路基加固处理（共12篇）
路基加固处理 篇1
摘要：路基处理是公路施工中经常遇到的问题。本文主要分析了软土路基的特点以及软土沉降计算方法, 提出了一些公路软土路基的的处理方法。
关键词：软土,路基,沉降,处理
随着我国经济交通事业的发展, 国内高等级公路的修建已进入高峰阶段。公路是一种带状跨障碍构造物, 在公路修建中, 难免会遇到一些不良地质或者软土地带, 软土地带对公路工程的影响极大。对软土路基进行加固处理, 有效防止路基沉降和减少有害沉降, 是公路工程建设中的一个重要问题。本文就软土特点和软土路基处理方法和同行一起交流探讨。
1 软土的定义和特征
所谓软土, 从广义上说, 就是强度低、压缩性高的软弱土层。根据软土的孔隙比及有机质含量, 并结合其他指标, 可将其划分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。常把淤泥、淤泥质土、软黏性土总称为软土, 而把泥炭、泥炭质土总称为泥沼。泥沼比软土具有更大的压缩性, 但它的渗透性强, 受荷载后能够迅速固结, 工程处理也比较容易。
软土在我国分布广泛。在软土地基上修筑路基, 若不加处理, 往往会发生路基失稳或过量沉陷, 继而影响路基的稳定和道路正常运行。我国各地成因不同的软土都具有近于相同的特性, 主要有如下表现在:
(1) 天然含水量高, 孔隙比大。含水量在34%~72%之间, 孔隙比在110~119之间, 饱和度一般大于95%, 液限一般为35%~60%, 塑性指数为13~30, 天然容重约为16~19 KN/m3。
(2) 透水性差。大部分软土的渗透系数均在10-8~10-6cm/s之间。
(3) 压缩性高。压缩系数为0.5~2Mpa-1, 属于高压缩性土。
(4) 抗剪强度低。其快剪黏聚力在10k Pa左右, 快剪内摩擦角在0°~5°之间。
(5) 具有触变性。一旦受到扰动, 土的强度明显下降, 甚至呈流动状态。
(6) 流变性显著。其长期抗剪强度只有一般土质抗剪强度的40%~80%。
2 软土路基沉降计算
一般认为, 软土地基在外力作用下的沉降经历三个阶段, 表现为三种类型的沉降特征:瞬时沉降Sd, 主固结沉降Sc和次固结沉降Ss。瞬时沉降由于土没有任何体积变化的畸变结果;它发生非常迅速, 这是一个理想的概念, 可忽略水从土体流出, 其体积基本保持常数。孔隙水从土体中流出, 引起体积随时间而减少, 因而地基体系逐渐发生沉降。水流的速率受到土的孔隙压力、渗透性和压缩性的影响, 该部分沉降称为主固结沉降。随着孔隙压力的消散, 水流的速率将降低, 最后孔隙压力消散基本完成, 达到不变的有效应力状态。在主固结后, 土表现出进一步的沉降与时间的关系, 这就是次固结沉降或蠕变沉降。蠕变沉降的大小变化极大, 一般认为软弱的有机质粘土的沉降有很大的蠕变, 而坚硬的粘土则主固结引起的沉降起主要的作用。
2.1 软土地基路线横断面上沉降的特点
高等级公路路堤修筑后, 经过一段时间的运营, 在软土地基路线横断面方向上, 通过观测可以发现, 原水平或近水平的地面线变成的“凹”形的地面线, 地面沉降值呈现出中间大两头小的特点。
(1) 总沉降的形成
软土地基在荷载作用下易形成, 地基土的总沉降量, 按其变形特征分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降3部分, 计算公式为:
式中:SZ——地基最终总沉降;
Ss——地基的次固结沉降 (亦称为蠕变沉降) ;
Sd——地基的瞬时沉降 (亦称初始沉降) ;
Sc——地基的固结沉降 (亦称主固结沉降) 。
对于饱和土体, 主固结沉降Sc是土体中因孔隙水压力逐渐消散引起渗水压缩而形成的沉降;瞬时沉降是在加荷瞬间土中孔隙水来不及排出, 孔隙体积没有变化即土不产生体积变化, 但荷载使土产生剪切变形;次固结沉降是当土这三部分沉降其中最主要部分为主固结沉降Sc。因此常利用沉降系数m计算总沉降量SZ, 有SZ=mSc。
