铁路路基施工与维护 课件全套 刘芳宏 项目1-6 路基构造认识 - 路基养护与维修

铁路路基施工与维护项目1路基构造认知目录任务1-1路基横断面构造认知任务1-2路基面形状和宽度确定0102任务1-3高铁铁路标准横断面03一二任务1-1路基横断面构造认识路基横断面形式路基横断面基本构造目录01路基横断面形式垂直于线路中心线的路基截面为路基横断面路基横断面形式当铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成，这种路基称为路堤。当铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基称为路堑。当路基面与经过清理后的天然地面齐平，路基无填挖土方时，这种路基称为不填不挖路基。路基横断面形式当天然地面横向倾斜，路基面边线与天然地面线相交时，路堤本体在地面和路基面相交线以上部分无填筑工程量，这种路基称为半路堤。当天然地面横向倾斜，路堑路基面的一侧无开挖工作量时，这种路基称为半路堑。当天然地面横向倾斜，路基一部分以填筑方式构成，而另一部分以开挖方式构成时，这种路基称为半路堤半路堑路基横断面形式02路基横断面基本构造能按线路设计要求铺设轨道而构筑的部分，称为路基本体。由路基顶面、基床、边坡、基底几部分构成。附属设施是路基的组成部分，是为确保路基体结构的稳固性而采用的必要的经济合理的附属工程措施。包括排水设施、防护设施、加固设施三大类。路基横断面基本构造路基本体附属设施基床以下路堤路基横断面基本构造——路基本体路基顶面:能直接在其上面铺设轨道及路肩组成的部分，简称路基面。路肩：路基顶面中，道床覆盖以外的部分。路肩标高即为设计标高基床：路基面以下受到列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围。边坡：路基横断面两侧的边线。顶肩坡脚基底：路堤的地基，天然地面以下受填土自重及轨道、列车动荷载影响的土体部分。地面标高边坡高度路堤横断面示意图路基横断面基本构造——路基本体堑顶边缘堑顶边缘标高路肩标高边坡高度路堑横断面示意图分为地面排水设施和地下排水设施。常用的防护设施是坡面防护和冲刷防护。常用的加固措施有护堤、挡土墙、支垛、抗滑桩等。路基横断面基本构造——附属设施铁路路基附属物还包括综合地线、电缆沟槽、接触网立柱基础、声屏障基础等。附

属

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施附

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施一二任务1-2路基面形状和宽度确定路基面形状线间距目录三四路肩宽度路基面宽度五六路基边坡标准路基横断面形式路基面形状高速铁路路基面形状应为三角形，并设计为由路基面中心向两侧呈4%的横向排水坡。曲线加宽时，仍应保持路基面为三角形。直线地段路基横断面曲线地段路基横断面基床以下路堤高速列车运行时会产生列车风，相邻线路高速列车相向运行所产生的空气压力冲击波易震碎车窗玻璃，使旅客感到不适，甚至影响列车运行的平稳性，故高速线路的线间距较普通铁路有所增大。其大小取决于机车车辆幅宽、轨距、高速列车运行速度以及考虑将来铺设渡线道岔等因素。我国高速铁路线间距根据所采用机车车辆类型、运行速度等因素线间距确定为5.0m。双线铁路线路中心线间的距离。线间距线间距：设计依据：设计值：基床以下路堤①路基稳定的需要，特别是浸水以后路堤边坡的稳定性。②满足养护维修的需要。③保证行人的安全，符合安全退避距离的要求。④为路堤压密与道床边坡坍落留有余地。我国高速铁路有砟轨道路肩宽度根据所采用的机车外形、车辆幅宽、列车长度、行车速度等提出：有砟轨道路基两侧的路肩宽度，双线不应小于1.4m，单线不应小于1.5m。铁路路基顶面中，道床覆盖以外的部分称为路肩。路肩宽度路肩：设计依据：设计值：基床以下路堤路基面宽度——设计值1、直线地段路基面宽度轨道类型设计最高速度/（km/h）双线线间距路基面宽度/m单线双线无砟轨道2504.68.613.23004.813.43505.013.6有砟轨道2504.68.813.43004.813.63505.013.8路基面宽度——设计值2、曲线地段路基面加宽值路基面在无砟轨道正线曲线地段一般不加宽，当轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求时，根据具体情况分析确定；有砟轨道正线曲线地段加宽值应在曲线外侧按表1-3的规定加宽。曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。设计最高速度/（km/h）曲线半径R/m路基外侧加宽值/m250R≥100000.210000＞R≥70000.37000＞R≥50000.45000＞R≥40000.5R＜40000.6300R≥140000.214000＞R≥90000.39000＞R≥70000.47000＞R≥50000.5R＜50000.6350R＞120000.312000≥R＞90000.49000≥R≥60000.5R＜60000.6填土的性质和所处的环境，如抗震、防洪等，地层的工程地质和水文地质条件、边坡高度、降雨和排水及气象条件等因素。路基横断面两侧的边线称为路基边坡路基边坡路基边坡：设计依据：设计值：基床以下路堤一二任务1-3

高速铁路标准横断面图有砟轨道与无砟轨道路堤形式有砟轨道与无砟轨道路堑形式目录标准路基横断面形式无砟轨道双线路堤有砟轨道双线路堤基床以下路堤标准路基横断面形式THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-1地基处理概要目录地基加固的目的地基处理方法及其适用范围010201地基加固的目的地基加固的目的

地基加固能够提高土体强度，增加承载能力；降低土的压缩性，减小沉降；降低土的渗透性，保持土体稳定；防止土体液化，增加抗震性能；改善特殊土体特性。地基是建筑物的基础，需要承担上附结构物传递下来的所有的力，而且地基基础是隐蔽工程，一旦产生破坏很难及时发现，因此在施工过程中一定要严格按设计要求采取措施和加强质量控制，达到提高地基承载力和控制工后沉降的目的。02地基处理方法及其适用范围地基处理方法及其适用范围0504030201路基地基处理方法换填：利用合格填料换填原地面软弱土或不良土，并夯压密实，达到提高地基承载力的目的，主要有换土垫层、挤淤置换法。置换：利用物理力学性质较好的材料置换天然地基中部分或全部软弱不良土质，主要振冲置换法、强夯置换法、砂石桩(置换)法和石灰桩法等。排水固结：通过在软土地基中设置袋装砂井或塑料排水板，在土层上部预加荷载，加快软土地基排水固结，主要有加载预压法、超载预压法、真空预压法、真空预压与堆载联合作用法等。灌入固化物：通过外力作用向土中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化材料，使地基土层密实，提高承载力，主要有深层搅拌法、高压喷射注浆法、渗入性灌浆法和劈裂灌浆法等。振密挤密：通过振密或挤密的方法使地基土密实，提高其承载力，主要有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密砂石桩法、爆破挤密法、灰土桩法、夯实水泥土桩法和孔内夯扩桩法等。刚性桩：深厚软土地基处理采用的方法，主要有CFG桩、钢筋混凝土桩和钢筋混凝土管桩。地基处理方法及其适用范围类别方法适用范围

换填换土垫层法各种软弱土地基。挤淤置换法厚度较小的淤泥地基。

置换振冲砂（碎石）桩置换法不排水抗剪强度不小于20kPa的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。强夯及强夯置换法人工填土、砂土、黏性土和黄土、淤泥和淤泥质土地基。石灰桩法杂填土、软黏土地基。地基处理方法及其适用范围类别方法适用范围

排水固结袋装砂井饱和软弱土层塑料排水板饱和软弱土层堆载预压法软黏土、粉土、杂填土、冲填上、泥炭土地基等。超载预压法软黏土、粉土、杂填土、冲填上、泥炭土地基等。真空预压法软黏土、粉土、杂填土、冲填上、泥炭土地基等。真空预压与堆载联合作用法软黏土、粉土、杂填土、冲填上、泥炭土地基等。地基处理方法及其适用范围类别方法适用范围

