蒙華鐵路軟土路基試驗(yàn)段施工方案713

1、DK1407+925DK1408+432軟土路基試驗(yàn)段施工方案1、試驗(yàn)段工程概況DK1407+925DK1408+432段為軟土路基，設(shè)計(jì)采用螺紋樁+多向水泥攪拌樁組合樁加固（先施工螺紋樁，后施工攪拌樁）。路基面中心向兩側(cè)18m寬度范圍內(nèi)：螺紋樁加固，樁徑0.4m，間距1.8m，正方形布置，樁長(zhǎng)加固至（4）-2層不少于2m且樁長(zhǎng)不短于15m，樁長(zhǎng)1525m。樁頂設(shè)直徑1.0m、厚0.4m的圓柱形C25砼樁帽。路基面中心向兩側(cè)18m寬度范圍外至坡腳（坡腳外設(shè)置1排樁）：多向水泥攪拌樁加固，樁徑0.5m，間距1.2m，正三角形布置，樁長(zhǎng)加固至（2）-1層以下不少于0.5m，樁長(zhǎng)1216.5m?；?/p>

2、設(shè)厚0.5m的碎石墊層內(nèi)夾鋪兩層抗拉強(qiáng)度不小于110KN/m的雙向土工格柵。螺紋樁單樁承載力不小于450KN，復(fù)合地基承載力不小于180kpa。多向水泥攪拌樁單樁承載力不小于80KN，復(fù)合地基承載力不小于150kpa。路基基床表層填筑A組填料，厚0.6m；基床底層填筑A、B組填料，厚1.9m；基床以下填C組以上填料。2、 試驗(yàn)段試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容2.1 試驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)試驗(yàn)段施工，監(jiān)測(cè)軟土路基變形，比較各種加固措施的加固效果，預(yù)測(cè)工后沉降，核實(shí)修正地基沉降計(jì)算方法；根據(jù)階段性試驗(yàn)成果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。2.2 試驗(yàn)內(nèi)容地基土常規(guī)試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)（固結(jié)排水）、滲透試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、

3、路基沉降變形觀測(cè)等檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目。3 施工方案多向水泥攪拌樁、螺紋樁施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝性試驗(yàn)，取得相應(yīng)的成樁參數(shù)和施工工藝及技術(shù)參數(shù)，并上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后，方可進(jìn)行大規(guī)模施工。施工完成后進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)、復(fù)合地基荷載試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，單樁承載力及復(fù)合地基承載力檢測(cè)合格方可進(jìn)行路基填筑施工。路基基床表層填筑A組填料，厚0.6m；基床底層填筑A、B組填料，厚1.9m；基床以下填C組以上填料。正式施工填筑前，必須選取代表性填料在該段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，取得不同填料的單層填筑厚度、壓實(shí)次數(shù)、檢測(cè)等施工工藝試驗(yàn)參數(shù)，并上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后，方可進(jìn)行大規(guī)模施工。對(duì)每層填筑

4、路基進(jìn)行地基系數(shù)K30（MPa/m）、孔隙率n（%）、壓實(shí)系數(shù)K、相對(duì)密度Dr等壓實(shí)指標(biāo)檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行下一層路基填筑。在施工過(guò)程中埋設(shè)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)所需的各項(xiàng)元器件。4 試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)方案4.1試驗(yàn)方案通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段軟土進(jìn)行以下各項(xiàng)試驗(yàn)，分析軟土地基的物理、力學(xué)性質(zhì)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1、地基土常規(guī)試驗(yàn)：主要進(jìn)行含水率、密度、顆粒密度、顆粒分析、界限含水率等常規(guī)試驗(yàn)，確定軟土的基本物理性質(zhì)。2、固結(jié)試驗(yàn)：測(cè)定軟土在側(cè)限與軸向排水條件下的變形和壓力的關(guān)系，以及孔隙比與壓力的關(guān)系、變形和時(shí)間的關(guān)系，用于計(jì)算軟土的壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、壓縮模量、固結(jié)系數(shù)及原狀土的先期固結(jié)壓力等。3、三軸剪切

