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第9章 特殊路基处理(1)

4.4.4质量控制

1.反滤层应层次分明,出水口应排水通畅。

2.实测项目质量应满足规范《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)规定的要求。

5.1一般规定

在满足本指南第一章“总则”中1.3节“基本要求”的前提下,应做好以下工作:

5.1.1监理工程师应审查施工单位提交的分项、分部工程的施工方案及主要工艺,检查施工现场人员、机械到位情况。施工单位根据监理下发的作业指导书对各类施工班组、施工人员进行层层岗前培训和技术、安全交底,监理参加技术交底会,并对技术交底记录签字认可。

5.1.2施工单位应挑选具有代表性路段做多方案试验工作,用取得最佳处治效果的施工工艺指导施工,当土质或施工主要机械发生变化时,经批复的施工工艺必须重新施作试验路段,总结经监理批复后方可进行实体工程施工。

5.1.3施工中如实际地质情况与设计不符或设计处治方案因故不能实施,施工单位应按有关程序报监理,监理实地审查后及时报建设单位处理。

5.1.4对滑坡等不良地质危险性较大的工程应当编制专项施工方案,并附安全验算结果,经施工单位技术负责人、监理工程师审查同意签字后实施,由专职安全生产管理人员进行现场监督。

5.2软土路基施工

5.2.1一般要求

1.路堤填筑前,应排除地表水,保持基底干燥,淹水部位填土应由路中心向两侧填筑,高出水面后,按要求分层并压实。

2.施工单位应按照设计文件组织施工,进行软土地基处理,如果原设计方案不能有效进行地基处理,施工单位与监理机构应及时上报建设单位,建设单位会同设计单位进行实地考察,重新制定处治方案,经试验路段检验成功后,方可进行施工。

5.2.2软土地基处治

5.2.2.1表层处理法

1.适用范围

软土地区路堤高度小于两倍极限高度。

2.施工要点

(1)垫层材料宜采用无杂物的中、粗砂,含泥量应小于5%;也采用天然级配砂砾料,其最大粒径应小于50mm,砾石强度不低于四级(即洛杉矶法磨耗率小于60%)。

(2)垫层宜分层摊铺压实,碾压到规定的压实度。垫层采用砂砾料时,应避免粒料离析。

(3)垫层宽度应宽出路基边脚50~100cm,两侧宜用片石护砌或采用其他方式防护。

(4)在路堤的填筑过程中,填筑的速度应合理安排,使加载的速率与地基承载力增加的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。

5.2.2.2浅层处治法

1.适用范围

(1)置换填土法适用范围为软土厚度小于2m并易于挖除地区。

(2)抛石挤淤法适用范围为软土厚度小于3m且表层无硬壳、呈流动状态淤泥、排水困难、石块易于取得条件下地区。

2.施工要点

(1)置换填土应按设计要求,将原地面以下的一定深度和范围内的不良土组挖除,置换符合设计要求的渗水性填料,并分层填筑、压实至设计规定的压实度。

(2)抛石挤淤抛投的片石大小,随泥炭或淤泥的稠度而定,对于容易流动的泥炭或淤泥,片石可稍小些,但一般不宜小于30cm。抛投的顺序应先从路堤中部开始,中部向前突进后再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两旁挤出。

当以上有较大的横坡时,抛石应从高的一侧向低的一侧扩展,并在低的一侧多抛填一些。片石抛出软土面后,应用较小石块填塞垫平,宜用重型压路机振动碾压密实,然后在其土铺设反滤层,再行填土。

5.2.2.3反压护道

1.适用范围

反压护道一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于1.667~2倍极限高度路段的软土处理,对泥沼不宜采用。

2.施工要点

(1)反压护道一般采用单级形式,因为多级式护道的稳定力矩增加值较小,作用不大。

(2)反压护道高度,一般为路堤高度的1/2~1/3。为保证护道本身稳定,其高度不得超过天然地基所容许的极限高度。

(3)反压护道宽度,一般用圆弧稳定分析法通过稳定性验算确定。试验中,软土或泥沼地基的强度指标采用快剪法测定,也可用无侧限抗压强度之半或用十字板现场剪力试验所测得的强度。

