材料换填处理公路软基施工实例分析（完整版）

1、材料换填处理公路软基施工实例分析摘要：软土地基需要结果物理、化学的方法进行处理 ,才能保证公路路基的质量。主要的处理方法有：换填法、排水固结法、轻型填方施工法和复合地基处理法等。本文对公路软地段挡墙工程的软土地基处理进行全面地介绍和总结，了换填法是公路软土地基处理工程中的应用，为今后公路软土地基处理提供有益的借鉴。分析关键词：软土地基；材料换填；换土垫层法；砂质粉土当岩溶地基因风化作用而使其承载力、变形或由于表层沟壑不平满足不了建筑物的要求，而风化层厚度又不大时，将基础底面下处理范围内不良土层全部挖去，然后分层换填强度较大的砂碎石、素土、灰土、矿渣或其他性能稳定的材料，并压实，这种方法即为换填

2、法。换土垫层法在岩溶风化严重或岩溶红粘土地基中比较实用。如图1。（1）提高地基承载力。承载力与地基下土层的抗剪强度有关。砂、碎石等填筑材料抗剪强度较软弱土层高，因此可提高地基承载力。（2）减小沉降量。一般来说，地基中浅层部分的沉降量占总沉降量比重较大，换填后可减小这部分沉降；另外由于换填材料对应力的扩散作用，可以使作用在下卧层的压力减小，从而减少下卧层的沉降。（3）加速软弱土层的排水固结。不透水基础或透水性差的路堤直接与软弱土层相接触，在荷载作用下，使软弱土层不易固结，形成较大的孔隙水压力，可能导致由于地基强度降低而发生塑性破坏的危险。而砂石等垫层材料透水性大，排水良好，可迅速消散孔隙水压力，

3、加速其下软弱土层的固结和强度的提 高。（4）防止冻涨。由于粗颗粒垫层孔隙率大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区地基土发生冻胀现象。此时砂垫层底面应满足当地冻结深度的要求。（5）消除膨胀土的胀缩作用。在各类工程中，垫层所起的主要作用有时也是不同的。对膨胀土地基而言则主要消除膨胀土的胀缩作用。1 、设计计算实践表明，不同换填材料的承载力和沉降基本相同，可近似按砂垫层的设计方法进行计算：（a ）垫层厚度的确定以“垫层底面处土的自重压力与附加压力之和不超过同一标高处软弱土层的地基承载力设计值”为标准。如图 1所示，其表达式如下：式中 fz垫层底面处土层地基承载力设计值， (kpa)pcz垫层底

4、面处土的自重压力， (kpa)pz垫层底面处土的附加压力设计值， (kpa)实际设计时，一般根据下卧层承载力确定垫层厚度。垫层厚度先根据经验初步拟定，然后用式（ 1-1）校核。厚度一般在 0.5m一 3m范围内，太小则垫层作用不显著，太大则施工较困难、且不经济。垫层底面处附加压力可由下式简化计算：（b ）垫层宽度的确定 垫层宽度应满足应力扩散的要求，可按下式计算或根据当地经验确定(1-4)式中 b垫层底面宽度。垫层顶面每边宜超出基础底边不小于 300mm，或从垫层底面两侧向上按当地经验放坡，整片垫层的宽度可根据施工的要求适当放宽。2 、施工工艺按换垫材料的不同，有砂和砂石垫层、素土垫层、灰土垫

5、层、碎石和废渣垫层等。由于篇幅所限，本文只介绍前两种。（1 ）砂和砂石垫层（a ）对材料的要求宜选用级配良好、质地坚硬的粒料，不均匀系数大于 10，中、粗砂为好，可掺入一定量的碎石、卵石，但要分布均匀。材料含泥量不应大于5%，对于用作排水固结的垫层，含泥量不应大于 3%，且不宜夹杂过大的石块，否则会导致垫层的不均匀压缩。一般要求碎、卵石粒径不大于 50mm。（b ）施工要点砂垫层的施工关键是将砂加密到设计的密实度。常用的加密方法有振动法、水撼法、碾压法等。要求分层铺砂，逐层密实。下层密实度经检验合格后方可进行上一层施工。检验标准为干密度达设计要求。分层厚度视不同密实方法而定，一般为 15、20

6、cm，具体的分层最大厚度和最优含水量可根据具体施工方法确定，见附录 2:铺筑前应先验槽，保证基槽稳定。开挖基坑及铺设垫层时，应避免扰动软弱土层的表面，否则坑底土遭到破 坏后，强度会显著降低，在荷载作用下将产生很大沉降。因此，开挖后应及时回填，并防止践踏坑底。砂石垫层底面应铺设在统一标高上。但如深度不同时，应注意做好搭接，并捣实搭接部分，施工时按先深后浅的顺序进行。人工级配砂石垫层，应拌和均匀后再铺填捣实。捣实垫层时，也应注意不要破坏基坑底面和侧面土的强度。采用细砂作垫层材料时，应加入一定数量的碎、卵石，且应防止地下水的影响。水撼法施工时，在基槽两侧设置样桩，控制铺砂厚度，每层 25cm,每铺一

