高速公路軟土地基處理技術(shù)規(guī)程

1、高速公路軟土地基處理施工技術(shù)規(guī)程日前 言本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)中冶成工上海五冶建設(shè)有限公司第二批企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制的要求，在中冶成工上海五冶建設(shè)有限公司技術(shù)中心組織下，會(huì)同各二級(jí)公司、相關(guān)專家等共同完成編寫工作。在編寫過程中進(jìn)行了比較廣泛的調(diào)查研究，總結(jié)了多年來的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并通過了技術(shù)中心組織的專家評(píng)審，反復(fù)修改后，最后經(jīng)審查定稿。本標(biāo)準(zhǔn)由中冶成工上海五冶建設(shè)有限公司技術(shù)中心歸口管理及具體解釋工作。各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見及時(shí)反饋到技術(shù)中心，以供今后修訂時(shí)參考。本標(biāo)準(zhǔn)的主編單位、主要起草人：本標(biāo)準(zhǔn)主編單位：中冶成工上海五冶建設(shè)有限公司機(jī)械化施工分公司主要起草人：沈霞

2、目 錄1總則12選用原則13一般規(guī)定14軟土地基處理的施工技術(shù)25工程驗(yàn)收11 1 總則1. 1 軟土在我國(guó)濱海平原、河口三角州、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布。在軟土地基上修筑高速公路，若不加以處治或處治不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或過量沉陷，造成公路不能正常使用。1.2 軟土地基處理就是通過對(duì)地基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)、加固,提高地基強(qiáng)度,減少地基沉降和不均勻沉降,改善地基穩(wěn)定性。1.3 高速公路軟土地基應(yīng)遵循現(xiàn)行國(guó)家施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)文件。1.4 軟土地基處理方法很多，本規(guī)程僅針對(duì)高速公路地基處理。2 選用原則2.1 綜合考慮工程進(jìn)度、材料供應(yīng)、機(jī)具條件、環(huán)境保護(hù)等要求，在滿足技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理原則下，

3、選擇具體的處理方法。2.2 軟土地基處理方法的選用，應(yīng)遵循因地制宜，就地取材的原則。3 一般規(guī)定3.1 軟土地基處理的施工必須確保施工質(zhì)量,合理編制施工方案，嚴(yán)格按照有關(guān)的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，做好工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作。3.2 在施工期內(nèi)和施工結(jié)束后應(yīng)按要求做好監(jiān)測(cè)工作，并采用檢測(cè)手段來檢驗(yàn)處理的效果。3.3 應(yīng)用新的地基處理方法或者對(duì)不同的處理方法作比較時(shí)，宜在施工以前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來檢驗(yàn)可靠性，并獲得必要的施工技術(shù)指標(biāo)和施工經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3.4 軟土地基處理一般包括四個(gè)環(huán)節(jié)：3.4.1 調(diào)查。包括自然條件、地質(zhì)勘探、以往使用經(jīng)驗(yàn)的調(diào)查研究。3.4.2 分析。按設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇處理方法，并進(jìn)行

4、室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。3.4.3 實(shí)施。按確定的方法編制施工方案、落實(shí)資源、組織實(shí)施工。3.4.4 總結(jié)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)、施工的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)性。3.5 軟土地基處理前，必須具備下列條件。3.5.1 處理區(qū)域的工程地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告、有關(guān)施工圖、土工試驗(yàn)報(bào)告等資料；3.5.2 測(cè)量資料；3.5.3 經(jīng)審批的軟土地基處理施工方案；3.5.4 材料的進(jìn)場(chǎng)及檢驗(yàn)；3.5.5 施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)試。3.6 軟土地基處理方法可按滑動(dòng)破壞（按穩(wěn)定性）處理與按沉降計(jì)算處理（按沉降）來區(qū)分。3.6.1 穩(wěn)定性處理的有效方法大致有：墊層處理法（表層排水、砂墊層、土工聚合物）、反壓護(hù)道法、慢速加載法（控制路堤填筑

5、速度）等。3.6.2 沉降處理的有效方法有：路堤加載法（等載或超載）和垂直排水（砂井、袋裝砂井、塑料排水板）等。3.6.3 在穩(wěn)定和沉降處理兩方面都有效的方法有擠密、振動(dòng)置換法（碎石樁、鋼渣樁）和加固土樁（水泥粉噴樁、灌注樁）等。4 軟土地基處理的施工技術(shù)4.1墊層及淺層處理4.1.1 墊層處理就是把地基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土基全部或部分挖除，用砂、碎石等強(qiáng)度高、性能好的粒狀材料回填。淺層處理一般指從地表下30cm到150cm之間，采用淺層拌和、換填、拋石等方法進(jìn)行處理。4.1.2 砂礫墊層4.1.2.1 適用范圍。粘性土、粉土等。4.1.2.2 選用材料。宜采用潔凈的中、粗砂，含泥量不應(yīng)大于