5、試驗(yàn)（固結(jié)排水）：用于測(cè)定軟土的總抗剪強(qiáng)度參數(shù)和有效抗剪強(qiáng)度參數(shù)，求得軟土的有效強(qiáng)度指標(biāo)，從而研究其變形特性。4、滲透試驗(yàn)：采用變水頭滲透試驗(yàn)對(duì)軟土進(jìn)行滲流分析，測(cè)定軟土的透水性參數(shù)。5、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N值，對(duì)軟土的物理狀態(tài)、強(qiáng)度、變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力，砂土和粉土的液化，成樁的可能性等作出評(píng)價(jià)。6、靜力觸探：根據(jù)靜力觸探資料，利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行力學(xué)分層，估算土的塑性狀態(tài)或密實(shí)度、強(qiáng)度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力，進(jìn)行液化判別等。根據(jù)孔壓消散曲線可估算土的固結(jié)系數(shù)和滲透系數(shù)。4.2監(jiān)測(cè)方案為確保路堤施工的安全和穩(wěn)定，控制施工填土速率，修正完善設(shè)計(jì)，

6、預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)及工后沉降量，確定放置時(shí)間，提供路基竣工驗(yàn)收依據(jù)，對(duì)路堤施工過(guò)程及工后地基的變形進(jìn)行水平位移、沉降、土體變形、土壓力、孔隙水壓力等項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本試驗(yàn)段設(shè)計(jì)分別在DK1407+970、DK1408+150、DK1408+350布置3個(gè)A型監(jiān)測(cè)斷面；在DK1408+050、DK1408+250、DK1408+430 布置3個(gè)B型監(jiān)測(cè)斷面。每個(gè)斷面埋設(shè)相應(yīng)的單點(diǎn)沉降計(jì)、分層沉降計(jì)、測(cè)斜導(dǎo)管、柔性位移計(jì)、樁身應(yīng)變計(jì)、孔隙水壓力計(jì)、土壓力盒、沉降板、邊樁等元器件。其中：A型斷面在路基面設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行路基面沉降監(jiān)測(cè)；分別于路基中心、兩側(cè)路肩各設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)樁（包樁），路基成型后設(shè)置；兩側(cè)坡

7、腳外2.0m、10m處設(shè)位移觀測(cè)樁。B型斷面在路基填筑前，于路堤中心基底地面預(yù)埋沉降板進(jìn)行基底沉降監(jiān)測(cè)；在路基面設(shè)置2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行路基面沉降監(jiān)測(cè)；分別于路基兩側(cè)路肩各設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)樁（包樁），路基成型后設(shè)置；兩側(cè)坡腳外2.0m、10m處設(shè)位移觀測(cè)樁。監(jiān)測(cè)斷面布置圖具體見(jiàn)下圖。4.2.1 監(jiān)測(cè)流程現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)控測(cè)量 觀測(cè)布點(diǎn) 觀測(cè)結(jié)果處理及分析 觀測(cè)結(jié)果的綜合分析地層結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性判斷理論分析業(yè)主、規(guī)范要求經(jīng)驗(yàn)類比報(bào)送設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位反饋設(shè)計(jì)、施工地層結(jié)構(gòu)安全動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀分析說(shuō)明、提交修正設(shè)計(jì)、施工建議是否改變?cè)O(shè)計(jì)、施工方法新的設(shè)計(jì)、施工方法4.2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、目的及方法（1）、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、目的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包

8、括路堤基底沉降監(jiān)測(cè)、路基面沉降監(jiān)測(cè)、路堤填筑過(guò)程中變形監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。填筑期間和填筑完成后對(duì)路基沉降變形（含地基和本體）進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，并保證荷載穩(wěn)定條件下觀測(cè)6個(gè)月以后，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，分析評(píng)價(jià)地基的最終沉降量完成時(shí)間，及時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)計(jì)措施使地基達(dá)到預(yù)定的變形控制要求，以確定軌道結(jié)構(gòu)施工和鋪軌時(shí)間，同時(shí)作為竣工驗(yàn)交時(shí)控制工后沉降量的依據(jù)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目?jī)x具名稱監(jiān)測(cè)目的地表沉降量沉降板用于沉降管理。根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)調(diào)整填土速率，預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，確定預(yù)壓卸載時(shí)間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時(shí)間，提供施工期間沉降土方量的計(jì)算依據(jù)。地表水平位移量及隆起量位移觀測(cè)邊樁用于穩(wěn)定管理。觀測(cè)地表水平位移及隆起情況，以確保路堤施工安全和穩(wěn)

