蒙華鐵路軟土路基試驗段施工方案713

1、DK1407+925DK1408+432軟土路基試驗段施工方案1、試驗段工程概況DK1407+925DK1408+432段為軟土路基，設計采用螺紋樁+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，樁長加固至（4）-2層不少于2m且樁長不短于15m，樁長1525m。樁頂設直徑1.0m、厚0.4m的圓柱形C25砼樁帽。路基面中心向兩側18m寬度范圍外至坡腳（坡腳外設置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，樁長加固至（2）-1層以下不少于0.5m，樁長1216.5m?；?/p>

2、設厚0.5m的碎石墊層內(nèi)夾鋪兩層抗拉強度不小于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、 試驗段試驗目的和內(nèi)容2.1 試驗目的 通過試驗段施工，監(jiān)測軟土路基變形，比較各種加固措施的加固效果，預測工后沉降，核實修正地基沉降計算方法；根據(jù)階段性試驗成果對設計進行優(yōu)化。2.2 試驗內(nèi)容地基土常規(guī)試驗、固結試驗、三軸剪切試驗（固結排水）、滲透試驗、標準貫入試驗、靜力觸探、

3、路基沉降變形觀測等檢測試驗項目。3 施工方案多向水泥攪拌樁、螺紋樁施工前必須進行現(xiàn)場工藝性試驗，取得相應的成樁參數(shù)和施工工藝及技術參數(shù)，并上報監(jiān)理、設計單位確認后，方可進行大規(guī)模施工。施工完成后進行單樁荷載試驗、復合地基荷載試驗、無側限抗壓強度試驗、低應變動力試驗，單樁承載力及復合地基承載力檢測合格方可進行路基填筑施工。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行現(xiàn)場填筑試驗，取得不同填料的單層填筑厚度、壓實次數(shù)、檢測等施工工藝試驗參數(shù)，并上報監(jiān)理、設計單位確認后，方可進行大規(guī)模施工。對每層填筑

4、路基進行地基系數(shù)K30（MPa/m）、孔隙率n（%）、壓實系數(shù)K、相對密度Dr等壓實指標檢測，合格后方可進行下一層路基填筑。在施工過程中埋設試驗監(jiān)測所需的各項元器件。4 試驗、監(jiān)測方案4.1試驗方案通過對試驗段軟土進行以下各項試驗，分析軟土地基的物理、力學性質，為優(yōu)化設計提供基礎數(shù)據(jù)。1、地基土常規(guī)試驗：主要進行含水率、密度、顆粒密度、顆粒分析、界限含水率等常規(guī)試驗，確定軟土的基本物理性質。2、固結試驗：測定軟土在側限與軸向排水條件下的變形和壓力的關系，以及孔隙比與壓力的關系、變形和時間的關系，用于計算軟土的壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、壓縮模量、固結系數(shù)及原狀土的先期固結壓力等。3、三軸剪切

5、試驗（固結排水）：用于測定軟土的總抗剪強度參數(shù)和有效抗剪強度參數(shù)，求得軟土的有效強度指標，從而研究其變形特性。4、滲透試驗：采用變水頭滲透試驗對軟土進行滲流分析，測定軟土的透水性參數(shù)。5、標準貫入試驗：通過標準貫入試驗錘擊數(shù)N值，對軟土的物理狀態(tài)、強度、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價。6、靜力觸探：根據(jù)靜力觸探資料，利用地區(qū)經(jīng)驗，進行力學分層，估算土的塑性狀態(tài)或密實度、強度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力，進行液化判別等。根據(jù)孔壓消散曲線可估算土的固結系數(shù)和滲透系數(shù)。4.2監(jiān)測方案為確保路堤施工的安全和穩(wěn)定，控制施工填土速率，修正完善設計，

6、預測沉降趨勢及工后沉降量，確定放置時間，提供路基竣工驗收依據(jù)，對路堤施工過程及工后地基的變形進行水平位移、沉降、土體變形、土壓力、孔隙水壓力等項目的動態(tài)監(jiān)測。本試驗段設計分別在DK1407+970、DK1408+150、DK1408+350布置3個A型監(jiān)測斷面；在DK1408+050、DK1408+250、DK1408+430 布置3個B型監(jiān)測斷面。每個斷面埋設相應的單點沉降計、分層沉降計、測斜導管、柔性位移計、樁身應變計、孔隙水壓力計、土壓力盒、沉降板、邊樁等元器件。其中：A型斷面在路基面設置3個觀測點進行路基面沉降監(jiān)測；分別于路基中心、兩側路肩各設一個監(jiān)測樁（包樁），路基成型后設置；兩側坡