6、5%，也可采用天然級(jí)配礫石，其最大粒徑不應(yīng)大于5cm。4.1.2.3 施工機(jī)具。振動(dòng)器（平板式或插入式）、100KN-120KN壓路機(jī)。4.1.2.4 施工方法。常用振動(dòng)法（包括平振、插振、夯實(shí)）、碾壓法等，應(yīng)采用逐層鋪設(shè)，逐層振密或壓實(shí)。4.1.2.5 墊層的寬度及厚度。寬度適當(dāng)大于路基邊腳0.5m-1.0m，以防止在施工過程中由于施工機(jī)械或雨水等的破壞而影響對(duì)墊層的有效作用。分層的厚度就振動(dòng)力的大小而定，一般為15-25cm，厚度以保證不至因沉降發(fā)生斷裂為宜。4.1.2.6 檢測(cè)方法。密實(shí)度或干容重法。4.1.3 石灰土墊層4.1.3.1 適用范圍。 4.1.3.3 施工機(jī)具。攪拌機(jī)、地基

7、承載力試驗(yàn)4.2 砂樁4.2.1 砂樁。是將帶有活瓣管夾或套有混凝土端靴的套管沉到預(yù)定深度，然后在管內(nèi)灌砂、拔出套管形成砂樁，直徑一般為30cm -50cm，是軟土地基處理排水固結(jié)有效方法之一。4.2.3 宜采用潔凈的中、粗砂，含泥量不應(yīng)大于5%，滲透系數(shù)不應(yīng)小于5*10-3 cm/s 4.2.4 施工機(jī)具。振動(dòng)打樁機(jī)、柴油打樁機(jī)。4.2.5 施工方法。套管法，分為靜壓沉管法、錘擊沉管法、錘擊及靜壓聯(lián)合沉管法、振動(dòng)沉管法等。振動(dòng)沉管法由于振動(dòng)力作用，避免了管內(nèi)砂隨管帶出，同時(shí)又保證了樁的連續(xù)性、密實(shí)性，故常用振動(dòng)沉管法。4.2.6 施工過程控制。樁體在施工中應(yīng)確保連續(xù)、密實(shí)；在軟弱粘性土中成型

8、困難時(shí)，可隔行施工，各行中也可間隔施工。實(shí)際灌砂量未達(dá)到設(shè)計(jì)用量要求時(shí)，應(yīng)在原位將樁管打入，補(bǔ)充灌砂后復(fù)打1次，或在旁邊補(bǔ)樁1根。4.2.7 檢測(cè)方法。地基承載力試驗(yàn)。4.2.8 砂樁施工允許偏差應(yīng)符合表要求。表4.2.8 砂樁施工允許偏差允許偏差1樁距2樁長(zhǎng)3樁徑4豎直度5灌砂量4.3 袋裝砂井4.3.1 用編織袋裝砂，在打入的套管內(nèi)沉入砂袋，拔出套管后形成袋裝砂井。其施工工藝及原理同砂樁。袋裝砂井直徑宜為7 -124.3.2 4.3.3 選用材中、粗砂，含泥量不應(yīng)大于3%，滲透系數(shù)不應(yīng)小于5*10-3 cm/s；袋：選用聚丙烯或其他適用的編織料制成，抗拉強(qiáng)度應(yīng)能保證承受砂袋自重，裝砂后砂袋

9、的滲透系數(shù)應(yīng)不小于砂的滲透系數(shù)。 4.3.4 施工機(jī)具。主要為導(dǎo)管式的振動(dòng)打樁機(jī)，只在進(jìn)行方式上有差異，主要采用軌道門架式、履帶臂架式、吊機(jī)導(dǎo)架式等。4.3.5 施工方法。主要有五種施工方法：錘擊沉入法、射水法、壓入法、鉆孔法以及振動(dòng)貫入法等。4.3.6 施工控制。4.3.6.1 對(duì)材料的控制：砂料含泥量要小，這對(duì)于小斷面的砂井尤為重要，因?yàn)橹睆叫?，長(zhǎng)細(xì)比大的砂井，井阻效應(yīng)較為顯著，一般含泥量要求小于3%。袋中砂宜用干砂，不宜采用潮濕砂，以免袋內(nèi)砂干燥后，體積減小，造成袋裝砂井縮短與排水墊層不搭接等質(zhì)量隱患及質(zhì)量問題。丙烯編織袋在施工時(shí)應(yīng)避免太陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間直接照射。4.3.6.2 垂直度控制。定