沉降观测系m为经验系数, 根据现场沉降观测资料确定, 或根据沉降计算范围内压缩模量的当量值和基底, 附加应力查取相关资料确定, 影响沉降系数的主要有: (1) 填土高度 (H) ; (2) 施工速率 (V) ; (3) 地下处理类型 (N) ; (4) 软土层厚度 (h1) ; (5) 硬壳层厚度 (h2) ; (6) 软土的强渗透性质 (Y) 等方面。可用下式表示这一关系:m=f (H, V, h1, h2, Y) 。
(2) 主固结沉降Sc的计算
路堤总沉降中, 主固结沉降占主导地位, 采用一维应力状态下分层总和法计算, 一般有3种方法: (1) 按e-p曲线计算; (2) 压缩模量 (Es) ; (3) 确定先期固结压力Pc作出e-lg曲线, 采用压缩模量计算较为简单, 主固结沉降计算式如下:
式中: (35) Pi——地基中各分层中点的附加应力增量;
(35) hi——分层厚度;
Esi——压缩模量。
通过对主固结沉降Sc的计算, 指导施工, 选择适当的路基处理方法。
3 公路软土路基处理方法
目前软基处理的主要有如下几种方法。
3.1 换填垫层法
换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去, 换填砂、碎石和素土等散体料, 并分层夯实成低压缩性的地基持力层。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土, 适用深度不超过5米。
3.2 排水固结法
利用天然地基土本身的透水性或设置在地基中的竖向排水体, 通过预先在地表进行加载或利用建 (构) 筑物自身重量使地基中的孔隙水逐渐排出、土体逐渐固结和压密, 强度逐步提高的方法。一般较常用的方法有:堆载预压法、砂井 (塑料排水板) 堆载预压法、真空 (砂井、袋装砂井) 预压法等。
(1) 堆载预压分为等载预压和超载预压。其施工简便, 工程费用相对低, 但工期长, 需要一定的工期保证。适用于沉降量小、工后沉降要求较低、有横向排水层的路段。
(2) 塑料排水板+堆载预压法施工工艺简单, 费用较低, 但工期长。适用于软土层厚、固结系数小、填土高度较高的路段。
3.3 深层搅拌法
此法通过特制的搅拌轴的轮叶, 从地面开始破土搅拌至加固的深度, 打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中, 用搅拌头强制搅拌均匀。此法一般适用于不超过12米的粉土或是粘性土等。
3.4 灌浆法
用钻机成孔, 将注浆管放入孔中需要灌浆的深度, 钻孔四周顶部封死。启动压力泵, 将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中, 同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后, 土体与岩石裂隙胶结成整体。此法基本上不改变原状土的结构和体积, 所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土, 则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。
3.5 强夯法
强夯法是将重锤起重到一定高度, 然后自由下落, 重复夯打, 以加固地基, 使强度提高, 压缩性减小。此法一般适用于无粘性土, 杂填土和半饱和土。
3.6 真空—堆载联合预压法
利用真空应力和竖向排水体加速软土固结。通过抽真空形成负压, 对于道路而言, 可利用路基填土做堆载, 使土体在真空荷载和堆载联合作用下发生固结。同时, 由于真空产生负压, 使土体产生侧向收缩变形, 可以抵消因堆载引起的侧向挤出变形, 土体不会因荷载大而破坏, 因此, 真空—堆载联合预压法比单一的堆载预压安全可靠, 路基填土速度可以大大加快, 从而缩短填筑期和预压期。
4 小结
通过现场的土样进行试验分析计算, 在路基施工中选择合理的处理方法, 提高软土路基的质量, 增加承载力和稳定性, 加快施工工期, 在保证效益同时, 提高公路项目整体质量。
参考文献
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[2]师旭超.高速公路软土路基处理现状分析[J].铜业工程, 2005 (1) .