7、层，灌水与砂平齐，然后用钢叉摇撼，直至全部沉实。检验合格后再进行下一层施工。（2 ）素土垫层素土垫层是先挖去基础下的部分或全部软弱土，然后回填素土，分层夯实。常用于处理湿陷性黄土地基和杂填土地基。素土垫层土料一般以粘性土为宜，施工中基槽内不得有水。夯（压） 实施工时控制土料含水量使之接近最优含水量。分层填筑时，虚铺厚度 150300mm。施工中由压实系数控制填土密实度。3 、质量检验垫层质量检验包括分层施工质量检验和工程质量验收。分层施工的质量标准应使垫层达到设计密实度，对不同垫层其标准也不同：如砂垫层应满足干重度要求，中砂 16knm，粗砂根据经验适当提高。砂垫层的分层施工质量检验可采用下述

8、方法之一：环刀压入法：采用径高比为 1:1，容积 21064 106m的环刀。取样前测点表面应刮去 3050mm厚松砂，并采用定向筒压入。环刀内砂样应不含尺寸大于 10mm的泥团或石子。贯入法：采用长 1.25m的20平头光圆钢筋，落距 700mm，使之垂直自由下落，贯入度应符合试验测定的控制贯入度。砂石垫层设置纯砂检验点后，可按砂垫层检验方法检验。分层施工质量检验的测点布置应满足以下要求：对于整片垫层，当面积 300m2时，环刀法为 3050m2布置一个，贯入法为 1015m2一个；当面积 300m2时，环刀法为 50100m2布置一个，贯入法为 2030m2一个。条形基础下垫层，同整片垫层

9、做法相同 ,且应满足环刀法 20m至少一个；贯入法每 10m至少一个。单独基础下垫层，同整片垫层做法相同，且每个基础不少于两个测点。换填结束后，按工程要求应进行垫层的工程质量验收。可通过载荷试验测定承载力，当有充分依据时，也可采用标贯试验或静力触探试验。当有试验证明通过分层施工质量检验可满足工程要求时，也可不进行工程质量整体验收。4、工程实例1、某公路地段挡墙工程的垫层设计挡土墙为条形基础， 宽 1.2m，埋深 1.0m，作用在基础底面上的荷载为 120kn/m，基础及基础上土的平均重度为 20kn/m3。场地土质条件：第一层粉质粘土，层厚 1.0m，重度为 17.5knm3；第二层为淤泥质粘

10、土，层厚 15.0m，重度为 17.8kn/m3，含水量为 65%；第三层为密实砂砾石层。地下水距地表为 1.0m。经研究分析，确定采用砂垫层处理方案。（a ）确定砂垫层厚度 取垫层厚度 1.7m，并要求分层碾压夯实，其干密度要求大于 1.6t/m3。垫层顶面处基底平均压力为垫层底面的附加压力按公式 （1-2）示计算：垫层底面处的自重压力为第二层淤泥质粘土的含水量为 65%，查出其地基承载力基本值 f。=50kpa，从勘察报告中查得回归修正系数切，f=0.90，则地基承载力标准值 fk为由地基规范查得深度修正系数d=1.0，经深度修正后，则地基承载力设计值为说明满足设计，故垫层厚度取 1.7m

11、。（b）确定垫层宽度按式（ 1-4），取垫层宽度为 3.2m。2、素土垫层材料的压实特性研究及应用实例换填施工前应通过室内击实试验，选择压实性能良好的土料，并确定该土可能达到的最佳密实度（以干密度表示）范围与相应的含水量值，为换填设计合理选用填筑含水量和填筑密度提供依据。如某桥头引道工程，宽度36m，高度5m，其下河道淤泥 35m厚，含水量为 48%，孔隙比为 1.1，塑性指数为 18，压缩系数为 0.8mpa-1，灵敏度为 6.7，属典型软土。设计采用素土垫层，将淤泥全部挖除。通过对该工程所选土料的击实特性研究，发现砂质粉土和某些粘质粉土的击实特性既不同于纯净砂土，也不同于粘性土，其击实曲线

12、形状呈现多峰型或型，这一情况在国内尚未见过有关报道。下面将就此作一介绍，以供 工程实践及继续研究参考。（a ）试验设备及规格击实试验采用轻型击实。击实仪为：击实筒内径 9.215cm，筒高 15cm，击实筒容积 1000cm3，击锤质量 2.5kg，锤底直径 5cm，落距 30.5cm ，单位体积击实功应为 561.0kjm3。击实试样的制备采用干法，分 3层击实，每层 25击。颗分试验细粒含量的确定为密度计法。采用乙种土壤密度计：刻度为 0.9951.020，最小分度值为 0.0002。量筒：容积为 1000ml,内径为 60mm，刻度为 01000ml。（b ）土工试验成果本次试验共作土样