10、位要準(zhǔn)確，沉樁時(shí)應(yīng)用經(jīng)緯儀控制垂直度。4.3.6.3 打入深度控制。袋裝砂井施工長(zhǎng)度應(yīng)綜合考慮袋內(nèi)砂體積減少、在孔內(nèi)的彎曲、超深以及伸入水平排水墊層內(nèi)的長(zhǎng)度等因素，避免砂井全部深入孔內(nèi)，造成與砂墊層不連接。砂袋留出孔口長(zhǎng)度應(yīng)保證伸入砂墊層至少30袋裝砂井施工允許偏差應(yīng)符合表要求。表袋裝砂井施工允許偏差允許偏差井距±井長(zhǎng)井徑4.4 塑料排水板塑料排水板屬于豎向排水法，利用排水板打入土中，作為垂直排水通道，可代替常用的排水砂樁及袋裝砂井，其濾水性好，可確保排水效果；塑料排水板具有一定的強(qiáng)度和延伸率，可適應(yīng)地基變形的能力強(qiáng)，板截面尺寸較小，插放時(shí)地基擾動(dòng)小，施工方便。4.4.3 選用材料。

11、塑料排水板由芯體和濾套組成的復(fù)合體，或由單一材料制成的多孔管道板帶（無濾套）。芯板應(yīng)具有耐腐蝕性和足夠的柔性,保證塑料排水板在地下的耐久性并在土體固結(jié)變形時(shí)不會(huì)被折斷或破裂。4.4.4 施工機(jī)具。塑料排水板的施工機(jī)械基本上可與袋裝砂井打設(shè)機(jī)械共用，只是將圓形導(dǎo)管改為矩形導(dǎo)管，也可直接用插板機(jī)。4.4.5 施工方法。插入法。先定位、將塑料板從導(dǎo)管穿出、將塑料板與樁尖連接后緊貼導(dǎo)管并對(duì)準(zhǔn)樁位、插入塑料板、拔管剪斷塑料板等。4.4.6 施工控制。4.4.6.1 搭接要求。塑料排水板搭接應(yīng)采用濾套內(nèi)平接的方法，芯板對(duì)扣，凹凸對(duì)齊，搭接長(zhǎng)度不少于20塑料排水板留出孔口長(zhǎng)度應(yīng)保證伸入砂墊層至少50芯板帶出

12、。4.4.6.3 塑料板與樁尖的連接方式。連接方式有三種：混凝土圓樁尖、倒梯形樁尖、楔形固定樁尖。4.4.7 塑料排水板施工允許偏差應(yīng)符合表規(guī)定。表塑料排水板施工允許偏差允許偏差1板距抽查2%2板長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)查施工記錄3豎直度1.5查施工記錄4.5 碎石樁4.5.1 碎石樁是指利用振沖器在高壓水流下邊振動(dòng)邊沖在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬材料制成一根根樁體，樁體和粘性土構(gòu)成復(fù)合地基。4.5.2 適用范圍。主要是粘性土、砂土。4.5.3 選用材料。制作樁體的填料宜就地取材，如碎石、卵石、砂礫、砂渣碎磚等均可使用，但不宜用風(fēng)化石塊。各類填料的含泥量均不得大于10%，粒徑宜為20

13、-504.5.4 施工機(jī)具。主要是振沖器、吊機(jī)或施工專用平車和水泵。振沖器是利用一個(gè)偏心體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定頻率和振幅的水平向振力并進(jìn)行振沖擠密或振沖置換施工的一種專用機(jī)械。里向外，由一邊推向另一邊或間隙跳打的方式。4.5.6 施工控制。4.5.6.1 試樁。施工前應(yīng)按規(guī)定做試樁試驗(yàn)以確定施工技術(shù)參數(shù)。4.5.6.2 留振時(shí)間。碎石樁施工應(yīng)根據(jù)試樁參數(shù)嚴(yán)格控制水壓、電流和振沖器在固定深度位置的留振時(shí)間（宜為10s -20s）。4.5.6.3 加料控制。填料要分批加入，不宜一次加料過量，原則上要“少吃多餐”，保證試樁標(biāo)定的裝料量。樁體在未達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流時(shí)應(yīng)繼續(xù)加料，繼續(xù)振實(shí)，嚴(yán)格防止“斷樁”和“

