前池底板软基碎石换填地基处理方案.doc

屈头排涝泵站工程分部工程： 主泵房分部工程目 录一、换填地基处理机理及技术要求 21、换填地基处理机理 22、换填地基技术要求 3二、换填地基处理施工 41、换填地基施工工艺 42、换填地基施工的劳动力、设备及材料 53、换填地基施工要点 74、换填地基施工安全保证措施 95、换填地基施工质量控制措施 106、换填地基施工的环境保护 11三、换填地基处理检测 111、换填地基检测指标 112、换填地基检测设备及方法 12屈头排涝泵站前池底板软基碎石换填地基处理方案一、换填地基处理机理及技术要求1、换填地基处理机理前池底板基础因地质（淤泥）软弱土地基的承载力、稳定或沉降变形不能满足上部荷载对地基的要求，软弱（淤泥）土层的厚度面积又大又深，经设计、业主、监理初步议定采用清淤泥换填碎石层来处理软弱地基，即将原设计基础下范围（深度2.00m）的淤泥土层挖去，回填以质地坚硬，强度较高，水稳性好，具有抗侵蚀性的块石、碎石土进行，并分层压（夯、振）实至设计要求的密实度，作为地基的持力层，主要使用于淤泥质土、素填土、杂填土地基，应符合湿陷性黄土地区建筑规范（GB 50025）中的有关规定。换填地基加固机理为：（1）、置换作用：将基底以下淤泥软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，具有透水率增强地基稳定。（2）、应力扩散作用：基础底面下一定厚度层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。（3）、加速固结作用：用透水性大的材料（级配1:0.30块石、碎石）作垫层时，软土中的孔隙自由水因静水压力差和毛细水的作用可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的沉降。（4）、均匀地基反力与沉降作用：将软弱土层挖出，换填料（级配1:0.3块石、碎石）；或对于建筑物范围内局部存在松填土基础后的坑穴，可进行局部换填，保证基础底面范围内土层压缩性和反力趋于均匀。换填的目的是增强地基强度、提高地基承载力，减少地基沉降，当垫层采用透水材料时可加速地基土体的排水固结。2、换填地基技术要求（1）、垫层材料主要技术要求1) 块石、碎石：宜选用碎石或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%），应级配良好，不含植物残枝、垃圾等杂质。当使用块石、碎石级配，应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。最大粒径不宜大于50mm。2) 基础首先采用块石、碎石级配换填至设计基底高程下200300,覆盖层采用碎石粒径不宜大于50mm碾压覆盖。（2）、换填地基处理主要技术参数1) 换填垫层的厚度：应根据需置换软土的深度或下卧土层的承载力确定，一般情况下不宜小于0.5m，也不宜大于3m。本工程议定采用块石、碎石级配换填深度2 m。2) 设计宽度：垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地地貌、地质经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。3) 垫层材料应满足要求（抗压符合质量要求）。4) 换填垫层的压实标准应符合设计图纸要求。5) 质量检验数量和方法参见路基工程施工质量验收标准（LJB 104142003）。（3）、换填地基处理主要事项1) 换填施工之前，应核对换填施工现场的地形与地质情况，如与设计图纸不符应及时与设计方取得联系。制定置换方案，严格执行方案施工。2) 在正式换填施工之前，应对换填所使用的填料进行相关项目的复核与检验，达不到设计要求的，应及时提出变更申请；基坑开挖时首先对基坑进行深坑降、排水；基坑开挖土方的堆放；相邻农田基坑边沿、左右与河道的截水、拦水措施（预防下雨农田积水往基坑排），而且做好排积水措施，提高施工有效时间。