垂直放入。

　　(2)套管起拔時應(yīng)垂直起吊，防止帶出或損壞砂袋;當發(fā)生砂袋帶出或損壞時，應(yīng)在原孔的邊緣重新打入。

　　(3)砂袋頂部埋入砂墊層的長度不應(yīng)小于0.3m。袋裝砂井施工工藝程序：整平原地面攤鋪下層砂墊層→機具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→機具移位→埋砂袋頭→攤鋪上層砂墊層。

　　3.塑料排水板施工規(guī)定

　　(1)套管樁靴和套管應(yīng)配合適當，結(jié)合緊密、無縫，以免淤泥進入后增大塑料板與套管內(nèi)壁的摩擦力，導致塑料板回帶。可采用混凝土圓樁靴或金屬倒梯形樁靴。混凝土圓樁靴適用于圓形導管，金屬倒梯形樁靴適用于矩形導管。

　　(2)塑料排水板與樁靴的連接，宜采用穿過樁靴上的固定架之后將板體對折不小于0.1m，連同樁靴一起塞入套管的方式。

　　(3)塑料排水板需接長時，應(yīng)采用濾套內(nèi)芯板平搭接的方法。

　　(4)塑料排水板頂端埋入砂墊層的長度不應(yīng)小于0.5m。

　　塑料排水板施工工藝程序：整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷塑料排水板→機具移位→攤鋪上層砂墊層。

　　(三)真空預壓

　　真空預壓法適用于對軟土性質(zhì)很差、土源緊缺、工期緊的軟土地基進行處理。

　　真空預壓的抽真空設(shè)備宜采用射流真空泵。每個加固場地至少應(yīng)設(shè)兩臺真空泵。

　　真空管路應(yīng)由主管和濾管組成，濾水管應(yīng)設(shè)在排水砂墊層中，其上應(yīng)有0.1～0.2m厚砂覆蓋層。

　　真空管路的連接應(yīng)密封，管路中應(yīng)設(shè)置止回閥和閘閥。

　　真空預壓施工應(yīng)按排水系統(tǒng)施工、抽真空系統(tǒng)施工、密封系統(tǒng)施工及抽氣的步驟進行。

　　地基固結(jié)度達到設(shè)計要求的80%以上。

　　采用真空—堆載聯(lián)合預壓時，應(yīng)先按真空預壓的要求抽真空，當真空壓力達到設(shè)計要求并穩(wěn)定后，再進行堆載，并繼續(xù)抽氣。堆載時應(yīng)在膜上鋪設(shè)土工布等保護材料。

　　(四)粒料樁

　　粒料樁可采用振沖置換法或振動沉管法成樁。

　　振沖置換法施工可采用振沖器、吊機或施工專用平車和水泵。

　　每臺振沖器宜配一臺水泵。振動沉管法施工宜采用振動打樁機和鋼套管。

　　1.粒料樁采用振沖置換法施工規(guī)定

　　(1)在成孔過程中宜采用較大的水壓和水量，當接近加固深度時應(yīng)降低水壓，避免擾動破壞樁底以下的土層;在振密過程中宜采用較小的水壓和水量。

　　(2)當振沖器達到設(shè)計的加固深度后，宜停留1min，然后將振沖器上提至孔口。重復振沖下沉、提升兩三次擴大孔徑并使孔內(nèi)泥漿變稀后，方可開始填料制樁。

　　2.粒料樁采用振動沉管法施工規(guī)定

　　振動沉管法成樁可采用一次拔管成樁法、逐步拔管成樁法和重復壓管成樁法三種工藝。主要用振沖器、吊機或施工專用平車和水泵，將砂、碎石、砂礫、廢渣等粒料(粒徑宜為20～50mm，含泥量不應(yīng)大于10%)按整平地面→振沖器就位對中→成孔→清孔→加料振密→關(guān)機停水→振沖器移位的施工工藝程序進行施工。(此流程應(yīng)屬于振沖置換法中)

　　宜采用在套管上畫出明顯標尺的方法控制成樁深度。

　　(五)加固土樁

　　加固土樁適用于處理十字板抗剪強度不小于10kPa、有機質(zhì)含量不大于10%的軟土地基。加固土樁包括粉噴樁與漿噴樁。

　　粉噴樁與漿噴樁的施工機械必須安裝噴粉(漿)量自動記錄裝置，施工前應(yīng)進行成樁工藝和成樁強度試驗。

　　1.材料要求

　　加固土樁的固化劑宜采用水泥或石灰。當選用水泥時，宜選用強度等級為32.5級的普通硅酸鹽水泥，水泥摻量宜為被加固濕土質(zhì)量的12%～20%。漿噴法水泥漿的水膠比可選用0.45～0.55。用石灰做固化劑時，應(yīng)采用磨細I級生石灰。