9、定。地下土體分層水平位移量測(cè)斜管用于穩(wěn)定管理與研究。用作掌握分層位移量，推定土體剪切破壞的位置。路基沉降變形沉降觀測(cè)樁、分層沉降計(jì)、單點(diǎn)沉降計(jì)路基填筑完成后路基面沉降量、土體分層沉降量、在路堤荷載作用下路基沉降變形。分析、評(píng)估、預(yù)測(cè)路基工后沉降。（2）、監(jiān)測(cè)方法建立專業(yè)監(jiān)測(cè)小組，小組由具備有豐富施工經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)及分析能力的工程技術(shù)人員組成。沉降觀測(cè)以獲得定量數(shù)據(jù)的專門儀器或?qū)Ｓ脺y(cè)試元件觀測(cè)為主，以現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)為輔。除及時(shí)收集、整理各項(xiàng)監(jiān)測(cè)資料外，還對(duì)這些資料進(jìn)行計(jì)算、分析、對(duì)比。（3）、監(jiān)測(cè)儀器及施測(cè)方法路基的沉降采用精密水準(zhǔn)儀施測(cè)；土體變形采用測(cè)斜管、測(cè)斜儀進(jìn)行觀測(cè)；邊樁的水平位移全站儀進(jìn)行觀

10、測(cè)；樁頭及樁間土體壓力采用土壓力盒進(jìn)行施測(cè)；孔隙水壓力采用孔隙水壓力計(jì)施測(cè)；土體分層沉降采用分層沉降儀觀測(cè)；樁身應(yīng)力應(yīng)變及壓縮采用樁身應(yīng)變計(jì)、柔性位移計(jì)觀測(cè)。元器件明細(xì)表序號(hào)種類單位數(shù)量1單點(diǎn)沉降儀臺(tái)12分層沉降儀臺(tái)13測(cè)斜儀臺(tái)14水位計(jì)讀數(shù)儀臺(tái)15頻率溫度電感綜合讀數(shù)儀臺(tái)16振弦檢測(cè)儀臺(tái)17全站儀臺(tái)18水準(zhǔn)儀臺(tái)19觀測(cè)樁個(gè)6310沉降標(biāo)支811真空表支812出膜裝置套613無(wú)紡布m25014邊樁個(gè)4215沉降板個(gè)2116單點(diǎn)沉降計(jì)個(gè)2117分層沉降計(jì)個(gè)25018分層沉降計(jì)測(cè)管米52519測(cè)斜導(dǎo)管個(gè)/m42/126020柔性位移計(jì)個(gè)3021樁身應(yīng)變計(jì)個(gè)3622土壓力盒個(gè)7823孔隙水壓力計(jì)個(gè)1

11、0524水位觀測(cè)管米21025觀測(cè)房或集裝箱座2126水工電纜米850027管材接口個(gè)3754.2.3 現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)作業(yè)計(jì)劃流程測(cè)量原始數(shù)據(jù)沉降、水平位移、土壓力、水位、樁身應(yīng)力應(yīng)變等觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)軟基處理第一層土方填筑開(kāi)始進(jìn)行土體下沉、孔隙水壓力、土體側(cè)向變形、土壓力、邊樁位移、樁身應(yīng)力應(yīng)變等內(nèi)容的觀測(cè)。至少每天觀測(cè)一次。不符合要求停止加載、卸載、重新觀測(cè)符合要求符合要求下一層土方填筑繼續(xù)填筑重復(fù)進(jìn)行觀測(cè)4.3 測(cè)點(diǎn)埋設(shè)方法與要求各觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)示、標(biāo)志應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用。(1) 位移觀測(cè)樁位移觀測(cè)邊樁埋設(shè)在路堤兩側(cè)坡腳外2.0m、10m處，同一觀測(cè)斷面的邊樁應(yīng)埋在同一橫斷面上。邊樁采用直徑不小于0.