(4)反压护道应与路堤同时填筑,填料符合设计要求。填筑中应分层铺筑,充分压实,并应有一定的坡度,以利于排水。反压护道的填筑压实度应符合设计要求。

5.2.2.4袋装砂井

1.适用范围

这种方法适用于当泥沼或软土层厚度超过5m,且路堤高度超过天然地基承载力很多时的地区。

2.施工要点

(1)砂袋露天堆放时应有遮盖,不得长时间曝晒。

(2)砂袋应垂直下井,不得扭结、缩颈、断裂、磨损。

(3)拔钢套管时如将砂袋带出或损坏,应在原孔位边缘重打;连续两次将砂袋带出时,应停止施工,查明原因并处理后方施工。

(4)砂袋在孔口外的长度,应能顺直伸入砂垫层至少300mm。

(5)定位要准确,砂井垂直度要好。

(6)袋中砂宜用风干砂,不宜用潮湿砂,以免袋内砂干燥后,体积减小。

(7)聚丙烯编织袋,在施工时应避免太阳光长时间直接照射。

(8)砂袋入口处的导管口应设置保护措施,避免砂袋被挂破漏砂。

(9)施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况,避免导管内进泥过多,影响加固深度。

(10)确定袋装砂井的长度时,应考虑袋内砂体积减小,袋装砂井在孔内的弯曲、超伸以及伸入水平排水垫层内的长度等因素,避免砂井全部伸入孔内。造成与砂垫层不连接。

5.2.2.5塑料板排水法

1.适用范围

这种方法适用于泥炭饱和淤泥地段或土基松软、地下水位高路段。

2.施工要点

(1)塑料板滤水膜在插入过程中避免损坏,防止淤泥进入板芯堵塞输水孔而影响塑料板的排水效果。

(2)上拔套管要避免将塑料板带出。

(3)严格控制间距和深度。

(4)塑料板带上部2m应补插;塑料排水板超过孔口的长度应能伸入砂垫层,且不小于500mm,预留段应及时折埋设于砂垫层中,与砂垫层贯通,并采取保护措施。

(5)塑料排水板不得搭接。

(6)施工中防止泥土等杂物进入套管内,一旦发现应及时清除。

(7)打设形成的孔洞应用砂回填,不得用土块堵塞。

5.2.2.6水泥粉喷桩

1.适用范围

适用于处理软弱土如淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的黏性土等地基。

2.施工要点

(1)控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。

(2)严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。

(3)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2cm。

(4)当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。

(5)当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。

(6)粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。

(7)为保证搅拌机的垂直度,应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。

(8)搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度、复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

(9)储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,如储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。

(10)粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等,监理人员应随时检查记录情况。

5.2.3路堤填筑施工要点

1.软土地区路堤施工计划中宜考虑地基固结工期。

2.施工时不宜破坏软土地基表层硬壳层。

3.路堤压实宽度应不小于设计值,坡度应符合设计要求。

4.填筑过程中,路堤中心线地面沉降速率每昼夜应不大于10~15mm,坡脚水平位移速率每昼夜应不大于5mm。应结合沉降和位移发展趋势对观测结果进行综合分析。填筑速率应以水平位移控制为主,超过标准应立即停止填筑。

5.采用排水固结法施工时,桥台、涵洞、通道以及加固工程应在预压沉降完成后方进行施工。

6.应按设计要求的预压荷载、预压时间进行预压。在预压期内,除添加由于沉降而引起的沉降补方外,严禁其他作业。

5.2.4质量控制

1.软土地段路基应提前安排施工。路堤完工后应留有沉降期,如设计未规定,则应不少于6个月,沉降期内不应在路堤上进行任何后续工程。

2.修筑路面结构之前,路基沉降应基本趋于稳定,地基固结度应达到设计规定值。

3.软土段填筑路堤要做好必要的沉降和稳定监测,并严格控制施工填料和加载速度。监测沉降板应安装在路中线上,纵向间距宜为200m,对于桥头引道路堤,应安装在路中线和两侧路肩边缘线上,第一块沉降板设在距桥台背10m 处,其余宜每50m间隔设置。路堤填筑过程中,填一层应进行一次监测,水平位移量每昼夜不宜超过5mm,沉降量不大于10mm,超过时即应暂停填筑。待沉降及位移量少于规定的值后再继续施工。