振密挤密振冲密实法黏粒含量少于10%的疏松砂性土地基挤密砂石桩法疏松砂性土、杂填土、非饱和黏性土地基、黄土地基。爆破挤密法疏松砂性土、杂填土、非饱和黏性土地基、黄土地基。灰土（水泥土）挤密桩法地下水位以上的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基。孔内夯扩桩法（柱锤冲扩桩）地下水位以上各种软弱地基，因地制宜采用适当的成孔工艺、回填料和夯扩工艺。

振密挤密振冲密实法黏粒含量少于10%的疏松砂性土地基。挤密砂石桩法疏松砂性土、杂填土、非饱和黏性土地基、黄土地基。爆破挤密法疏松砂性土、杂填土、非饱和黏性土地基、黄土地基。土桩、灰土桩法地下水位以上的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基。夯实水泥土桩法地下水位以上各种软弱地基。孔内夯扩桩法地下水位以上各种软弱地基，因地制宜采用适当的成孔工艺、回填料和夯扩工艺。地基处理方法及其适用范围类别方法适用范围灌入固化物深层搅拌法淤泥、淤泥质土和含水率较高地基承载力标准值不大于120kPa的黏性土、粉土等软土地基。用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。高压旋喷法淤泥、淤泥质土、黏性土，粉土、黄土、砂土，人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石，或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。多向搅拌法软土、淤泥质土、松软土。渗入性灌浆法中砂、粗砂，砾石地基。劈裂灌浆法岩基或砂、砂砾石、黏性土地基。形成劈裂需要一定条件。刚性桩钢筋混凝土桩复合地基法各类深厚软弱地基低强度混凝土桩复合地基法（CFG桩法）各类深厚软弱地基THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-2原地面处理目录地基处理的一般规定原地面处理010201地基处理的一般规定地基处理的一般规定《高速铁路路基工程施工技术规程》（QCR9602-2015）中对地基处的一些基本要求做了统一说明。地基处理的一般规定要求如下：01地基处理施工前应熟悉施工图及有关工程地质、水文资料，收集地下管线、构造物等资料，结合工程情况了解本地区地基处理经验和类似工程的施工情况。02地基处理施工前应核查地质资料，并进行地基处理的各项工艺性试验。工艺性试验应对单桩承载力或复合地基承载力进行验证。核查或施中发现地质情况与设计不符时，应及时反馈给有关单位。03地基处理施工场地应合理规划，并根据地质情况、工程特点等合理选择施工工艺和机械设备，同类地基处理所采用机械性能应基本一致，否则应分别进行工艺性试验。地基处理的一般规定要求如下：04地基处理施工前应做好临时排水，清除场内杂物、杂草、腐植土，并平整场地。05地基处理施工前应对地下管线、构造物等制定专项保护措施，并妥善保护以免损坏。06各类运至工地的材料应按相关规定进行验收，并分类堆放，妥善保管。07地基处理施工前应组织施工人员学习和掌握所承担工程地基处理的目的、原理、施工工艺、技术要求，质量标准及检测方法等。地基处理的一般规定要求如下：08地基处理施工应针对不同的处理形式制定相应监督记录表格，配备相应人员对影响质量、环境保护，工期等关键工序的作业内容进行记录、监督。09地基处理施工作业应执行《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302的相关规定。10桩类地基处理施工过程中，应记录施工设备贯入地层的反应，出现连续多根桩进入的持力层地质情况与设计不符时，应提出变更设计。地基处理的一般规定要求如下：11地基处理中模板、钢筋、混凝土施工应符合《铁路混凝土工程施工技术指南》（Q/CR9207-2017）的相关要求。12、地基处理施工过程中产生粉尘、泥浆和噪声等对环境的污染应符合高速铁路路基工程施工技术规程（Q/CR9602-2015）的相关规定。13地基处理完毕应及时埋设变形观测设备，经检验合格后方可进入下道工序施工。02原地面处理原地面处理天然地基：就是原地面，也就是未经人工处理的地基。复合地基：部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基被称为复合地基。定义：原地面处理0504030201原地面施工的工艺要求：施工前应清除基底表层植被，挖除树根，做好临时排水设施，排干原地面积水。地基范围内的地下水出露处应按设计要求处理，并应做好地下水出露位置和处理前、后出水情况的记录。原地面处理前，应核查地基的地质资料，地基条件与设计文件不相符时，应及时反馈。原地面坡度陡于1：5时，应顺原地面挖台阶，并碾压密实，沿线路横向挖台阶的宽度、高度应符合设计要求，沿线路纵向挖台阶的宽度不应小于2m。当基岩面上的覆盖层较薄时，宜先清除覆盖层再挖台阶。原地面为浅层淤泥土或腐植土时，应清除并运至指定位置。原地面表层为松散土层时，应将松土翻挖并整平碾压密实，质量应符合设计要求。注：设计要求原地面进行冲击碾压时，其工艺应通过试验确定，质量应满足设计要求。原地面处理施工完成后，保证工程质量，一定要进行质量控制。1、原地面碾压质量应符合设计要求。检验数量：区间正线路基沿线路纵向连续长度每

100m、站线路基每1×104m²，施工单位抽样检验4点，至少1点在路基设计坡脚线上，规模不足时也按4点检验;监理单位按施工单位抽检数量的10%平行检验，每工点不少于1点。检验方法：按现行《铁路工程土工试验规程》TB10102-2023规定的试验方法检验。原地面处理施工完成后，保证工程质量，一定要进行质量控制。2、原地面处理后应无草皮、树根等杂物，平整无积水，地面横坡应满足设计要求。检验数量：区间正线路基沿线路纵向连续长度每100m、站线路基每1×104m²，施工单位抽样检验4点，规模不足时也按4点检验;监理单位平行检验不少于1点。检验方法∶观察基底处理外观，坡度尺测量横坡坡度。原地面处理施工完成后，保证工程质量，一定要进行质量控制。3、原地面坡度陡于1：5时，应挖台阶并整平碾压，沿线路横向挖台阶的宽度、高度和沿线路纵向挖台阶的高度应符合设计要求，台阶面不得倒坡、积水。检验数量∶施工单位每个台阶检验3点。检验方法∶尺量台阶宽度、高度，坡度尺检查台阶面、观察。THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-3换填施工目录换填垫层法的适用范围砂（碎石）垫层的施工010201换填垫层法的适用范围换填垫层法的适用范围概

念:换填垫层法:是指挖除地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填合格填料，并碾压或夯压密实的地基处理方法。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。换填垫层法的适用范围换填材料:换填按其采用材料可分为砂石、素土、灰土、矿渣、AB组填料及其他性能稳定材料的换填等。不同换填材料适用不同的地质情况。换填垫层法的适用范围换填材料:砂石：多用于中小型工程的局部处理，适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理，不得用于湿陷性黄土地基，不宜用于大面积堆载和动力基础的软土地基处理，不宜用于地下水流速快、流量大的地层。换填垫层法的适用范围换填材料:素土（粉质粘土）适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土或膨胀土地基处理。灰土适用于中小型工程，尤其是湿陷性黄土。换填垫层法的适用范围换填材料:粉煤灰：适用于机场、道路、港区陆域、堆场和小型建筑。作为建筑物垫层的粉煤灰应符合有关放射性安全标准的要求矿渣换填层。换填垫层法的适用范围换填材料:矿渣：用于铁路、道路地基处理，但对于受碱性或酸性废水影响的地基土，不得用矿渣作换填层。换填垫层法的适用范围换填材料:AB组填料：属于良好的路基填料，广泛用于道路、铁路基床底层、表层的地基处理。换填垫层法的适用范围换填材料适用范围砂石多用于中小型工程的局部处理，适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理，不得用于湿陷性黄土地基，不宜用于大面积堆载和动力基础的软土地基处理，不宜用于地下水流速快、流量大的地层。土