12、1m、長(zhǎng)不小于1.0m的不易開(kāi)裂圓木制作，樁頂露出地面0.1m。采用洛陽(yáng)鏟打入設(shè)計(jì)深度，將邊樁放入孔內(nèi)，周圍以C15砼現(xiàn)澆固定，確保邊樁埋置穩(wěn)定。（2）沉降板沉降板由沉降板、底座、測(cè)桿（=20mm鋼管）和保護(hù)測(cè)桿的=50mmPVC塑料管組成。隨著填土的增高，測(cè)桿和套管亦相應(yīng)接高，每節(jié)長(zhǎng)度不超過(guò)100cm，接高時(shí)其垂直偏差率不大于1.5%，接高后測(cè)桿及套管封蓋的高度不超出土面50cm。接高后的測(cè)桿頂面應(yīng)略高于套管，套管上口應(yīng)加蓋封住管口，以避免填料落入管內(nèi)影響測(cè)桿的下沉自由度，在填土施工中采取措施保護(hù)測(cè)沉設(shè)施。測(cè)桿要垂直，用水準(zhǔn)儀觀測(cè)。底板采用30cm×30cm×8mm鋼板，

13、與測(cè)桿雙面電弧焊連接。安裝前先將地面整平，可鋪設(shè)10cm厚中粗砂，注意保持底板的水平及垂直度。(3）分層沉降計(jì)分層沉降標(biāo)采用鉆孔埋設(shè)法埋設(shè)，鉆孔垂直偏差率不大于1.5%，埋入淤泥下臥層不小于1米。埋設(shè)后波紋管露出地面1520cm，并用水泥混凝土固定，導(dǎo)管外露3050cm，并隨填土增高，接出導(dǎo)管并外加保護(hù)管。觀測(cè)時(shí)用分層沉降監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)地基在加固期內(nèi)不同深度的豎向位移，從而確定分層沉降特性。(4) 土壓力盒土壓力盒埋設(shè)于樁頭及樁間土土壓力變化的部位即壓力曲線變化處。土壓力計(jì)的受壓面須緊貼欲測(cè)量的土體；埋設(shè)時(shí),承受土壓力計(jì)的土面須嚴(yán)格整平?；靥畹耐亮蠎?yīng)與周圍土料相同(去除石料)小心用人工分層夯實(shí)，土

14、壓力計(jì)及其他電纜上壓實(shí)的填土超過(guò)1m以上方可用重型碾壓機(jī)施工。現(xiàn)場(chǎng)需要接長(zhǎng)電纜時(shí)應(yīng)注意接頭處的防水密封要可靠。(5)土體側(cè)向變形測(cè)斜管測(cè)斜管采用直徑為7cm的PVC塑料管，測(cè)斜管采用鉆孔埋設(shè)，埋設(shè)時(shí)管內(nèi)的十字槽必須對(duì)準(zhǔn)路基的縱橫方向。管底應(yīng)進(jìn)入軟基持力層13米。測(cè)斜管埋設(shè)在路堤兩側(cè)趾部，同一觀測(cè)斷面的邊樁應(yīng)埋高在同一橫斷面上。測(cè)斜管的上下管間應(yīng)對(duì)接良好，無(wú)縫隙，接頭外牢固固定、密封。進(jìn)行鉆孔和測(cè)斜管之間的回填，填料宜用中粗砂緩慢進(jìn)行。觀測(cè)原理：測(cè)斜裝置由測(cè)斜儀、測(cè)斜管、數(shù)字式測(cè)讀儀組成，觀測(cè)時(shí)，將連接為導(dǎo)線的測(cè)斜儀探頭輕輕滑入預(yù)埋的測(cè)斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉導(dǎo)線讀數(shù)，測(cè)定測(cè)斜儀與垂

15、直線之間的傾角變化瞬時(shí)反映在測(cè)讀儀上，即可得出不同深度部位的水平位移。(6)孔隙水壓力計(jì)孔隙水壓力計(jì)采用鉆孔埋設(shè)法,埋置深度為自樁底埋置至碎石墊層的底部，每隔2m埋設(shè)一個(gè)，埋設(shè)后將電纜線引至觀測(cè)箱中，并注意保存好。鉆孔應(yīng)垂直，孔徑宜為1113cm，下套管護(hù)孔，保證孔垂直、無(wú)沉淤和稠漿。安放前必須排除孔隙水壓力計(jì)內(nèi)及管路中的空氣?？紫端畨毫τ?jì)周圍必須回填透水填料，選用干凈的中粗砂，高度0.61.0m。隔水填料分隔選用直徑2cm左右的風(fēng)干粘土球作填料，在投放粘土球時(shí)應(yīng)緩慢均衡投入確保隔水效果。測(cè)試孔口應(yīng)用隔水填料填實(shí)封嚴(yán)防止地表水滲入測(cè)試孔口部，設(shè)置有效的防護(hù)裝置并設(shè)立明顯的標(biāo)志?？紫端畨毫τ?jì)導(dǎo)線

