软基地段施工技术方案.doc

安景高速公路安徽段第六合同段软基地段施工技术方案安通建设有限公司安景高速公路AJ-06标项目经理部 二零零六年四月十日本段软土分布在K42+890K43+285，除去桥梁跨段外，路基段实际需处理里程为K43+018.3K43+284.4，设计处理长度为266.1m。（一）软基处理前的准备工作软基处理前场地平整原始场地会有低洼积水处和突兀的高地，软基处理施工前应做好场地平整和施工期间的排水措施；同时又要保障施工机械的顺利进场。方案设计和规范的要求先做好抽排水、清淤、回填，使整个场地（或某一工作区段）处在相对水平的面上，这个面我们称之为“工作基准面”。工作基准面应有足够的地基强度使施工顺利进行。（二）软基处理技术方案 根据软基路基的设计主要原则，针对该路段地形及工程地质条件特点，分别进行了一半路堤段、桥坡段的处理方案。沿线无较大沟塘，未对沟塘段进行相应处理设计。1、一般路堤软基处理方案a）浅层处理方案软土层较薄或路基填土较低的地段，经计算，路基工后沉降量可满足工后沉降控制标准的地段，采用浅层处理。浅层处理方案以设置碎石垫层为核心，根据软土的地质情况并结合路堤的填土荷载、路堤的稳定性要求、路堤的差异沉降要求等条件，考虑是否采用单向土工格栅进行加强处理，本次设计铺设3层土工格栅，第一层土工格布设在碎石垫层顶面，第二、三层依次向上铺设40cm一层，垫层设计厚度40cm，垫层两端土工布包边。根据本标段软基地质情况及设计要求，一般路堤软基段采用浅层处理方案。、遵循“按图施工”的原则和“边观察，边分析”的方法进行清淤作业。清淤时，采用挖掘机逐层开挖，自卸车将淤泥运至弃土场，挖至设计深度后，立即对软基两侧进行排水沟开挖，而后报请监理工程师检验。合格后，对软基地层进行凉晒，用压路机碾压整平。不合格的情况下，根据监理工程师的意见进行继续下挖处理，直至达到要求。、清淤完工并经监理工程师检验合格后，采用含泥量小于3%，粒径小于5cm，干密度大于2.0t/m3的未风化的天然砾石或扎制碎石的级配碎石，在处理范围里采用机械加人工以每层40cm的厚度进行逐层摊铺、逐层碾压，并且各层之间铺设单向土工格栅。第一层摊铺完后先采用推土机推平，对层面上的坑凹不平部分采用人工进行整平，然后在碎石层面上适当洒水，再用轻型压路机碾压。碾压时，先轻后重、先慢后快、先两边后中间、最大速度不超过4Kmh，碾压重叠轮迹为13，直至压实度达到95%为止。然后依次往上摊铺。当铺至60cm厚时，先用推土机压实，再用重型压路机碾压，使碎石垫层结构密实。对压路机难以压到的边角部分采用小型夯实机具配合人工进行夯实。宽度为路基实际覆盖宽度。、在碎石垫层地层两边采用最大拉伸强度大于5KN/cm,延伸率为10%时拉伸强度不小于4KN20cm，顶破力（50）不小于4KN的土工布进行包边处理。包边时沿路线方向铺设，压入垫层底面宽度不小于50cm，当碎石垫层的压实度达到要求后再回折，回折宽度不小于2cm。、根据软土的地质情况并结合路堤的填土荷载、路堤的稳定性要求等条件确定铺设单向土工格栅的层数。第一层土工格栅布设在碎石垫层顶面，第二、三层依次向上铺设40cm厚一层，各层之间铺设碎石填料并且采用插钉将其固定于填土层表面。土工格栅接头采用绳接，搭接宽度为10cm，用尼龙绳或铁丝绑扎。、单向土工格栅采用GDL型，其主受力向抗拉强度不小于80KNm 。其施工工序为：铺幅放样与前幅边缘搭接10cm并绳接端头锚固预留边缘搭接宽度10cm。、确保土工格栅的上下面填料无刺破土工织物的尖石等物。土工格栅按设计要求方向铺设，其强度方向垂直公路中线，铺设时保证拉直平顺。