素土（粉质粘土）适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土或膨胀土地基处理。灰土适用于中小型工程，尤其是湿陷性黄土。矿渣（高炉重矿渣）用于铁路，道路地基处理，但对于受碱性或酸性废水影响的地基土，不得用矿渣作换填层。AB组填料AB组填料属于良好的路基填料，广泛用于铁路、道路基床底层、表层的地基处理。

注意：对于深厚软弱土层，不应采用局部换填处理地基;一般说来，对于受震动荷载的地基，不应用砂石进行换填处理，对于放射性超标准的矿渣（如粉煤灰），不应用于建筑物的换填处理。02砂（碎石）垫层的施工砂（碎石）垫层：是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂、碎石层，部分夹铺土工合成材料，具有提高地基承载力、加速软土排水固结、防止冻胀、调整复合地基桩土应力的作用。砂（碎石）垫层的施工砂（碎石）垫层的施工砂（碎石）垫层优点

:仅采用砂石垫层处理的软土地基，在填土过程中，荷载逐渐增加，促使地基软土排水固结，渗出的水就可从垫层中排走，缩短排水通路，有利于地基的固结。这种方法施工简易，占地面积小，但施工时需严格控制路堤填筑速率，使地基在排水固结过程中所增长的强度和路堤填土高度相适应。砂（碎石）垫层的施工砂（碎石）垫层法的工艺流程为：测量放样，基地清理、平整，填筑土拱，分层摊铺砂（碎石）其厚度按工艺试验确定，但要注意砂（碎石）的选择要符合设计要求，含泥量、粒径经检验合格，分层碾压，碾压质量符合设计要求，最后检查填层厚度并满足设计要求。垫层法施工工艺流程图砂（碎石）垫层的施工施工技术要求：施工前，应选取有代表性地段作为试验段，进行压实工艺试验，确定施工配合比、最佳含水率；松铺系数、松铺厚度；压实机械的选择和组合、压实顺序、速度和遍数；最佳碾压长度等施工参数，并报监理单位确认。1基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约200mm厚的土层，待铺填垫层前再挖至设计标高。碎石或卵石垫层底部宜设置150～300mm厚的砂垫层或铺一层土工织物，防止下卧土层表面的局部破坏及基坑边坡坍土混入垫层。2砂垫层施工前应将基底清理、整平，并按设计要求做好基底碾压及土拱。土拱应设置横向排水坡，坡度不宜小于4%。3砂（碎石）垫层的施工施工技术要求：复合地基桩顶垫层应与桩头完整密贴。4砂（碎石）垫层应采用分层压实法施工。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，垫层的分层铺填厚度宜取200～300mm。5砂（碎石）垫层分段施工时接头处应做成台阶，上下层接头应错开2.0m，并应碾压密实。6砂垫层填筑或填筑完后必须及时完成两侧干砌片石护坡，并同时做好反滤层。7砂（碎石）垫层的施工质量控制及检验标准：1、砂垫层应采用天然级配的中、粗、砾砂，不含草根、垃圾等杂质，含泥量不得大于5%，用作排水固结地基的砂垫层含泥量不得大于3%。砂（碎石）垫层的施工质量控制及检验标准：2、碎石垫层应采用级配良好且不易风化的砾石或碎石，最大粒径不得大于50mm，细粒含量不得大于10%，且不含草根、垃圾等杂质。

当设计对碎石的级配有具体要求时，按照设计标准执行；当设计对碎石的级配没有具体要求时，为保证压实质量，宜优先选用级配良好的碎石。砂（碎石）垫层的施工质量控制及检验标准：砂垫层、碎石垫层铺设位置应符合设计要求。检验数量：沿线路纵向每100m施工单位抽样检验3处，监理单位平行检验1处。检验方法：观察、测量。砂（碎石）垫层的施工质量控制及检验标准：

采用砂垫层时，应碾压密实。

采用碎石垫层时，当路堤填高≤3.0m时，顶面压实质量应满足K30≥150MPa/m；当路堤填高＞3.0m时，顶面压实质量应满足。K30≥130MPa/m。检验数量：施工单位沿线路纵向每100m抽样检验3点，其中：路基中间1点，两侧距路基边缘2m处各1点。监理单位平行检验不少于1点。检验方法：按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-4置换施工目录砂（碎石）桩石灰桩0102强夯03一二任务2-4-1砂（碎石）桩砂（碎石）桩的定义与适用范围砂（碎石）桩的加固机理目录三碎石桩的施工一砂（碎石）桩的定义与适用范围砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法，是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后将砂再挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的地基加固的方法。砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。饱和黏土地基对变形控制要求不严的工程也可采用砂桩置换处理。一、砂（碎石）桩的定义与适用范围一、砂（碎石）桩的定义与适用范围碎石桩是以碎石（卵石）为主要材料制成的复合地基加固桩。碎石桩和砂桩等在国外统称为散体桩或粗颗粒土桩。散体桩是指无黏结强度的桩，由碎石柱或砂桩等散体桩和桩间土组成的复合地基亦可称为散体桩复合地基。二砂（碎石）桩的加固机理松散砂土地基属单粒结构，是典型的散粒状体，其颗粒之间存在较大的孔隙，颗粒位置不稳定，在动（静）荷载的作用下很容易产生位移，因而产生较大的沉降，特别是在振动力作用下更为明显（体积可减小20%).另外，砂土地基的承载力和抗液化能力与其密实度成正比。所以，松散砂土地基只有经过处理才能作为建筑物地基。二、砂（碎石）桩的加固机理1、砂性土地基加固原理挤密碎石（砂）桩法加固砂性土地基能够提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性，主要体现在以下三个方面：二、砂（碎石）桩的加固机理1、砂性土地基加固原理①②③挤