4.各种软基处理方法的运用范围、施工规定及各种处治方法的质量检验方法与要求应符合《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)及《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求。

5.3黄土路基施工

5.3.1一般要求

1.非湿陷性黄土路基基底无地下水活动,可按一般黏质土要求进行基底处理,同时做好两侧的施工排水、防水措施。

2.湿陷性黄土地基处理,应采取拦截、排除地表水的措施,防止地表水下渗,减少地基地层湿陷性下沉,其地下排水构筑物与地面排水沟渠必须采取防渗措施。地基处理按土的湿陷类型和设计要求进行施工,对陷穴等路基隐患应做彻底处理。

3.自重湿陷性黄土基底处理,应采用灰土挤密桩、强夯压实等措施,提高土层承载力,减少下沉量。

4.对于路基上游50m、下游30m 范围内的黄土陷穴,逐个进行详细调查,查看其大小、深度、范围、类型、发育形态等,分析其形成的原因及其对路基的危害程度,选择适用的工程处理措施。陷穴表面的防渗处理层厚度不宜小于300mm,并将流向陷穴的附近地表水引离。

5.对路基边界外20米范围内的地表裂缝、积水洼地,分别整平夯实,同时做好排水,以避免黄土陷穴继续发育。

6.黄土地区路基施工,应做好施工期排水。合理设计临时排水系统,并与自然排水系统协调,切断流向施工作业面的水流,将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟时,应做好出水口的加固,排水设施下设置隔水土工布,坚固不渗漏。

5.3.2基底处理

1.路基排水及陷穴处理

(1)路基排水施工

黄土地区公路边沟采用浆砌片石加固。截水沟应设在离堑顶边缘以外不少于10m的地方,断面不宜过大,沟底纵坡宜在0.5%~2.0%之间。在填挖交界处引出边沟水时,应注意出水口的加固。

地下排水构造物与地面设施必须采取防渗措施。

(2)陷穴处理施工

灌砂、灌浆法:先将陷穴出口用土袋堵塞,再在陷穴顶部每隔4~5m 钻孔,作为灌浆孔;以水、黏土、砂拌匀后使用,待灌好的土浆收缩后,再在各孔补浆2~3次;为有利于封闭水道,也可灌水泥砂浆。

开挖回填夯实及强夯:根据各种洞穴情况进行开挖,清除软土后,重新回填,填料一般用就地黄土分层夯实,为提高回填质量也可采用片(块)石及毛石混凝土等。对地下水形成的陷穴,还应做反滤层,面层用黏土夯实。当雨季有水流入陷穴时,应先进行排水,然后再填实陷穴。强夯法破坏陷穴,加固地基的施工方法,效果最好,详见强夯法内容。

导洞和竖井:由洞内向外逐步回填夯实,在回填前,应将洞穴内虚土和杂物彻底清除干净。当接近地面0.5m时,应用黏土或土加10%砂子回填夯实。对深、大的陷穴,也可钻孔,用水冲法将砂、砾石灌进洞内。如果洞内有水,灌注困难,可用压力灌注细石混凝土。对于大型陷穴,当灌填有困难时,可用洞壁衬砌加固。

为防止陷穴再生,应将处理好的陷穴附近的地面水引流路基外,并严防地表水流入处理好的陷穴。同时为防止产生新的黄土陷穴,应切实加强地面排水措施,做好地表水的截流、防渗和堵漏工作,杜绝地表水渗入土层,防止形成地表积水及水流集中产生冲刷。

(3)陷穴处治后土层表面的处理

处理好的陷穴,其土层表面均应用3颐7灰土填筑夯实,其厚度按设计要求执行。如设计未作明确规定时,其厚度不宜小于30cm,并将流向陷穴的附近地表水引离,防止形成地表积水及水流集中产生冲刷。

2.强夯法施工

(1)施工前应选择有代表性且不小于500㎡的路段进行试夯,确定最佳夯击能、间歇时间、夯间距等参数。

(2)夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定。

(3)施工前应检查锤重和落距,单击夯击能量应符合设计要求。

(4)平整场地、预先估计强夯后可能产生的平均地面变形,并以此确定地面高程,然后用推土机平整。

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