为避免已铺好的土工格栅长期曝晒，土工格栅铺设后与填筑其上的第一层填料之间的间隔时间不超过一周。因故需延长间歇时间时，采用表面覆土保护，覆土厚度不小于20cm。、在施工过程中若发现地质情况与设计提供资料不符或原设计的处治方法因故不能实施时，及时报告监理工程师申请变更。2、桥坡段软基处理方案a）干振复合地基处理方案该段软土呈多层发育，本次设计采用干振复合桩结合欠载预压处理方案。成桩直径25cm。在桩顶做30cm厚垫层，用于调整桩顶压力的分布。布桩型式采用正三角形，按平行于桥台走向布设；桩长经计算并结合该地区类似工程经验最终确定为5m。桥坡段按2倍左右的台后填土高度等分A、B、C段3个加固区处理，采用桩长不变，通过调整间距控制桥坡段与一般路堤段的差异沉降的方法进行过渡处理。A区桩间距0.8m，B区桩间距1.0m，C区桩间距1.2m。另外在台前1.52倍左右的台后填土高度范围内及桥台锥坡范围被也要进行处理，称为D区，桩间距1.2m，D区布设桩顶垫层，整平填土即可。桥台基桩周围调整干振桩布置，桥台基桩周边50cm的范围不进行干振桩施工。复合桩处理段和一般路堤处理段的接头部位设计采用铺设一层5cm高强土工格室加强过渡处理，在接头部位分别向两侧布设各5m长；格室铺设在垫层的中间。干振桩的有效桩顶标高为工作基准面以下30cm处的标高，并据此推算干振桩的桩底标高。（三）沉降与稳定动态观测 设计采用了加筋垫层处理方案及干振复合桩符合地基处理方案。设计原则是控制工后沉降、差异沉降，用控制总沉降和不同预压时间的方法来控制工后沉降，使设计方案合理经济。1、沉降量计算 干振桩方案的沉降根据复合地基的理论进行验算，由群桩体本身压缩变形及桩端土的压缩变形采用压缩曲线按分层总和法计算。浅层垫层处理方案，堆载预压的沉降按固结排水法理论进行计算，地基主固结沉降量采用压缩曲线按分层总和法进行计算，而软基总沉降量包括加载时的瞬时沉降、主固结沉降及次固结沉降三部分，总沉降计算公式采用如下：S=mSc式中 S-地基的总沉降量； m-沉降系数，根据经验取m=1.11.7； Sc-主固结沉降量。从上式得出，影响总沉降量的主导因素是主固结沉降，瞬时沉降在荷载加上后即完成，主固结沉降和填土加载高度、预压时间密切相关，加上地层地质条件的变化，因此要保证足够的预压填土高度和预压时间。沉降系数规范推荐取值范围为1.11.7,其值应根据路堤高度、填料密度、地基的强度、填土速率等因素综合确定。m计算公式如下：m=0.6160.7(h0.2+vh)+式中： 路堤的填料密度（t/m）； h路堤高度（m）； v填土速率修正系数； 地基处理类型修正系数； 地基条件修正系数。根据本次软基处理类型及安徽地区相似工程经验，本路的沉降系数取值范围为1.151.3。2、观测断面及测点布置用于水平位移观测的固定控制边桩在现场施工时确定埋设位置。沉降板一般路段每间隔150200米设一个断面，桥头两端设置一个断面，在沟塘路基段上至少设置一个断面；水平位移边桩在接近或大于极限填土高度路段、桥头路段沟塘路段上至少设置一个断面，施工中沉降板的沉降速率大于控制标准时，及时补设位移边桩。3、仪器埋设及数据测零、沉降板制备60601cm的沉降板，在完成铺设垫层和深层竖向排水体工序或搅拌桩后即可埋设。每个观测断面布设三块，分别位于路基中心和路肩处，为减少填土对沉降板的摩擦影响的措施，其附近填料最大粒径不大于10cm，沉降板埋设后进行一星期零点测试，测试数据为沉降板的起始数据。、边桩边桩采用混凝土基座保护桩，埋设在路基坡脚外，每个观测断面在同一轴线上布设8根，分别位于坡脚和外缘8、9、10米处，并在离路基坡脚不小于25cm通视良好的地方埋设一固定桩。