密

作

用振

密

作

用抗液化作用在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的碎石挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大。采用沉管施工时，桩管的振动能量引起桩四周土体的振动，使土体结构的破坏，土颗粒重新进行排列，从而使土由较松散状态转变为密实状态。在振动作用下，饱和砂土的结构受到破坏，土中的孔隙水压力升高，使土的抗剪强度降低。当土的抗剪强度降低或完全丧失，土体不再能抵抗它原来所能承受的剪应力时，土体就发生液化流动破坏。碎石（砂）桩形成的复合地基，其抗液化作用主要有两个方面。二、砂（碎石）桩的加固机理1、砂性土地基加固原理a桩间可液化土层受到挤密和振密作用，使土层密实度增加，结构强度提高，从而提高土层本身的抗液化能力。工程实践表明：只要小于0.075mm的细颗粒含量不超过10%的土，均可得到显著的挤密效应。b碎石（砂）桩可作为良好的排水通道，有效地消散振动所引起的超孔隙水压力，提高桩间土的抗液化能力。二、砂（碎石）桩的加固机理2、黏性土地基加固原理TOSWT由于碎石（砂）桩的刚度比桩周黏性土的刚度大，地基中应力将按材料变形模量进行重新分配，大部分荷载将由碎石（砂）桩承担。对黏性土地基（特别是饱和软土），碎石（砂）桩的作用不是使地基挤密，而是置换。通过成桩机械将不良地基土强制排开并置换，虽然对桩间土的挤密效果并不明显，但是却在地基中形成了密实度高和直径大的桩体，它与原黏性土构成复合地基，共同工作。二、砂（碎石）桩的加固机理2、黏性土地基加固原理②排水作用软弱黏性土是一种颗粒细、渗透性低且结构性较强的土。在成桩的过程中，由于振动挤压等扰动作用，桩间土出现较大的超孔隙水压力，从而导致地基土强度降低。制桩结束后，地基土的结构强度逐渐恢复，且砂桩可以作为排水通道起到排水作用，大大缩短了孔隙水的渗透距离，加速软土的排水固结，加快地基土的沉降稳定。①置换作用密实的砂桩取代了同体积的软弱黏性土，形成复合地基。载荷试验和工程实践表明，在砂桩复合地基承受外荷载时，可发生压力向刚度大的桩体集中的现象，使桩间土层承受的压力减小，沉降比相应减小。砂桩复合地基与天然的软弱黏性土地基相比，地基承载力增大率和沉降减小率与置换率成正比。在淤泥质黏性土中形成的砂桩地基的载荷试验表明，在同等荷载作用下，其沉降可比原地基土减小20%-30%。碎石（砂）桩处理饱和软弱黏性土地基主要有以下两个作用。碎石（砂）桩复合地基除了可提高地基承载力、减少地基的沉降量外，还可用来提高土体的抗剪强度，增大土坡的抗滑稳定性。三碎石桩的施工振冲（湿法）碎石桩（利用振动水冲法施工的碎石桩）干法碎石桩碎石桩的施工分类碎石桩的施工分类三、碎石桩的施工按制桩工艺分名称设备与工艺制桩工效桩长（m）桩径（m）挤密能力环境影响振冲碎石桩专用振冲器水平振冲加水冲造孔，分层挤密填料较快20-250.6-1.2强泥浆污染干法碎石桩干振碎石法专用振动孔器水平振动造孔，分层振实填料较快≤60.4-0.7强无泥浆污染锤击碎石桩重锤内击沉管，分层击实填料中等12-150.4-0.7较强振挤碎石桩振动沉管法造孔，分层振实填料较快19-280.4-0.6中等振冲碎石桩施工方法三、碎石桩的施工振冲法是碎石桩的主要施工方法之一，它是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机，带动的偏心块，使振冲器产生高频振动，开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的联合作用下，将振冲器沉到土中的设计深度。经清孔后，从地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振动作用下被振挤密实，达到所要求的密实度后提升振冲器，如此承复填料和振密，直至地面，从而在地基中形成一根大直径和很密实的桩体。碎（砂）石桩——振冲碎石桩施工方法施工准备测量布桩桩机就位打桩造孔打桩清孔逐段加密成桩单桩施工结束质检布置现场供水系统桩孔情况记录造孔情况记录清孔情况记录连续喂料单桩施工记录加密情况记录组装调试设备、调整施工技术参数振冲法施工工艺流程1、桩身材料三、碎石桩的施工碎石或卵石可选用自然级配，含泥量不宜超过10%,材料的最大粒径不宜大于80mm,石常用粒径为20~50mm，粒径太大不仅容易卡孔，而且能使振冲器外壳强烈磨损。作为桩体材料，碎石比卵石好，碎石之间咬合力大，形成的碎石桩强度高，而卵石作填料下料容易。2、施工机具三、碎石桩的施工振冲法施工的主要机具有振冲器、起吊机械、水泵、泥浆泵、填料机械、电控系统等。起重，采用履带吊机、汽车吊机、自行并架式专用吊机等。起重能力和提升高度均应满足施工要求，并需符合起重规定的安全值，一般起重能力为10~15t。3、施工顺序三、碎石桩的施工施工顺序一般采用“先中间后周边”或“一边推向一边”的顺序进行。在软黏土地基中施工时，要考虑减少对地基土的扰动，宜用间隔跳打的方式。在临近建筑物施工时，必须遵循图中所示顺序，或者用功率较小的振动器施工。4、施工工艺三、碎石桩的施工1）就位施工机具就位，振冲器对准桩位，开动水泵，待振冲器下端水口出水后，启动振冲器，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。2）成孔启动起吊机械，使振冲器以1~2m/min的速度下沉。成孔过程中应使振冲器保持铅直状态。当下沉过程中电流值超过额定电流值时，必须减速或者停止下沉，或者向上提起振冲器，待电流下降后继续下沉。在成孔过程中记录电流值、成孔速度和返水情况。当孔口不返水时，应加大水量。当振冲器达到设计处理深度以下0.3~0.5m时，开始向上提起，直到孔口。施工过程中，对强度较低的软土，水压要小些；对强度较高的土，水压宜大些，且随深度适当增高。但接近加固深度1m处时应降低水压，以免扰动底层土。成孔过程中，水压和水量要尽可能大；加料振密过程中，水压和水量均宜小些。3）清孔成孔后孔内泥浆容重较高，填料在孔内的下降速度将减慢，甚至造成淤塞。因此成孔后要留一定时间（一般1~2min)进行清孔。三、碎石桩的施工4）填料清孔后，将振冲器提出孔口，即可开始填料。填料方式一般有两种，一种是把振冲器提出孔口往孔内加料，然后再放入振冲器振密，每次往孔内倒入约30~50cm深度的石料，分段填料分段振密，直到制桩结束；另一种是振冲器不提出孔口，只是往上提一些，使振冲器离开原来振密过的地方，然后往下倒料，再放下振冲器进行振密。加料时宜量少勤加，制桩时，每次往孔内倒入的填料数量约堆积在孔内1m高，用振冲器振密后，再继续加料。5）振密加固利用振冲器将填入桩孔的石料不断挤入侧壁土层，同时使桩身填料密实。无论哪种填料方式都应保证振密自孔底开始，以每段30~50cm长度逐段自下而上直至孔口。在强度很低的软土地基中施工时，要采用“先护壁、后制桩”的方法。即在开孔时，可先到达第一层软弱层，然后加料进行初步挤振，让填料挤入孔壁，加强此段孔壁，以防塌孔。然后使振冲器下降至下一段软土中，用同样方法加料护壁。如此重复进行，直到设计深度。孔壁护好后，按常规步骤制桩。6）成桩振密加固到孔口时桩体形成，先关闭振冲器，再关闭水泵。桩顶部约1m范围内，由于该处地基土上覆压力小，施工时桩体的密实度很难达到要求。应将顶部的松散桩体挖除，或用碾压等方法使之密实，随后铺一层30~50cm的碎石垫层，并压实。碎（砂）石桩法——沉管法施工方法沉管法主要用于制作砂桩，近年来已开始用于制作碎石桩。沉管法成桩包括振动成桩法和冲击成桩法两种。①沉管法碎石桩施工设备采用塔柔架或桅杆式机架，机架高度应根据桩长选用，一般为8～15m。为保证导管处于铅直状态，机架应设置导向装置。卷扬机配备两套，即主、副各一套，卷扬机提升能力应大于冲锤和导管的重力与拔管阻力之和，一般主卷扬机提升能力为25～35kN，副卷扬机提升能力为15～25kN，电机功率应与卷扬机配套。采用厚壁无缝钢管制作的导管。②沉管法碎石桩施工工艺a就位。机架就位，对准桩位，调平机架，放置导管。>b制塞。在导管内先投入一定量的碎石，形成一定高度的“石塞”，投料要适当。>c沉管。用冲锤反复冲击导管内的碎石石塞、通过碎石与导管间的摩擦力作用带动导管与石塞一起下沉，直到设计深度为止。在冲击石塞料的沉管过程中，投料孔入土前必须封闭。>d穿塞。沉管到位后，提升导管至一定高度（一般为30cm），用低冲程将石塞击至管外，并将其冲至管下一定深度；为确认石塞是否被冲击出导管，可轻冲管底1～2次，如导管不随之下沉，可判断已经穿塞。>碎（砂）石桩法——沉管法施工方法②沉管法碎石桩施工工艺e制桩。制桩包括提管、投料和击实三个过程。在制桩的过程中应严格控制每次提管高度，在淤泥质土层中应小于15cm，在一般黏土层中应为30cm左右。每次投料量以顺利击出管口并保证桩体连续为准，但要保证每米投石量。每次击实时一般先轻击，后重击，锤底一般不超过管口。>f形成桩体。制桩完成时，桩顶标高一般应高出基础底面0.5～1.0m，这段高度称桩顶超高，以保证基底处的桩体和桩周土获得足够的密实度。超高部分在基础施工时挖除。>g表土处理。碎石桩施工完成后应对地基表面进行处理。处理方式如下：对条基和独立柱基，将基底标高以下30cm厚的加固土挖去，回填30cm厚的碎石垫层，并夯实，回填范围超出基础边缘50cm；对片筏基础，将基底标高下50cm厚的加固土挖去，回填50cm厚的碎石垫层，并压实，回填范围超出基础边缘100cm。>碎（砂）石桩法——沉管法施工方法一二任务2-4-2石灰桩定义适用范围及分类加固机理目录三