16、應(yīng)有防潮防水措施。（7）單點(diǎn)沉降計(jì)采用鉆孔埋設(shè)方式，鉆孔深度達(dá)持力層，并將錨頭注漿錨固，沉降盤直徑為300mm，不銹鋼測(cè)桿直徑為16/20mm，通過(guò)加長(zhǎng)測(cè)桿連接精密磁通調(diào)頻智能位移傳感器，將沉降盤安裝在路基原位或路堤頂端并與位移傳感器的另一端連接，保證測(cè)量值與土體沉降變形值相一致。（8）樁身應(yīng)變計(jì)樁身應(yīng)變計(jì)主要用來(lái)測(cè)試樁身在路堤荷載施加過(guò)程中的應(yīng)力、位移變化及分布情況，在螺紋樁及多向水泥攪拌樁樁身鉆孔埋設(shè)。（9）柔性位移計(jì)在雙向土工格柵碎石墊層填筑完成后挖溝埋設(shè)柔性位移計(jì)。各測(cè)點(diǎn)埋設(shè)兩天后測(cè)定初始讀數(shù)。各觀測(cè)儀器的套管和測(cè)桿均高出填土面30cm，并且隨著填土的增高，套管和測(cè)桿都相應(yīng)接高。對(duì)觀測(cè)

17、儀器露出地面的部分設(shè)置保護(hù)裝置。填方施工期間采取嚴(yán)格的保護(hù)措施，一旦發(fā)現(xiàn)破壞，立即修復(fù)，保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。4.4 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)精度、頻率和報(bào)警值監(jiān)測(cè)精度測(cè)量精度達(dá)到二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，地面沉降量精度要求準(zhǔn)確到±1mm。監(jiān)測(cè)頻率在路堤填筑期間，每天觀測(cè)一次，在沉降速率較大的情況下還應(yīng)加密觀測(cè)。各種原因暫時(shí)停工期間，前2天每天觀測(cè)一次，以后每3天測(cè)試一次。施工完成后，前15天內(nèi)每3天觀測(cè)一下，第1530天每星期觀測(cè)一次，第3090天每15天觀測(cè)一次，以后每個(gè)月觀測(cè)一次。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目報(bào)警值及處理措施邊樁水平位移小于5mm/天，豎向位移小于10mm/天，路基中心沉降板沉降量小于10mm/天。

18、若沉降量超出以上控制值，應(yīng)停止填土施工，待沉降穩(wěn)定后再機(jī)械填土，必要時(shí)采取卸載措施。4.5 監(jiān)測(cè)資料整理與成果分析觀測(cè)人員每天整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),繪制“填土高時(shí)間沉降量”等各種變形和時(shí)間的關(guān)系曲線，預(yù)測(cè)變形發(fā)展趨向，及時(shí)向總工程師、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位和業(yè)主匯報(bào)，同時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工步驟及采取相應(yīng)的技術(shù)措施。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到警戒值時(shí)，及時(shí)通知有關(guān)單位，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要采取加密監(jiān)測(cè)或連續(xù)監(jiān)測(cè)，并采取有效措施，做好預(yù)防。監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行一段時(shí)間或施工某一階段結(jié)束后，再對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析：1、數(shù)據(jù)整理。把原始數(shù)據(jù)通過(guò)一定的方法，如大小的排序，用頻率分布的形式把一組數(shù)據(jù)分布情況顯示出來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值統(tǒng)計(jì)，離群數(shù)據(jù)的取舍等。2、數(shù)據(jù)的曲線擬合。尋找一種能夠較好反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律和趨勢(shì)的函數(shù)關(guān)系式，對(duì)下一階段的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，防患于未然。3、插值法。在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用函數(shù)近似的方法