路基加固处理 篇2
(1)按照规范要求对沿线导线点和水准点进行复测和加密。
(2)路基开工前每隔20 m用全站仪准确放出旧路基外边缘点，并在老路基护栏上用喷漆标上桩号。
(3)每隔20m对旧路基和加宽路基原地面进行复测，核对或补充横断面，发现和设计图纸不符时，查明原因及时处理。
(4)加宽路基施工前，对旧路基填料和加宽路基基底土进行相关试验。每千米每侧至少取2个点；土质变化大时，视具体情况增加取样点数。
(5)按照规范要求对计划的路基填料进行相关试验，特别是对不同来源、不同性质的填料进行相关试验。填料尽量选取和旧路基填料性质相近的材料，避免和减少因新旧路基填料性质差异引起的不均匀沉降，确保新旧路基衔接处的施工质量。
2、原地面清表、回填(1)严格按照设计和规范要求将加宽路基基底范围内的树根全部清除，并将坑穴填平夯实。加宽路基基底范围内的水井和墓穴用优质填料换填处理。
(2)按照设计和规范要求的清表厚度，对加宽路基范围内原地面表层的腐殖土、草皮、表土等进行清理。
(3)按照设计和规范要求将加宽路基范围内的边沟、池塘等地段清淤要干净、彻底，然后按设计的地基处理方案施工。
(4)场地清理的范围为高速公路原路基坡脚至新加宽工程路基坡脚外1m的范围内。(5)原地面清表的同时，将旧路的边沟和隔离栅等相关设施拆除。
(6)加宽路基基底清表完成后，按照设计要求进行原地面填前压实处理，压实度不小于90％，然后回填至原地面。
(7)对于部分基底含水量较高，清表后不易压实的路段，基底可采用翻挖、晾晒或掺灰处理，也可采用换填一定厚度的砂砾处理。
3、台阶开挖
(1)台阶开挖前，先对老路基边坡进行清坡处理，清坡不易一次全部清理完成，应边挖台阶边清坡，以保证旧路基的稳定。
(2)边坡清理完成后，按照设计要求准确放样出每层台阶的开挖线，保证开挖台阶线型直顺、位置准确。
(3)旧路基台阶开挖针对老路不同的路基填料采用不同的台阶尺寸．对于老路基填料为黏土、亚黏土和卵砾石土时，拼接处的台阶高宜为1.0m。宽为1.5m；对于老路基填料为砂土、粉砂土时，拼接处的台阶高宜为0.4 m，宽为0.6 m。
(4)开挖拼接至路床底面的台阶时，根据路基填筑高度确定其台阶高度和位置，台阶面距离路床底面小于130 cm时作为一个台阶开挖，距离路床底面大于130 cm时分成100 cm和>130 cm两个台阶高度开挖。路床部位作为一个台阶开挖，开挖位置为距离旧路硬路肩内侧向外30 cm处，台阶高度为80 cm。
(5)开挖过程中如出现土体较大位移时，应立即停止开挖，分析原因，采取措施防止塌方。(6)对老路基结构物台背及砂砾石等透水性材料填筑的路基，在开挖时应根据具体情况，采取钢板支撑、钢木结合支撑、砼护壁支撑、砌砖等必要的防护措施。4路基填筑(1)路堤填料选择。加宽路基填料原则上应与老路基填料保持一致，并尽量采用砂砾等强度高、水稳定性好的材料填筑，禁止采用不符合规范要求的材料填筑路基。为节约工程造价和保护环境，对于老路基开挖台阶的土方及老路基边坡拆除的圬工和拆除的路面基层、底基层等材料，经改善处理，符合设计要求的也可用于路基填筑，但老路基的清坡土和基底清表土不得用于路基填筑。为使路基获得足够的强度、稳定性和抵抗路面荷载下产生的变形能力，保证路基、路面的综合服务水平，路基压实采用重型击实标准，路基压实度及填料强度应符合表1要求。(2)施工放样。在路堤填筑前，测量人员首先应根据加宽路基设计宽度及其边坡坡度放样出加宽路基坡脚线，并用石灰撒出路堤填筑边线。为使路堤边缘压实度也能满足规范要求，路堤填筑边线应比加宽路基坡脚线超宽50 cm。