3) 换填料在正式进行填筑压实之前，应进行填筑压实试验，确定合理的压实参数。二、换填地基处理施工1、换填地基施工工艺（1）、换填地基加固施工工艺流程见下图换填地基施工工艺流程（2）、工艺要点1) 施工准备工作包括岗前培训，安全、技术交底，现场图纸核对，材料、设备资源准备，开工申请等工作。2) 测量放线包括平面、高程控制桩点设置，换填范围界桩、高程测量与控制桩的设置等工作。3) 排水疏干：根据现场地形情况，采用挖沟排放或抽水设备抽排疏干地表。4) 挖除软土：采用挖装设备将需要换填的范围、深度内的非适应性填料挖除，并用自卸车将非适应性填料运输到指定弃土场。5) 基底降水：采用合适的排水设备、施工排水措施对基底进行排水。6) 填料选择：根据设计或如无设计时就近选择可作为换填地基的填料，初步评估其适应性。7) 填料品质检验：根据工程土工试验规程的要求，对拟作为换填材料的各项指标进行试验检测。8) 填料运输与摊铺：根据工程换填数量、填料运距，合理组合挖装、运输、摊铺、碾压设备。对大型设备无法到位的边角，应组织人工摊铺，采用小型压实设备碾压。9) 质量检测：根据路基工程施工质量验收暂行标准的要求，逐层对碾压完工的地基密实度、承载力、变形指标进行检测。10) 下层填筑：上层换填地基各项指标检测合格，进入下层填料施工。 2、换填地基施工的劳动力、设备及材料（1）、每个施工作业面所需劳动力组织见下表：人员配备表序号人员数量职 责1工程负责人1负责施工现场指挥、资源组织与协调2现场技术人员12掌握施工技术及质量，填写工程日志3领工员12安排各个作业班组按照施工组织设计、操作规程、技术措施等进行施工4安全员1负责检查施工现场安全控制措施落实的情况，及时反映安全的动态情况5测量人员2负责换填阶段的放线、验线等工作，并同时做好测量记录6试验检测人员2负责试验检测和控制7机械作业及维修人员23机械的操作、维修保养喝排除故障8辅助杂工68抽水、画线、做标志物、辅助等（2）、根据工程数量、填料压实的施工方法（碾压、振密或夯实），并结合现场地形条件及道路情况，合理配置一定数量的机械设备，每个施工作业面机械设备配置见下表：施工机械设备配置表序号设备名称单位数量性 能1挖掘机台121.0m3以上2自卸汽车台415t以上3装载机台1（3）、换填材料选用质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的块石、碎石等，填料种类及其技术条件应符合设计要求。（见文前：换填地基技术要求）3、换填地基施工要点（1）、 换填施工前进行施工调查，对需换填的软土层范围及深度（包括地基中的一切管路、电缆等）应仔细调查核实并处理。对填料进行选择和确认，对弃土场进行确认，对弃土场进行确认，自选弃土场应选择洼地，并根据地形条件设置挡土墙。（2）、 根据现场实际情况和工期要求划分施工段落，对施工作业先后顺序以及机械走行路线进行合理安排。（3）、 根据设计施工图纸测定换填的范围和深度。开挖深度在2.0m以内时，可用挖掘机清除至前池板、翼墙两侧基范围以外堆放或外运弃土场。开挖深度大于2.0m时，应由端部向中央分层挖除，同时修筑临时运输便道由挖掘机运输将软土弃至基坑两侧以外，可利用于两侧河道截流。（4）、 准备临时排水机械，疏干地表水，换填基坑内若有渗水应及时抽水排除。（5）、 换填地基面积大、软土底部起伏大于5%的应设置台阶，基坑开挖完成以后及时申请验收。（6）、 换填垫层铺筑前，应对软土表面进行修整，可采用人工配合机械对换填基坑修整成形，基坑修整成形后，用挖掘机取运块石分层碾压密实，对大型设备无法碾压到位的边角，采用小型设备补充碾压。（7）、 在开展施工前，应选择不小于100m的换填，地基段进行填筑、压实工艺性试验，确定合理的工艺参数和施工方法，其内容包括：1) 换填材料的松铺系数。2) 标准施工方法：l 填料摊铺方法和适用机具；l 填料的最佳含水量；l 整平和整形的合适机具和方法；l 压实机械的参数，压实的顺序、速度和遍数；l 挖掘、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合；l 压实质量的检测方法。