计算参数四石灰桩施工五

质量检验一石灰桩定义适用范围及分类定义适用范围及分类概念及适用条件石灰桩法是由生石灰与粉煤灰等掺和料拌和均匀,在孔内分层夯实形成竖向增强体,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。适用于饱和黏性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。该方法用于地下水位以上的土层时，宜提高掺合料的含水量并减少石灰用量，或采取土层浸水等措施。定义适用范围及分类施工方法分类③石灰浆压力喷注法②粉灰搅拌法(亦称石灰柱法)①块灰灌入法(亦称石灰桩法)块灰灌入法是采用钢套管成孔,在孔中灌入新鲜生石灰块,或者在生石灰块中掺入适量的水硬性掺和料如粉煤灰或火山灰(经验配合比为8:2或7:3),在拔管的同时进行振密或捣密。该法利用生石灰吸取桩周土体中的水分发生水化反应，通过生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用,桩四周土体的含水量降低、孔隙比减小、土体挤密和桩柱体硬化,桩和桩间土共同承受荷载,成为一种复合地基。粉灰搅拌法是粉体喷射搅拌法的一种,是通过特制的搅拌机将石灰粉加固料与原位软土搅拌均匀,促使软土硬结,形成石灰(土)柱石灰浆压力喷注法是压力注浆法的一种。通过压力将石灰浆或石灰与粉煤灰浆喷注于地基土的孔隙内或预先钻好的钻孔内,使灰浆在地基土中扩散和硬凝,形成不透水的网状结构层,从而达到加固地基的目的。此法可用于:处理膨胀土,以减少膨胀潜势和隆起；加固破坏的堤岸岸坡；整治易松动下沉的铁路路基等二石灰桩加固机理①成孔挤密④胶凝作用③脱水挤密②膨胀挤密石灰桩施工时由振动钢管下沉而成孔,使桩间土产生挤压和排土作用,其挤密效果与土质、上覆压力及地下水状况等有密切关联。一般地基土的渗透性越大,打桩挤密效果越好。软黏土的含水量一般为40%～80%,1kg生石灰发生消解反应要吸收0.32kg水。同时,反应中放出大量热量提高了地基土的温度,实测桩间土的温度在50℃以上,土体产生一定的汽化脱水,土体的含水量下降、孔隙比减小、土颗粒靠拢挤密,使得所加固区的地下水位有一定的下降。通过X射线衍射、化学分析、差热分析及电子显微镜照片的分析可知,生石灰吸水生成的Ca(OH)2中有一部分与土中二氧化硅和氧化铝产生化学反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化物。水化物对土颗料产生胶结作用,使土聚集体积增大,并趋于紧密；同时加固土黏粒含量降低,颗粒胶结作用从本质上改变了土的结构,提高了土的强度,且加固土体的强度将随龄期的增长而提高。石灰桩在成孔后灌入生石灰以便吸水膨胀,使桩间土产生强大的挤压力,这对地下水位以下软黏土的挤密起主导作用。测试结果表明,根据生石灰质量,在自然状态下熟化后其体积可增到原来的1.5～3.5倍。加固机理1）桩

间

土加固机理2）桩

身石灰桩若以生石灰为原料,在生石灰水化后,石灰桩的直径可膨胀到原来所填的生石灰块屑体积的一倍,如充填密实及纯氧化钙的含量很高,则生石灰密度可达1.1～1.2t/m3。试验证明,为保证石灰桩桩身不软化,要求石灰桩具有一定的初始密度,而且在吸水过程中有一定的压力限制其自由胀发。可采用提高填充初始密度、加大充盈系数、用砂填石灰桩的孔隙、桩顶封顶和采用掺和料等措施防止石灰桩桩中心软弱。生石灰吸水膨胀后仍存在着许多孔隙,用手揉捏胀发后具有一定硬度的石灰团时,水分就会被挤出来,石灰块就会变成稠糊状,这说明不能过多地依靠石灰桩本身的强度。所以这类桩的作用是使土挤密加固,而不是起承重作用。石灰桩桩体的渗透系数一般为10-5～10-3cm/s,与细砂相当。石灰桩桩距较小(一般为2～3倍桩体直径),水平排水路径很短,具有较好的排水固结作用。建筑物沉降观测记录表明,建筑物竣工后开始使用时,其沉降已基本稳定,沉降速率在0.04mm/d左右。加固机理3）复合地基石灰桩桩体较桩间土有更大的强度(抗压强度约500kPa),所以在与桩间土形成的复合地基中具有桩体作用。当承受荷载作用时,桩上将产生应力集中现象。石灰桩复合地基的桩土应力比一般为2.5～5.0。三石灰桩计算参数计算参数1）桩径与桩距石灰桩的桩径一般取决于成孔机械的管径，常为300~400mm，可按等边三角形或矩形布桩,桩中心距可取2~3倍成孔直径。2）桩长桩的长度取决于石灰桩的加固目的和上部结构条件。洛阳铲成孔桩长不宜超过6m；机械成孔管外投料时,桩长不宜超过8m；螺旋钻成孔管内投料时可适当加长。桩端宜选在承载力较高的土层中。3）填

料石灰桩的主要固化剂为生石灰，掺和料宜优先选用粉煤灰、火山灰、炉渣等。生石灰与掺和料的配合比宜根据地质情况确定，生石灰与掺和料的体积比可选用1:1或1:2；对于淤泥、淤泥质土等软土，可适当增加生石灰用量，但桩顶附近的生石灰用量不宜过大。当掺石膏和水泥时,掺加量为生石灰用量的3%~10%。当地基需要排水通道时,可在桩顶以上设200~300mm厚的砂石垫层，石灰桩宜留500mm以上的孔口高度，并利用含水量适当的黏性土封口，封口材料必须夯实，封口标高应略高于原地面。石灰桩桩顶施工标高应高出设计桩顶标高100mm以上。计算参数4）承

载

力实践证明,石灰桩加固软弱地基一般可按复合地基的理论公式计算其承载力。设计时可考虑桩身的早期强度,后期强度作为安全储备。桩间土的强度可根据加固后桩间土的平均含水量、孔隙比等物理指标查阅有关现行规范而得。石灰桩复合地基的承载力特征值不宜超过160kPa，但当土质较好且采取了保证桩身强度的措施,经试验确认后可适当提高。石灰桩复合地基承载力特征值应通过单桩或多桩复合地基载荷试验确定。计算参数5）变

形

计

算地基处理的深度应根据岩土工程勘察资料及上部结构设计要求确定。应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)验算下卧层承载力及地基的变形,其中变形经验系数ψs可按地区沉降观测资料及经验确定。石灰桩复合土层的压缩模量宜通过桩身及桩间土压缩试验确定,初步设计时可估算为：Esp=α[1+m(n-1)]ES式中：Esp——复合土层的压缩模量，MPa；