　　2.粉噴樁施工規(guī)定

　　(1)施工鉆進過程中應(yīng)保持連續(xù)噴射壓縮空氣，保證噴灰口不被堵塞，鉆桿內(nèi)不進水。

　　(2)提升鉆桿、噴粉攪拌時，應(yīng)使鉆頭反向，邊旋轉(zhuǎn)、邊噴粉、邊提升，當鉆頭提升至距離地面0.3～0.5m時，可停止噴粉。

　　(3)對樁身從地面開始1/3～1/2樁長并不小于5m的范圍內(nèi)或樁身全長進行復攪。

　　(4)出現(xiàn)沉樁時，孔洞深度在1.5m以內(nèi)的，可用8%的水泥土回填夯實;孔洞深度超過1.5m的，可先將孔洞用素土回填，然后在原位補樁，補樁長度應(yīng)超過孔洞深度0.5m。

　　3.漿噴樁施工規(guī)定

　　漿液應(yīng)嚴格按照成樁試驗確定的配合比拌制，制備好的漿液不得離析，不得長時間放置，超過2h的漿液應(yīng)廢棄。

　　(六)水泥粉煤灰碎石樁

　　水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)適用于處理十字板抗剪強度不小于20kPa的軟土地基。

　　CFG樁宜采用振動沉管灌注法成樁，施工設(shè)備宜采用振動沉管打樁機。

　　CFG樁施工規(guī)定：

　　(1)沉管至設(shè)計高程后應(yīng)盡快投料，首次投料量應(yīng)使管內(nèi)混合料面與投料口平齊。樁頂超灌高度不宜小于0.5m。

　　(2)成樁過程中，每個臺班應(yīng)做不少于一組試塊，檢驗其標準養(yǎng)護28d抗壓強度。

　　(3)當設(shè)計樁距較小時，宜按隔樁跳打的順序施工。施打新樁與已打樁間隔的時間不應(yīng)少于7d。

　　(七)剛性樁

　　剛性樁適用于處理深厚軟土地基上荷載較大、變形要求較嚴格的高路堤段、橋頭或通道與路堤銜接段。剛性樁樁頂應(yīng)設(shè)樁帽，形狀可采用圓柱體、臺體或倒錐臺體。

　　預應(yīng)力混凝土薄壁管樁宜采用工廠預制，靜力壓樁機施工，也可采用錘擊沉樁機施工，施工現(xiàn)場應(yīng)配有起吊設(shè)備，其起吊能力宜大于5t。現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁宜采用振動沉管設(shè)備施工。

　　1.預應(yīng)力混凝土薄壁管樁施工規(guī)定

　　(1)沉樁過程中應(yīng)嚴格控制樁身的垂直度。

　　(2)每根樁宜一次性連續(xù)沉至控制高程，沉樁過程中停歇時間不應(yīng)過長。

　　(3)接樁時，上、下節(jié)樁的中心線偏差不得大于5mm。

　　(4)沉樁過程中遇到較難穿透的土層時，接樁宜在樁尖穿過該土層后進行。

　　2.現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁施工規(guī)定

　　(1)第一次沉管至設(shè)計高程后應(yīng)測量管腔孔底有無地下水或泥漿進入，如有進入，應(yīng)在每次沉管前先在管腔內(nèi)灌入高度不小于1m的混凝土，防止沉管過程中地下水或泥漿進入管腔內(nèi)。

　　(2)拔管應(yīng)在管腔內(nèi)灌滿混凝土后進行，應(yīng)先振動10s，之后再開始邊振邊拔，每拔1m應(yīng)停拔并振動5～10s;距離樁頂5m范圍內(nèi)宜一次性成樁，不宜停拔。

　　(八)爆炸擠淤

　　爆炸擠淤是將炸藥放在軟土或泥沼中爆炸，利用爆炸時的張力作用，把淤泥或泥沼揚棄，然后回填強度較高的滲水性土壤，如砂礫，碎石等。處理厚度不宜大于15m。

　　1.材料要求

　　水下爆炸宜選用抗水性能好的乳化炸藥，當采用硝銨類炸藥時應(yīng)做好防水處理。

　　2.爆炸擠淤施工規(guī)定

　　(1)當裝藥器套管沉至要求深度后，應(yīng)采用通過滑輪的軟繩將藥包緩緩放至孔底，不得使藥包在套管內(nèi)墜落。

　　(2)起爆前必須在起爆點外布設(shè)警戒線，警戒距離不得小于300m。

　　(3)應(yīng)通過對爆炸擠淤前后拋填橫斷面的測量，確定爆炸后填石的下沉量，并視情況對布藥方案進行必要的調(diào)整。測量橫斷面間距不應(yīng)大于20m。