13、 11个。其土工试验成果汇总于表 1。（c ）成果分析根据本次试验成果（表 l）及以往的工程经验，可得出下列结论： 1 ）粉质粘土及塑性指数 ip7的粘质粉土，击实曲线呈单峰型，轻型击实的最大干密度d一般大于 1.6t/m3，其最优含水量基本符合 wop=wp2%的经验公式。土样 17的击实曲线均为典型的单峰型。下文中图 2为土样 7的击实曲线。2）砂质粉土和塑性指数 ip7的粘质粉土，击实曲线不再呈单峰型，而是呈多峰型（具有 23个峰值点）或峰型，轻型击实的最大干密度d一般小于 1.6t/m3，其最优含水量也基本符合 wop=wp2%的经验公式。上图中的图3、图 4和图 5分别为土样 9、土

14、样 10和土样 11的击实曲线。 3）试验表明，砂质粉土和塑性指数 ip7的粘质粉土压实性能较差。压实后的干密度和压实系数很难达到设计要求。尤其对击实曲线为双峰型和多峰型的填土，当需大量填方时，因填筑含水量很难按设计要求严格控制，从而导致压实后的干密度较室内击实最大干密度偏小。三、结论对软土的工程特性以及公路工程中由于对软土处理不当而引发的工程问题进行了总结。对工程中常用的软土地基处理方法一换填法， 从作用原理、适用+范围、设计计算等方面进行了总结， 以期对工程实践具有一定的指导作用。实际工程中，当采用粉土作为填方工程的土料时， 应选用塑性指数 ip7的粘质粉土，不宜采用砂质粉土和塑性指数 i

15、p7的粘质粉土。通过对试验资料的分析，某引道工程采用了土样 4所在场地的土料，其室内击实最大干密度 1.8g/cm3，最佳含水量 15%。施工时分层虚铺压实，施工中按设计压实系数又严格控制施工质量。目前路况良好。参考文献；1地基处理手册编委会地基处理手册 m2版北京：中国建筑工业出版社， 200033 522刘景政，杨素春，钟冬波地基处理与实例分析 m北京：中国建筑工业出版社， 199816 353刘松玉公路地基处理 m南京：东南大学出版社 200111- 22注：文章内所有公式及图表请以 pdf形式查看。 本页下面内容为赠送的可以自由编辑删除【最新资料 Word 版可自由编辑！】 1Z101

16、000工程经济1Z101010资金时间价值的计算及应用P111利息的计算P112.资金等值计算及应用P513.名义利率于有效利率的计算P111Z101020技术方案经济效果评价P1421经济效果评价的内容P1422.经济效果评价指标体系P1823.投资收益率分析24.投资回收期分析25.财务净现值分析26.财务内部收益率分析27.基准收益率的确定P19P22P24P25P2628.偿债能力分析P281Z101030技术方案不确定分析P3131不确定性分析32盈亏平衡分析33敏感性分析P31P33P381Z101040技术方案现金流量表的编制41技术方案现金流量表42技术方案现金流量表的构成要素

17、P41P42P451Z101050设备更新分析51设备磨损与补偿P53P5352设备更新方案的比选P5553设备更新方案的比选方法P561Z101060设备租赁与购买方案的比选分析P61P6661设备租赁与购买的影响因素62设备租赁与购买的比选分析P61P621Z101070价值工程在工程建设中的应用71提高价值的途径72价值工程在工程建设应用中的实施步骤P67P711Z101080新技术、新工艺和新材料应用方案的技术经济分析P7881新技术、新工艺和新材料应用方案的选择原则82新技术、新工艺和新材料应用方案的技术分析83新技术、新工艺和新材料应用方案的经济分析P79P79P80 1Z1020

18、00工程财务1Z102010财务会计基础11财务会计的职能P84P84P8512会计核算的原则13会计核算的基本前提P8614会计要素的组成和会计等式的应用P881Z102020成本与费用21费用与成本的关系P91P9122.工程成本的确认和计算方法P9323.工程成本的核算24.期间费用的核算P99P1051Z102030收入P10631收入的分类及确认P10632.建造（施工）合同收入的核算P1091Z102040利润和所得税费用41利润的计算 P114P11442所得税费用的确认P1171Z102050企业财务报表51财务报表的构成P123P12352资产负债表的内容和作用53利润表的内

19、容和作用P124P12754现金流量表的内容和作用P12855财务报表附注的内容和作用P1321Z102060财务分析61财务分析方法P133P13362基本财务比率的计算和分析P1351Z102070筹资管理P13971资金成本的作用及其计算72短期筹资的特点及和方式73长期筹资的特点及和方式P139P141P1451Z102080流动资产财务管理P14881现金和有价证券的财务管理P14882应收账款的财务管理83存货的财务管理P150P151 1Z103000建设工程估价1Z103010建设工程项目总投资11建设工程项目总投资的组成12.设备及工器具购置费的组成13.工程建设其他费的组成P153P153P155P1581Z103020建筑安装工程费用项目的组成与计算21按费用构成要素划分的建筑安装工程费用项目组成22按造价形式划分的建筑安装工程费用项目组成P165P165P16823建筑安装工程费用计算方法24建筑安装工程计价程序P170P1741Z103030建设工程定额31建设工程定额的分类32人工定额的编制P177P177P17