α——系数，可取1.1～1.3，成孔对桩周土挤密效应好或置换率大时取高值；

n——桩土应力比，可取3～4，长桩取大值；

ES——天然土的压缩模量，MPa。计算参数四石灰桩施工石灰桩施工1）工

艺

流

程石灰桩有管内成桩和管外成桩两种方式，一般宜采用管外成桩。施工顺序为：机械或人工成孔后填料、夯实、封顶，自上而下成孔，自下而上填夯成桩。石灰桩施工2）注

意

事

项管外成桩的桩长要依地基土的软弱程度而定,一般在大面积淤泥等软弱地面采用先将石灰料铺放在待加固的地面上,地基土吸水膨胀固结后再将钢管打下,成一段孔拔出管填一段料后再成一段孔,桩孔达到设计深度后拔出钢管,此时钢管外已形成较硬的石灰桩壁,桩间土已基本固结。管外桩身由上而下逐段形成,然后再在管内填料夯实,形成管内的桩身。石灰材料应选用新鲜生石灰块,有效氧化钙含量不宜低于70%,粒径不应大于70mm,含粉量(消石灰含量)不宜超过15%。掺和料应保持适当的含水量,使用粉煤灰或炉渣时,含水量宜控制在30%左右。无经验时宜进行成桩工艺试验,确定密实度的施工控制指标。石灰桩施工可采用洛阳铲成孔或机械成孔。机械成孔分为沉管成孔和螺旋钻成孔。成桩时可采用人工夯实、机械夯实、沉管反插、螺旋反压等工艺。填料时必须分段压(夯)实,采用人工夯实时,每段填料厚度不应大于400mm。管外投料或人工成孔填料时应采取措施减小地下水渗进孔内的速度,成孔后在填料前应排除孔底积水。施工顺序一般采用由外围或两侧向中间进行;在软土中应间隔成桩;施工前应做好场地排水设施,防止场地积水;进入场地的生石灰应有防水、防雨、防风、防火措施,宜做到随用随进;桩位偏差不宜大于0.5d(d为桩径);应建立完整的施工质量和施工安全管理制度,根据不同的施工工艺制定相应的技术保证措施;及时做好施工记录,监督成桩质量,进行施工阶段的质量检测;施工中应采取有效措施防止冲孔伤人,确保安全。五石灰桩质量检验质量检验010302施工检测可采用静力触探、动力触探或标准贯入试验,检测部位为桩中心及桩间土,每两点为一组,检测组数不少于总桩数的1%。石灰桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验。载荷试验数量宜为地基处理面积每200m2左右布置一个点，且每一单体工程不应少于3个点。石灰桩施工检测一般在施工完毕7~10d后进行，竣工验收检测可在施工完毕28d后进行。质量检验任务2-4-3强夯目录强夯法的机械设备4强夯法的施工设计3强夯法的加固机理21强夯法的定义及适用范围强夯法的施工5强夯法是用大吨位（10-40t)夯锤，反复起吊至高处（6-30m)使其自由下落，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。对于高饱和度的粉土和黏性土等地基，当采用块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性；当强夯所产生的振动，对现场周围已建成或正在施工的建筑物有影响时不得采用，必须采用时应采取防振措施。定义及适用范围强夯1.动力固结：当强夯法应用于处理细颗粒饱和土时，其加固机理遵循动力固结理论。强夯时，巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波破坏土体的原有结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，排水通道增大，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。软土由于具有触变性，其强度得到恢复。2、动力密实：采用强夯法加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从地基土强度得到。非饱和土的夯实过程就是土中的气相（空气）被挤出的过程，其夯实变形主要是土颗粒的相对位移动引起的。3、动力置换：动力置换可分整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填到土中，部分碎石桩（或墩）间隔地夯到软土中，形成桩式（墩式）的碎石桩（墩），其作用机理类似于振冲法形成的碎石桩，整体形成复合地基。加固机理强夯强夯法有效夯实深度是指从最初被加固的地基土表面算起，经强夯地基处理后地基土满足了设计要求的加固深度。有效加固深度计算公式为H≈a·h·M式中a-修正系数，一般黏性土取0.5,砂性土到0.7,黄土取0.35~0.5;H-有效加固深度（m);M-夯锺重（t);h-落距（m).强夯1、有效加固深度设计当给定有效加固深度后，也可根据夯锺重确定落距，在实际施工中再结合设计图纸和试夯情况作适当调整以满足工程所需。影响强夯法有效夯实深度的因素很多，除了锤重和落距外，还有地基土的性质、不同土层的性质与埋藏顺序、地下水位和其他强夯的设计参数。对非饱和的黏性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法，并根据工程需要通过现场试验确定夯实次数和有效夯实深度。在缺少经验或试验资料时，可按表格中数值预估。强夯1、有效加固深度设计夯击次数确定应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：强夯2、夯击次数确定0302不因夯坑过深而发生起锤困难。夯坑周围地面不应发生过大的隆起。最后两击的平均夯沉量不大于下列数值：当单击夯击能量小于4000kN·m时，为50mm;当单击夯击能量为4000~6000kN·m时，为100mm;当单击夯击能量大于6000kN·m时，为200mm。01夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯2~3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加，最后再以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距多次夯击，锤印搭接。两遍夯之间应有一定的时间间隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土渗透性确定。对于渗透性较差的黏性土地基，间隔时间不应少于4~5周；对于渗透性好的地基可连续夯击。强夯3、夯击遍数确定强夯强夯法的机械设备a.根据设计要求的强夯能级，选用带有自动脱钩器装置、与夯锤质量相匹配的履带式起重机或其他专用设备。中、高能级强夯施工时，起重机宜配门架或采取其他措施，防止落锤时机架倾覆。Ab.自动脱钩器的设计应保证强度和耐久性，起吊时不产生滑钩；结构形式应使脱钩灵活，能保持夯锤能平稳下落，挂钩方便、迅速。B强夯强夯法的机械设备d.铲车用作回填、整平夯坑和作地锚用。e.配有标准贯入仪、静力触探仪等检测设备及常规土工试验仪器。f.备有全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器。c.夯锤底面宜为圆形，重心应在中垂线上，且低于1/2夯锤高度，夯锤底面积宜按土的性质确定。夯锤质量满足夯实要求，并应有明显、永久的标志。强夯1、工艺流程强夯2、施工方法1）清理并整平施工场地；施工前必须清除所有地下障碍物和地下管线，场地应平整并能承受夯击机械荷载，若有坑洼或软土层时，应采用强度高的土进行整平或换填，以便机械通行及夯击。A3）夯机就位，起吊吊钩至设计落距高度，将吊钩牵引钢丝组固定，锁定落距，并设置安全装置，防止夯击时起重机臂杆在突然卸重时发生后倾和减少臂杆的振动。C2）标出第一遍夯点位置，测量场地标高；BD4）将夯锤平稳提起置于夯点位置，测量夯前锤顶标高；检查夯锤是否处于中心，若有偏心时，应采取在锤边焊钢板或增减混凝土等办法使其平衡，防止夯坑倾斜。强夯2、施工方法5）起吊夯锤至预定高度，夯锤自动脱钩下落夯击夯点；强夯时，会对地基及周围建筑物产生一定的振动，夯击点距现有建筑物15m以上，如间距不足，在夯点与建筑物之间开挖减震沟，减震沟深度要求超过建筑物基础深度，并有足够长度。6）测量锤顶标高，记录夯坑下沉量7）重复步骤2）~6），按设计的夯击数和控制标准完成一个夯点的夯击；夯击时，落锤应平稳，夯位正确，如错位或夯坑倾斜过大，应及时用砂土将夯坑填平，予以补夯后方可进行下一道工序。8）夯锤移位到下一个夯点，重复步骤2）~6），完成全部夯点的第一遍夯击；强夯2、施工方法>9）用推土机将夯坑填平或推平，用方格网测量场地标高，计算场地本遍的夯沉量；>10）在规定的间歇时间后，按以上步骤完成全部夯击遍数；满足间歇时间后，进行满夯施工。强夯3、质量控制2）单击夯击遍数、最后两击平均夯沉量应符合试夯确认的工艺要求。前、后两遍的夯迹应错开一半。施工单位对最后两击平均夯沉量和前后两遍的夯迹搭接进行检查，检查数量为每遍总夯击点数的10%。监理单位按施工单位检查数量的20%见证检验。1）夯击点布置应符合设计要求。施工单位每100m等间距检查3个断面，每个断面左、中、右各1点。监理单位见证检验1个断面。强夯3、质量控制3）强夯加固地基的承载力应符合设计要求。检验深度不小于设计处理深度，检验时间应符合设计规定。必要时，设计单位、监理单位、施工单位共同确认检验结果。施工单位每100m等间距检查3个断面，每个断面左、中、右各1点。监理单位见证检验1个断面。每个断面作动力触探试验2点（贯入深度<4m的一般黏性土或黏性素填土采用N10，砂土或碎石土采用N63.5）；作静力触探试验1点。4）强夯地基顶面的标高、中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度允许偏差及检验方法应符合表格的规定。强夯3、质量控制序号项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1高程±50mm每100mm等间距检查3点水准仪测量2中线至边缘距离±50mm每100mm等间距检查3点尺量3宽度不小于设计值每100mm等间距检查3点尺量4横坡±0.5%每100mm等间距检查3个断面尺量5平整度50mm，填石100mm每100mm等间距检查3点2.5m直尺量测THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-5排水固结目录排水固结的原理及适用范围袋装砂井施工0102塑料排水板施工0301排水固结的原理及适用范围排水固结的原理排水固结的原理是地基在荷载作用下，通过布置竖向排水井砂井或塑料排水袋等，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，地基土的强度逐渐增长。排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。排水固结的原理及适用范围加速固结方法：为了加速固结，最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径，缩短排水距离，设置竖向排水井，砂井或塑料排水袋，以加速地基的固结，缩短预压工程的预压期，使其在短时期内达到较好的固结效果，使沉降提前完成，并加速地基土抗剪强度的增长，使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率，以保证地基的稳定性。