相对固定点的边桩埋设好后，一周内连续测量各边与固定桩之间的相对距离作为起始数据。、观测频率在预压填土时，每填完一层及时对所有观测仪标测量一次；如果两次填筑间隔较长时，每3天观测一次；如遇变形量接近或超过控制速率标准则采用加大观测频率，调整施工进度。沉降预压期第一个月每周一次，第2-3月每半月一次，次后每月一次。 、观测成果资料整理与初步分析各个仪标每次测定数据及时分析处理，并绘制成图，绘制的曲线图有：a. 荷载沉降时间过程线；b. 荷载侧向变形时间过程线；c. 沉降速率曲线；d. 水平位移速率与时间荷载曲线；边桩高程变化曲线。（四）雨季施工安排 1、保持工作面较大的纵横坡度，设置排水沟，使雨水能迅速排走。2、淤泥随挖随运，垫料随铺随压，施工现场不留任何淤泥与垫料。3、施工工作面保持3%左右的横坡和较好的平整度，避免积水。干振复合桩的施工工艺及对材料的要求 1、施工工艺选用15型振动锤振动沉管、管内投料成桩，采用连续施打顺序施工。当土层中含水量大于30%时，符合料采用干料；当土层含水量小于20%时，则必须采用湿料；而当土层中的含水量小于25%，大于20%时，采用干料浇注成桩后，再在桩头加少量水。成桩工艺流程如下：平整场地桩机就位调平机体沉管至设计标高投料振动拔管成桩移位一根桩2、材料对技术要求干振复合桩桩体以粉煤灰、石灰、水泥、外加剂为基本胶凝体系，按一定比例与砂、石、水拌合，经水化、硬化而形成的具有一定强度的人工石。各种材料要求如下：a)粉煤灰粉煤灰是桩体最主要的构成材料，其品质直接影响符合桩的强度和耐久性。一般三级以上粉煤灰均可用于复合桩，在干灰获得比较困难的情况下，也可以采用湿灰或调湿灰，甚至陈灰，但在使用前应粉煤灰烧失量、细度和抗压强度比等指标进行试验。烧失量控制在12%以内，细度（45um筛余）不大于25%，28天抗压强度比不小于60%。粉煤灰化学成分的变化范围以及典型粉煤灰的化学成分见下表所示。 低钙粉煤灰的化学组成氧化物SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3烧失量均值（%）50.627.17.12.81.20.51.30.38.2范围（%）33.959.716.535.11.519.70.810.40.71.90.21.10.62.901.11.223.6 b)石灰复合桩的石灰通常采用磨细生石灰，为了保证桩体的强度，应筛去粒径大于1mm的粗颗粒。但由于生石灰在野外施工现场很难保存，可以采用熟石灰。熟石灰可以通过生石灰自然陈化35天得到，陈化超过5天后的石灰不能采用，注意筛余粗大或未陈化的石灰粒径，避免经陈化或未陈化的石灰受到雨淋。石灰等级划分见下表所示。须采用二级或二级以上石灰。生石灰的等级划分项 目钙 质 生 石 灰镁 质 生 石 灰一等 二等三等一等 二等三等有效钙+氧化镁含量（%） 858070807565未消化残渣含量（5mm筛余）（%）71117101420c)水泥采用32.5级缓凝水泥。d)骨料骨料最大粒径在15以下为宜，运用中砂作为细骨料，砂率控制在3040%，尽可能采用良好级配的砂石料，如瓜米石。e)桩体材料配比及强度复合桩胶凝材料建议配比（重量比）“粉煤灰:石灰:水泥：外加剂=1：0.24：0.14：0.05”，外加剂可选用硫酸钠。复合桩材料比（重量比）及建议“胶凝材料：砂：石=1：1：2”。设计给出配比为参考值，应根据现场试桩情况进行调整。f)室内配比试验根据配方分别称量各种配料后，将其放在搅拌器内拌合均匀，然后将水用喷水设备均匀喷洒在混合料上，进行拌合，直至