14、縮頸”4.5.6.4 成樁步驟。先用振沖器成孔，然后利用循環(huán)水清孔，最后倒入填料，再用振沖器將填料下沉并進(jìn)行振實(shí)成型。4.5.7 檢測(cè)方法。單樁荷載試驗(yàn)和動(dòng)力觸探試驗(yàn)。4.5.8 碎石樁施工允許偏差應(yīng)符合表要求。表4.5.8 碎石樁施工允許偏差項(xiàng)次項(xiàng)目單位允許偏差1樁距抽查2%2樁徑不小于設(shè)計(jì)抽查2%3樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)查施工記錄4豎直度1.5查施工記錄5灌碎石量不小于設(shè)計(jì)查施工記錄4.6 粉噴樁4.6.1 粉噴樁是粉體噴射攪拌加固軟土地基，主要是以粉體物質(zhì)作加固料和原狀軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，經(jīng)過物理化學(xué)作用生成一種特殊的、具有較高強(qiáng)度、較好變形特性和水穩(wěn)定性的混合柱體（粉噴樁），它對(duì)提高軟土地基承載

15、能力、減少地基的沉降量有明顯效果。4.6.2 適用于天然含水量大于30%的淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、雜填土的加固。4.6.3 選用材料。4.6.4 。主要機(jī)具是鉆機(jī)、粉體發(fā)送器、空氣壓縮和攪拌鉆頭。施工方法。鉆進(jìn)攪拌法。施工控制。4.6.6.2 選擇加固料種類及其合理的配比。可以根據(jù)不同土層條件及設(shè)計(jì)要求，分別選擇加固料種類（水泥粉、石灰粉、粉煤灰等）及其合理的配比。粉噴樁施工中要嚴(yán)格控制噴粉時(shí)間、停粉時(shí)間和水泥噴入量，不得中斷噴粉，確保粉噴樁長(zhǎng)度；在離地面以下1/21/3樁長(zhǎng)并不小于5必須進(jìn)行二次攪拌，使固化料與地基土均勻拌和；發(fā)現(xiàn)粉噴量不足時(shí)，應(yīng)整樁復(fù)打；粉噴中斷時(shí)，復(fù)打重疊孔段應(yīng)大于1施工

16、順序（見下圖）粉噴樁施工順序柱體對(duì)位：根據(jù)設(shè)計(jì)，確定加固機(jī)體的位置，使攪拌軸保持垂直。下鉆：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)。鉆進(jìn)結(jié)束：鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停鉆。提升啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)。鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)、邊提升，同時(shí)通過粉體發(fā)送器將加固粉體料鉆芯取樣檢測(cè)強(qiáng)度粉噴樁施工允許偏差應(yīng)符合表要求。表4.6.9 粉噴樁施工允許偏差項(xiàng)次項(xiàng)目單位允許偏差1樁距抽查2%2樁徑不小于設(shè)計(jì)抽查2%3樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)查施工記錄4豎直度1.5查施工記錄5單樁粉噴量不小于設(shè)計(jì)查施工記錄6強(qiáng)度MPa不小于設(shè)計(jì)抽查5%注:應(yīng)在樁體三等分段各鉆取芯樣一個(gè),一根樁取三個(gè)試塊進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試鋪在軟土地基表面，起到反濾、排水、隔離、補(bǔ)強(qiáng)作用，淺層軟土(

17、1鋪。4.7.5.1 土工織物鋪設(shè)示意圖(a)挖出表土和平整場(chǎng)地;(b)鋪開土工織物卷材;(c)在土工織物上卸砂石料;(d)鋪設(shè)和平整筑路材料; 又分為對(duì)面縫與折疊縫兩種。4.7.5.3 雙層土工合成材料上、下層接縫應(yīng)交替錯(cuò)開，錯(cuò)開長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.5施工中發(fā)現(xiàn)土工纖維有破損時(shí)必須修補(bǔ)好；4.7.5.4 土工纖維的存放施工鋪設(shè)過程應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間爆曬或暴露，以免其性能劣化。4.7.6 土工合成材料鋪設(shè)質(zhì)量要求應(yīng)符合表規(guī)定.表4.7.6 土工合成材料鋪設(shè)質(zhì)量要求項(xiàng)次項(xiàng)目施工質(zhì)量要求檢查方法和頻率1 下承層平整度、拱度符合設(shè)計(jì)要求每2002搭接寬度應(yīng)符合條規(guī)定抽查2%3搭接縫錯(cuò)開距離應(yīng)符合條規(guī)定抽查2%5 工程驗(yàn)收5.1 軟土地基處理屬于隱蔽工程，工程驗(yàn)收非常重要，必須驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行下道工序施工，施工質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求及遵照公路軟土地