适用范围：排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。排水固结的原理及适用范围02袋装砂井法的施工袋装砂井：以透水型土工织物长袋装砂，设置在软土地基中形成排水砂井，并加速软土排水固结的地基处理方法被称为袋装砂井。概

念:施工时将袋装砂放入套管井内，填塞密实，逐节拔出套管，顶面铺设水平砂垫层或排水砂沟。软基中的水分在上部路基填土载荷的作用下，通过砂与水平砂垫层或纵横相连通的排水砂沟相通，形成排水通道，使软基中的水分排走，从而达到排水固结软基的目的。袋装砂井法的施工1、清理场地，排除积水，并将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除。3、测量放样，袋装砂井打设机具按设计桩位就位。5、下砂袋时，应将整个砂袋吊起，从端部放入套管口，徐徐下放至设计深度。砂袋、砂进场必须要进行质量验收，灌制好的砂袋应饱满密实，不得扭结、缩颈、断裂及磨损。7、铺设上砂垫层，砂袋顶部埋入砂垫层长度应大于0.5m或符合设计要求。2、在路基范围内按设计要求填筑土拱，碾压密实。其上按设计铺设砂垫层。4、用振动贯入法、锤击打入法或静力压入法将成孔套管沉入土中，直至设计深度，打设过程中应经常检查桩尖与套管口封闭情况，导向架垂直度用经纬仪观测控制。6、拔管时应启动激振器，连续缓慢提升套管，直至拔离地面。拔管时应防止带起砂袋，当带出砂袋长度大于0.5m时，必须在旁边重新补打。袋装砂井孔口带出的泥土应及时清除，并用砂回填密实。袋装砂井法的施工施工流程：袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：1）砂袋进场后应妥善存放，严禁砂袋长时间在阳光下曝晒。2）砂袋可采用聚丙烯、聚乙烯、聚脂等长链聚合物编织，其技术指标应符合设计要求。砂袋各项技术指标应符合设计要求，进场后应进行现场验收。检验数量：同一厂家、同一批号且连续进场的砂袋，每10×104m为一批，当不足10×104m时也按一批计。施工单位每批抽样检验1组。监理单位按施工单位抽检次数的10%平行检验或见证检验，均不少于1次。检验方法：查验每批产品出厂合格证、性能报告单，抽样检验砂袋原材料的规格、质量、条带拉伸强度、渗透系数、等效孔径。袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：3）灌入砂袋的砂必须采用天然级配的风干中、粗砂，其中含泥量不得大于3%。检验数量：同一产地、品种、规格且连续进场的砂料，每3000m³为一批，当不足3000m³时也按一批计。施工单位每批抽样检验1组。监理单位按施工单位抽检次数的10%分别检验或见证检验，均不少于一次。检验方法：在料场抽样检验砂子中含泥量，进行筛分试验，并在装袋过程中观察鉴别砂的风干程度。

由于袋装砂井在砂垫层上灌制砂袋，灌入砂袋的砂与砂垫层为同一批砂，故砂井所用中粗砂与砂垫层用砂同为每3000m³为一批检验。袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：4）袋装砂井的数量、布设形式应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察、现场清点。袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：5）袋装砂井的打入深度应满足设计要求。检验数量：施工单位抽样检验袋装砂井总数的5%。监理单位按施工单位抽样数量的10%平行检验。检验方法：测量套管上划出的深度控制线，并在施工过程中观察是否达到此控制标志。袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：6）砂袋灌砂应饱满、密实。已打设的袋装砂井，当砂袋不满时，应及时向袋内补砂。检验数量：施工单位抽样检验砂井总数的10%。监理单位按施工单位抽样检验数量的10%平行检验。检验方法：观察入土袋装砂井袋头充盈状态。袋装砂井法的施工质量控制及检验标准：03塑料排水板的施工塑料排水板：将塑料板芯材外包排水良好的土工织物排水带，用插排机插入软土地基中代替砂井，以加速软土排水固结的地基处理方法被称为塑料排水板。概