3) 最大松铺厚度。（8）、 换填基坑成形后，报请驻地监理检查验收，合格后根据工艺性试验确定的工艺参数，采用横向全断面，纵向分段，水平分层由低向高处逐层填筑。换填施工应按照先深后浅的顺序，从最低处开始进行整片分层回填夯实（或碾压），尤应任意分段接缝，换填层底面应铺设在同一标高上，深度不同时，基坑地基图土面应挖成台阶或斜坡搭接，各分层搭接位置应错开0.51.0m，搭接处应注意压实。（9）、 填料运到划分好的施工地段后，用挖掘机修平后再用振动压路机进行纵向碾压。振动压路机碾压时，应按照工艺性试验确定的施工参数进行压实，行驶速度采用慢速，最大速度不超过4km/h，先慢后快，振动频度先弱后强，采用由两侧向中间碾压，轮迹重叠为后轮宽度的1/2，前后相邻两区段纵向重叠1.01.5m，上、下两层填筑接头处错开3m。每层碾压完毕后，快速检测压实密度和孔隙率，下层的压实质量经检验合格后，进行上层施工。（10）、 试验人员对每层填土厚度和填土间隔时间做好施工记录。4、换填地基施工安全保证措施（1）、 换填基坑边不应堆放弃土，确需临时性堆放的必须距离基坑边缘1.0m以上，高度不得超过1.0m。（2）、 挖基作业中如发生坑壁开裂等险情时，应立即报告施工负责人，当险情进一步加剧时，应立即组织人员、机械撤离。（3）、 基坑排水作业时，必须连续抽水，控制水面高度，避免坑壁坍塌。（4）、 施工现场临时用电应按施工现场临时用电安全技术规程（JGJ 4688）要求布线和设置用电器，做好安全用电管理。（5）、 在人口密集地区或交通要道旁进行挖基作业，基坑四周必须设置安全围挡及警示标识，配置必要的安全巡视员。（6）、 施工机械在作业时，应设有明显的安全警告标识，并派专人指挥。l 警告标识做到规范、适用，位置明显，方便机械操作手观察。l 指挥人员应熟悉业务，动作规范，指挥位置应既安全又能方便机手观察。（7）、 人、机配合作业时，须划分不同的作业区，专人指挥，交替作业，严禁人机混合作业。5、换填地基施工质量控制措施（1）、 填筑前首先进行工艺试验，确定主要工艺参数及设备配套方案，并按试验取得的工艺参数和确定的施工方法组织施工。（2）、 根据道路工程土工试验规程的要求对填料各项性能指标进行检测。（3）、 换填范围和深度必须满足设计要求，施工时应横向全断面，纵向分段、分层，逐层填筑，更根据换填范围大小划分卸料区、摊铺区、碾压区、检测区组织施工，下层检测不合格不得进入上层填筑。在无设计要求时，压实标准应符合下表要求。各类填料压实标准换填材料类别压实系数K碎石、卵石0.940.97砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%50%）土夹石（其中碎石、卵石占全重的30%51%）中砂、粗砂、砾砂、角砾、圆砾、石屑粉质黏土灰土0.956、换填地基施工的环境保护（1）、 挖除后的非使用材料（软土）必须运往指定的弃土场堆放、平整，并做好弃土场的防护、排水以及植被恢复工作。（2）、 取料场在施工完成后应根据当地土地利用、环保规划要求进行整治。（3）、 根据施工现场环境、气象条件，及时洒水养护施工便道，减少扬尘污染。（4）、 临时排水不得损毁农田、耕地，防止污染自然水源，也不得引起淤积和冲刷。（5）、 精心组织、合理安排。避免在人口密集地区夜间施工，以防噪声扰民。三、换填地基处理检测1、换填地基检测指标：主要包括地基系数K30、压实系数K和孔隙率n。各类填料换填地基检测指标应满足设计要求或执行道路工程土工试验规程要求。在施工设计图纸没有明确要求时，可以按下表中各类填料要求指标进行检验。各类填料地基检测指标填 料压实标准细粒土粗粒土碎石土检测频次和取样部位A、B、C组填料及改良土（不含细粒土、粉砂及易风化软质岩）地基系数K30（MPa/m）90100130每层、每100m范围内检测4点，距路基边2m处左右各1点，中间2点压实系数K0.90每层、每100m检测6点，距路基边1m处左右各2点，中间2点孔隙率n31%31%每层、每100m检测6点，距路基边1m处左右各2点，中间2点2、换填地基检测设备及方法地基系