7、腳外2.0m、10m處設位移觀測樁。B型斷面在路基填筑前，于路堤中心基底地面預埋沉降板進行基底沉降監(jiān)測；在路基面設置2個觀測點進行路基面沉降監(jiān)測；分別于路基兩側路肩各設一個監(jiān)測樁（包樁），路基成型后設置；兩側坡腳外2.0m、10m處設位移觀測樁。監(jiān)測斷面布置圖具體見下圖。4.2.1 監(jiān)測流程現(xiàn)場施工監(jiān)控測量 觀測布點 觀測結果處理及分析 觀測結果的綜合分析地層結構安全穩(wěn)定性判斷理論分析業(yè)主、規(guī)范要求經(jīng)驗類比報送設計、監(jiān)理單位反饋設計、施工地層結構安全動態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設計、施工建議是否改變設計、施工方法新的設計、施工方法4.2.2 監(jiān)測項目、目的及方法（1）、監(jiān)測項目、目的監(jiān)測項目包

8、括路堤基底沉降監(jiān)測、路基面沉降監(jiān)測、路堤填筑過程中變形監(jiān)測等內(nèi)容。填筑期間和填筑完成后對路基沉降變形（含地基和本體）進行連續(xù)監(jiān)測，并保證荷載穩(wěn)定條件下觀測6個月以后，根據(jù)監(jiān)測結果，分析評價地基的最終沉降量完成時間，及時調(diào)整優(yōu)化設計措施使地基達到預定的變形控制要求，以確定軌道結構施工和鋪軌時間，同時作為竣工驗交時控制工后沉降量的依據(jù)。監(jiān)測項目儀具名稱監(jiān)測目的地表沉降量沉降板用于沉降管理。根據(jù)測定數(shù)據(jù)調(diào)整填土速率，預測沉降趨勢，確定預壓卸載時間和結構物及路面施工時間，提供施工期間沉降土方量的計算依據(jù)。地表水平位移量及隆起量位移觀測邊樁用于穩(wěn)定管理。觀測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樁、分層沉降計、單點沉降計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、評估、預測路基工后沉降。（2）、監(jiān)測方法建立專業(yè)監(jiān)測小組，小組由具備有豐富施工經(jīng)驗、監(jiān)測經(jīng)驗及分析能力的工程技術人員組成。沉降觀測以獲得定量數(shù)據(jù)的專門儀器或專用測試元件觀測為主，以現(xiàn)場目測為輔。除及時收集、整理各項監(jiān)測資料外，還對這些資料進行計算、分析、對比。（3）、監(jiān)測儀器及施測方法路基的沉降采用精密水準儀施測；土體變形采用測斜管、測斜儀進行觀測；邊樁的水平位移全站儀進行觀

10、測；樁頭及樁間土體壓力采用土壓力盒進行施測；孔隙水壓力采用孔隙水壓力計施測；土體分層沉降采用分層沉降儀觀測；樁身應力應變及壓縮采用樁身應變計、柔性位移計觀測。元器件明細表序號種類單位數(shù)量1單點沉降儀臺12分層沉降儀臺13測斜儀臺14水位計讀數(shù)儀臺15頻率溫度電感綜合讀數(shù)儀臺16振弦檢測儀臺17全站儀臺18水準儀臺19觀測樁個6310沉降標支811真空表支812出膜裝置套613無紡布m25014邊樁個4215沉降板個2116單點沉降計個2117分層沉降計個25018分層沉降計測管米52519測斜導管個/m42/126020柔性位移計個3021樁身應變計個3622土壓力盒個7823孔隙水壓力計個1

11、0524水位觀測管米21025觀測房或集裝箱座2126水工電纜米850027管材接口個3754.2.3 現(xiàn)場施工監(jiān)測作業(yè)計劃流程測量原始數(shù)據(jù)沉降、水平位移、土壓力、水位、樁身應力應變等觀測點布設軟基處理第一層土方填筑開始進行土體下沉、孔隙水壓力、土體側向變形、土壓力、邊樁位移、樁身應力應變等內(nèi)容的觀測。至少每天觀測一次。不符合要求停止加載、卸載、重新觀測符合要求符合要求下一層土方填筑繼續(xù)填筑重復進行觀測4.3 測點埋設方法與要求各觀測點的標示、標志應按設計要求采用。(1) 位移觀測樁位移觀測邊樁埋設在路堤兩側坡腳外2.0m、10m處，同一觀測斷面的邊樁應埋在同一橫斷面上。邊樁采用直徑不小于0.

12、1m、長不小于1.0m的不易開裂圓木制作，樁頂露出地面0.1m。采用洛陽鏟打入設計深度，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、測桿（=20mm鋼管）和保護測桿的=50mmPVC塑料管組成。隨著填土的增高，測桿和套管亦相應接高，每節(jié)長度不超過100cm，接高時其垂直偏差率不大于1.5%，接高后測桿及套管封蓋的高度不超出土面50cm。接高后的測桿頂面應略高于套管，套管上口應加蓋封住管口，以避免填料落入管內(nèi)影響測桿的下沉自由度，在填土施工中采取措施保護測沉設施。測桿要垂直，用水準儀觀測。底板采用30cm×30cm×8mm鋼板，