念:运用塑料排水板主要是为了增加竖向排水途径、缩短排水距离、加速地基固结。适用于软土层较厚、路堤较高地段。特别是当天然土层的水平排水性能比垂直方向大时，采用塑料排水板加速固结效果较好。塑料排水板的施工工艺流程：塑料排水板的施工施工前，应清理场地，排除积水，并将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部挖除。01在路基范围内按设计要求填筑土拱，碾压密实。其上按设计铺设下砂垫层。02按设计测设塑料排水板位置。03机具应按测设桩位定位。04塑料排水板经导管内穿出底部，应与桩尖连接、拉紧，与管靴口贴紧，并对准桩位。塑料排水板进场应进行检验，技术指标符合技术要求，滤膜裹紧芯板不松皱。05沉入导管至设计深度。06拔出导管，切断塑料排水板。拔管时应防止带出排水板，当带出长度大于0.5m时，必须在旁边重新补打。07埋设板头，埋设深度应大于0.5m或符合设计要求。铺设上砂垫层。08质量控制及检验标准：塑料排水板的施工1）塑料排水板盘带进场后应妥善存放，严禁长时间在阳光下曝晒，并保持通风、干燥和远离高温源。2）塑料排水板施工应有保证排水板不扭曲和防止泥土、杂物进入导管的措施，透水滤膜不得被扯破和污染。3）塑料排水板不得接长使用。质量控制及检验标准：塑料排水板的施工4）打设后应及时清除排水板周围带出的泥土并用砂子回填密实，不得污染外露的排水板。塑料排水板的顶部伸入砂垫层长度应大于0.5m或符合设计要求，外露排水板应妥善保护，且不得曝晒过久。5）塑料排水板技术指标应符合设计要求，滤膜应紧裹芯板不松皱。质量控制及检验标准：塑料排水板的施工6）塑料排水板的品种、规格、质量应符合设计要求，进场时应进行现场验收。检验数量：同一厂家、同一批号的塑料排水板，每10×104m为一批，当不足10×104m时也按一批计。施工单位每批抽样检验1组。监理单位按施工单位抽检次数的10%分别检验或见证检验，均不少于一次。检验方法：查验每批产品出厂合格证、性能报告单，抽样检验芯板材料单位长度重量、厚度、宽度、抗拉强度、伸长率、纵向通水率和滤膜材料单位面积重、抗拉强度、渗透系数、等效孔径。质量控制及检验标准：塑料排水板的施工7）塑料排水板的插设数量、布设形式应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察、现场清点、尺量。质量控制及检验标准：塑料排水板的施工8）塑料排水板插设深度应满足设计要求。检验数量：施工单位抽样检验排水板总数的5%。监理单位按施工单位抽样数量的10﹪平行检验。检验方法：测量导管上划出的深度控制线，并检查施工中是否达到此控制标志。THANKYOUFORYOURLISTENING铁路路基施工与维护2-6灌入固化物目录水泥土搅拌桩高压旋喷桩0102多向搅拌桩03目录010203水泥土搅拌桩的定义水泥土搅拌桩的施工方法及适用范围深层搅拌法（湿法）施工04粉体喷射搅拌法（干法）施工2-6-1水泥土搅拌桩定义水泥土搅拌法是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应,使软土硬结成具有整体性,水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。优点水泥土搅拌桩的优点：（3）根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式；（1）最大限度地利用了原土；（4）与钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低造价。（2）搅拌时无振动,无噪声和无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小；12水泥浆搅拌法，也称为深层搅拌法用水泥浆（有时添加减水剂和速凝剂）和地基土搅拌形成的桩。搅拌较均匀,易于复搅,但加固体硬化时间长,天然含水量过高时,桩间土多余的孔隙水需较长时间才能排除。粉体喷射搅拌法用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌形成的桩。虽搅拌均匀性欠佳,难于全程复搅,但水泥硬化时间短,且在一定程度上可降低桩间土的含水量,在一定范围内可提高桩间土的强度。粉体喷射搅拌法由于采用粉体作为固化剂,不再向地基中注入附加水分,反而能充分吸收周围软土中的水分,因此加固后地基的初期强度高,对含水量高的软土加固效果尤为显著。这为软土地基加固开拓了一种新的方法,可在铁路、公路、市政工程、港口码头,工业与民用建筑等软土地基加固方面广泛使用。水泥土搅拌桩分类水泥土搅拌桩的施工方法有两种：水泥土搅拌法除了加固膨胀土地基外,还适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水率小于30%（黄土含水率小于25%）,大于70%或地下水的pH小于4时不宜采用干法。冬季施工时,应注意温度在0℃以下时对处理效果的影响。水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。水泥加固土的室内试验结果表明,有些软土的加固效果较好，而有的不够理想。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等黏土矿物的软土加固效果较好，而含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的黏性土以及有机质含量高、酸碱度（pH）较低的黏性土的加固效果较差。水泥土搅拌桩的适用范围水泥土搅拌桩的加固机理（1）水泥的水解和水化反应（2）土颗粒与水泥水化物的作用①离子交换与团粒化作用②凝结硬化反应③碳酸化作用（3）水泥土的物理性质①水泥掺入比：②含水量：水泥土的含水量比原土样含水量减小0.5%～7.0%，且随着水泥掺入比的增大而减小。③重度：水泥土的重度比天然软土重度增加0.5%～3.0%，不会产生过大的负重进而增加沉降。④相对密度：水泥土的相对密度比天然软土的相对密度一般大0.7%～2.5%。⑤渗透系数：水泥土的渗透系数随着水泥掺入比增大和养护龄期的增长而减小，一般为10-5～10-8cm/s。水泥土搅拌桩的加固机理水泥土的无侧限抗压强度一般为300～4000kPa，比天然软土大几十倍甚至数百倍。影响水泥土的无侧向抗压强度的因素有：水泥掺入比、水泥强度等级、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等。（4）水泥土的力学性质①④③②水泥掺入比对强度的影响：水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大,当αw˂5%时,由于水泥与土的反应过弱,水泥土固化程度低,强度离散性也较大,故在水泥土搅拌法的实际施工中,选用的水泥掺入比必须大于7%。龄期对强度的影响：水泥土的强度随着龄期的增长而增大,一般在龄期超过28天后仍有明显增长。根据试验结果的回归分析,可得到在其他条件相同时不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间的关系大致呈线性关系。水泥强度等级对强度的影响：水泥土的强度随水泥强度等级的提高而增加。水泥强度等级提高10个等级,水泥土的强度fcu增大50%～90%如要求达到相同强度,水泥强度等级提高10个等级,可降低水泥掺入比2%～3%。土样含水率对强度的影响：水泥土的无侧限抗压强度fcu,随着土样含水率的降低而增大,当土的含水率从157%降低至47%时,无侧限抗压强度则从260kPa增加到2320kPa。一般情况下,土样含水率每降低10%,强度可增加10%～50%。（4）水泥土的力学性质⑤土样中有机质含量对强度的影响：有机质含量低的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。由于有机质会使土体具有较大的水溶性和塑性、较大的膨胀性和低渗透性,并使土具有酸性,这些因素都阻碍水泥水化反应的进行,因此,有机质含量高的软土,单纯用水泥加固的效果较差。水泥土搅拌桩的加固机理（4）水泥土的力学性质⑥外掺剂对强度的影响不同的外掺剂对水泥土强度有着不同的影响例如,木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大,主要起减水作用:石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用,而其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同。所以选择合适的外掺剂可提高水泥土的强度和节约水泥用量。一般早强剂可选用三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠或水玻璃等材料,其掺入量宜分别取水泥质量的0.05%、2%、0.5%和2%；减水剂可选用木质素磺酸钙,其掺入量宜取水泥质量的0.2%；石膏兼有缓凝和早强的双重作用,其掺入量宜取水泥质量的2%。掺加粉煤灰的水泥土,其强度一般都比不掺粉煤灰的有所增长。不同水泥掺入比的水泥土,当掺入与水泥等量的粉煤灰后,强度均相对不掺粉煤灰的提高10%,故在加固软土时掺入粉煤灰,不仅可消耗工业废料,还可稍微提高水泥土的强度。水泥土搅拌桩的加固机理（4）水泥土的力学性质⑦养护方法：养护方法对水泥土强度的影响主要表现在养护环境的湿度和温度两方面。国内外试验资料都说明,养护方法对短龄期水泥土强度的影响很大,随着时间的增长,不同养护方法下的水泥土无侧限抗压强度趋于一致,说明养护方法对水泥土后期强度的影响较小。水泥土搅拌桩的加固机理深层搅拌法（湿法）施工（1）施工机械设备深层搅拌法的机械设备包括深层搅拌机和配套设备两部分。深层搅拌机是进行深层搅拌施工的关键机械,目前,国内外有中心管输浆方式和叶片喷浆方式。叶片喷浆方式是使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出,让水泥浆与土体混合均匀，这对于大直径叶片和连续搅拌是合适的；但其喷浆孔小,易被浆液堵塞,只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂,且加工制造较复杂。中心管输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一根管子输出,这对于叶片直径在1.0m以下时,并不影响搅拌均匀度,而且还可用多种固化剂、纯水泥浆、水泥砂浆,甚至可掺入工业废料等粗粒固化剂。深层搅拌法（湿法）施工（2）施工工艺起重机(或塔架)悬吊搅拌机到达指定桩位并对中。当地面起伏不平时,应使起吊设备保持水平。待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A。如果下沉速度太小,可从输浆系统补给清水以利钻进。a.定位b.预搅下沉深层搅拌法施工工艺流程深层搅拌法（湿法）施工（2）施工工艺制备水泥浆：待搅拌机下沉到指定深度时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗。提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基,边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。重复上下搅拌：搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边深入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。清洗：向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净。移位：重复上述a～f步骤,再进行下一根桩的施工。edcfg2）根据施工经验,水泥土搅拌法在施工到顶端0.3～0.5m时,因上覆土压力较小,搅拌质量较差,其场地整平标高应比设计确定的基底标高高0.3～0.5m。4）施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数,并根据设计要求通过成桩试验确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出门压力保持在0.4～0.6