　　(九)路堤地基隔離墻

　　路堤地基隔離墻適用于相鄰兩路堤之間，或已建成路堤與拓寬路堤之間出現(xiàn)相互干擾，對地基滲流、變形、穩(wěn)定等產(chǎn)生不利影響情況下的隔離。

　　隔離墻按其作用與功能可分為防滲型隔離墻和支擋型隔離墻。相鄰路堤，當待建的路堤采用降水預壓、真空預壓、強化固結(jié)等地基處理方法，或采用深井降水等工程措施時，宜設(shè)置防滲型隔離墻;其他情況下隔離新老路基相互干擾宜設(shè)置支擋型隔離墻。

　　水泥攪拌樁防滲型或支擋型隔離墻宜采用漿噴樁。

　　(十)強夯和強夯置換

　　強夯法適用于處理碎石土、低飽和度的粉土與蒙古性土、雜填土和軟土等地基。

　　強夯置換法適用于處理高飽和度的粉土與軟塑、流塑的軟粘土地基，處理深度不宜大于7m。

　　強夯處理范圍應(yīng)超出路堤坡腳，每邊超出坡腳的寬度不宜小于3m。強夯置換處理范圍應(yīng)為坡腳外增加一排置換樁。

　　采用強夯法處理軟土地基時，應(yīng)在地基中設(shè)置豎向排水體。

　　強夯置換樁頂應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于0.5m的粒料墊層。

　　強夯置換的樁體材料宜采用級配良好的塊石、碎石、礦渣等堅硬粗顆粒材料，粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過30%。

　　夯錘可采用鋼筋混凝土錘或鑄鋼錘，夯錘上宜設(shè)置2～4個上下貫通的透氣孔。

　　1.強夯施工規(guī)定

　　(1)強夯前應(yīng)在地表鋪設(shè)一定厚度的墊層，墊層材料可采用碎石、礦渣等堅硬粗顆粒材料。

　　(2)強夯宜分為主夯、副夯、滿夯三遍實施。第一遍主夯完成后，第二遍的副夯點應(yīng)在主夯點中間穿插布置;副夯點與主夯點的布置間距及夯擊能級應(yīng)相同。滿夯夯點應(yīng)采用彼此搭接1/4連續(xù)夯擊，滿夯能級可采用主夯能級的1/3～1/2。

　　2.強夯置換施工規(guī)定

　　(1)強夯置換前應(yīng)在地表鋪設(shè)一定厚度的墊層，墊層材料宜與樁體材料相同。

　　(2)強夯置換夯點的夯擊次數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場試夯確定，并滿足下列要求：

　?、僦脫Q樁底應(yīng)達到設(shè)計置換深度(樁長度)，宜穿透軟土層。

　?、诶塾嫼怀亮繎?yīng)為設(shè)計樁長的1.5～2.0倍。

　　(3)強夯置換應(yīng)按照由內(nèi)向外、隔行跳打的方式施工。

　　【經(jīng)典例題】

　　1.拋石擠淤施工時，在拋石高出水面后，應(yīng)采用重型機具碾壓緊密，然后在其上設(shè)(　)，再行填土壓實。

　　A.透水層

　　B.墊層

　　C.反濾層

　　D.封層

　　【答案】C

　　【解析】本題考查的是軟土地基處理施工技術(shù)。在拋石高出水面后，應(yīng)采用重型機具碾壓緊密，然后在其上設(shè)反濾層，再填土壓實。

　　2.下列關(guān)于粒料樁采用振沖置換法施工規(guī)定的說法，錯誤的是(　)。

　　A.在成孔過程中宜采用較大的水壓和水量

　　B.成孔過程中振沖器的電流最大值不得超過額定電流值

　　C.當振沖器達到設(shè)計的加固深度后，宜立即將振沖器上提至孔口

　　D.密實電流尚未到達規(guī)定值，應(yīng)提升振沖器加料

　　【答案】C

　　【解析】本題考查的是軟土地基處理施工技術(shù)。選項C，正確的說法應(yīng)為“當振沖器達到設(shè)計的加固深度后，宜停留1min，然后將振沖器上提至孔口，提升速度宜為5～6m/min”。

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