13、與測桿雙面電弧焊連接。安裝前先將地面整平，可鋪設10cm厚中粗砂，注意保持底板的水平及垂直度。(3）分層沉降計分層沉降標采用鉆孔埋設法埋設，鉆孔垂直偏差率不大于1.5%，埋入淤泥下臥層不小于1米。埋設后波紋管露出地面1520cm，并用水泥混凝土固定，導管外露3050cm，并隨填土增高，接出導管并外加保護管。觀測時用分層沉降監(jiān)測儀監(jiān)測地基在加固期內(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。土壓力計的受壓面須緊貼欲測量的土體；埋設時,承受土壓力計的土面須嚴格整平?；靥畹耐亮蠎c周圍土料相同(去除石料)小心用人工分層夯實，土

14、壓力計及其他電纜上壓實的填土超過1m以上方可用重型碾壓機施工?，F(xiàn)場需要接長電纜時應注意接頭處的防水密封要可靠。(5)土體側向變形測斜管測斜管采用直徑為7cm的PVC塑料管，測斜管采用鉆孔埋設，埋設時管內(nèi)的十字槽必須對準路基的縱橫方向。管底應進入軟基持力層13米。測斜管埋設在路堤兩側趾部，同一觀測斷面的邊樁應埋高在同一橫斷面上。測斜管的上下管間應對接良好，無縫隙，接頭外牢固固定、密封。進行鉆孔和測斜管之間的回填，填料宜用中粗砂緩慢進行。觀測原理：測斜裝置由測斜儀、測斜管、數(shù)字式測讀儀組成，觀測時，將連接為導線的測斜儀探頭輕輕滑入預埋的測斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉導線讀數(shù)，測定測斜儀與垂

15、直線之間的傾角變化瞬時反映在測讀儀上，即可得出不同深度部位的水平位移。(6)孔隙水壓力計孔隙水壓力計采用鉆孔埋設法,埋置深度為自樁底埋置至碎石墊層的底部，每隔2m埋設一個，埋設后將電纜線引至觀測箱中，并注意保存好。鉆孔應垂直，孔徑宜為1113cm，下套管護孔，保證孔垂直、無沉淤和稠漿。安放前必須排除孔隙水壓力計內(nèi)及管路中的空氣?？紫端畨毫τ嬛車仨毣靥钔杆盍?，選用干凈的中粗砂，高度0.61.0m。隔水填料分隔選用直徑2cm左右的風干粘土球作填料，在投放粘土球時應緩慢均衡投入確保隔水效果。測試孔口應用隔水填料填實封嚴防止地表水滲入測試孔口部，設置有效的防護裝置并設立明顯的標志。孔隙水壓力計導線

16、應有防潮防水措施。（7）單點沉降計采用鉆孔埋設方式，鉆孔深度達持力層，并將錨頭注漿錨固，沉降盤直徑為300mm，不銹鋼測桿直徑為16/20mm，通過加長測桿連接精密磁通調(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，保證測量值與土體沉降變形值相一致。（8）樁身應變計樁身應變計主要用來測試樁身在路堤荷載施加過程中的應力、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。（9）柔性位移計在雙向土工格柵碎石墊層填筑完成后挖溝埋設柔性位移計。各測點埋設兩天后測定初始讀數(shù)。各觀測儀器的套管和測桿均高出填土面30cm，并且隨著填土的增高，套管和測桿都相應接高。對觀測

17、儀器露出地面的部分設置保護裝置。填方施工期間采取嚴格的保護措施，一旦發(fā)現(xiàn)破壞，立即修復，保證觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。4.4 監(jiān)測項目的監(jiān)測精度、頻率和報警值監(jiān)測精度測量精度達到二級水準測量標準，地面沉降量精度要求準確到±1mm。監(jiān)測頻率在路堤填筑期間，每天觀測一次，在沉降速率較大的情況下還應加密觀測。各種原因暫時停工期間，前2天每天觀測一次，以后每3天測試一次。施工完成后，前15天內(nèi)每3天觀測一下，第1530天每星期觀測一次，第3090天每15天觀測一次，以后每個月觀測一次。監(jiān)測項目報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，應停止填土施工，待沉降穩(wěn)定后再機械填土，必要時采取卸載措施。4.5 監(jiān)測資料整理與成果分析觀測人員每天整理分析監(jiān)測數(shù)據(jù),繪制“填土高時間沉降量”等各種變形和時間的關系曲線，預測變形發(fā)展趨向，及時向總工程師、監(jiān)理、設計單位和業(yè)主匯報，同時根據(jù)監(jiān)測結果及時調(diào)整施工步驟及采取相應的技術措施。當監(jiān)測值達到警戒值時，及時通知有關單位，并根據(jù)現(xiàn)場需要采取加密監(jiān)測或連續(xù)監(jiān)測，并采取有效措施，做好預防。監(jiān)測工作進行一段時間或施工某一階段結束后，再對監(jiān)測結果進行總結和分析：1、數(shù)據(jù)整理。把原始數(shù)據(jù)通過一定的方法，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，進行數(shù)據(jù)的數(shù)字特征值統(tǒng)計，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)律和趨勢的函數(shù)關系式，對下一階段的觀測數(shù)據(jù)進行預測，防患于未然。3、插值法。在實測數(shù)據(jù)的基礎上，采用函數(shù)近似的方法