(3)路基填筑材料铺筑。施工时，施工人员事先根据运输路基填料车辆的运载量，路基试验段得出的填筑材料松铺厚度，计算出每车路基填筑材料的卸料间距。现场施工人员根据卸料间距在下承层上用白灰标示上土网格，并指挥运输车辆按照上土网格卸料。运至路基上的填筑材料首先由推土机粗平，粗平后应对路基填筑材料的含水量测定和调整。(4)含水量调整。施工中，填筑材料摊铺后，及时安排试验技术人员对填筑材料的含水量进行检测，当填筑材料的含水量在试验确定的最佳含水量±2％以内时，可进行下道工序施工。如果路基填筑材料的含水量超过试验确定的最佳含水量的2％以上时，可采用犁靶翻晒等方法降低路基填筑材料含水量，直至路基填筑材料含水量降至最佳含水量的2％左右以内时，才可以开始下道工序施工。如果路基填筑材料的含水量小于试验确定的最佳含水量的2％以上时，可采用洒水车洒水的方法增加路基填筑材料含水量，直至路基填筑材料升至试验确定的最佳含水量的2％以内时，才方可开始下道工序施工。
(5)精平。路基填筑材料碾压前按照计算的摊铺标高，每隔10 m做出标高台，用平地机进行精平，精平后路基填筑材料应保持整体平整，表面平整度应满足规范要求。精平时应使路基横坡向加宽路基外侧倾斜，以利于路基排水。
(6)路基填筑材料的碾压。施工前，通过试验段确定适宜的压实设备和合理的碾压方案。施工时严格按照试验段总结的碾压组合顺序和碾压方式进行碾压。
压路机碾压时最大行驶速度不宜超过4 km／h；碾压时直线段由加宽路基边缘向老路基
路基加固处理 篇3
【关键词】公路工程；路基施工；加固技术
近年来，随着我国公路工程建设力度的不断加大，越来越多的公路工程施工所经过的路基条件也在不断的变化，因而为了促进工程质量的提升，就必须结合路基加固的需要，针对性采取有效的路基加固技术，最大化的促进路基加固工程的质量，从而为整个公路工程质量的提升奠定坚实的基础。基于此，笔者结合自身工作实践，就此展开以下几点探究性的分析。
1.公路工程施工中路基加固处理的必要性分析
在公路路基施工过程中，往往由于路基的结构松散和强度与稳定性的低下，尤其是近些年来公路所承受的荷载也在不断的加大，在公路工程施工中，只有加强路基加固处理，才能更好地满足现代公路交通事业发展的需要，否则就会对公路工程质量带来影响，甚至还会影响行车的安全，因而必须在施工过程中加强路基的加固处理[1]。
2.公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术研究
在公路工程施工中，加强路基的加固具有十分重要的意义，而同时也是一项系统而又复杂的工作。就路基加固处理来看，不仅要采取有效的加固措施，还应加强对路基路面的排水，才能更好地加固路基质量。基于此，笔者以下就常见的路基加固处理工艺入手，分别并提出了加强路基路面排水施工和防水的几点技术措施，以更好地促进公路工程路基加固质量。
2.1公路工程施工中常见的路基加固处理的工艺
在公路工程施工中，常见的路基加固处理的工艺具有：机械碾压工艺、强夯工艺、桩基加固工艺等。以下笔者就此作出几点分析。
2.1.1机械碾压工艺在公路路基加固处理中的应用。在公路工程施工中，机械碾压工艺是最为常见的路基加固工艺之一。主要应用该技术对水位上大面填土路基的压实和杂填土以及非饱和性粘土等地基进行浅层化的处理。在具体应用过程中，主要是利用推土机、压路机、羊角碾、平碾等对公路路基的表面进行碾压，利用碾压机械的自重对松散的路基进行加固和压实，最大化的确保路基土强度得到有效的发挥，路基的稳定性得到有效的提高。但是在施工过程中应用该技术时，应切实做好以下几方面的工作：
一是切实做好公路施工中拌合料的运输与摊铺施工，并加强对稳定层松铺厚度的控制，通常松铺厚度应为设计厚度与压实系数的积；二是在此基础上，应采用碾压机械立即进行加固处理，在碾压过程中，通常应碾压两边之后再到路基中间进行碾压，路基两边的碾压次数应在三次左右，确保路面平后将碾压重心移到路基重心进行碾压；三是在施工中若需要从外到内进行碾压时，必须从公路最低的填方处进行碾压，从下到上的方式对整个公路路基采取水平的方式进行分层碾压；四是碾压过程中若土层的表面较为干燥，还应对其进行洒水湿润处理，确保土层含水量最佳时进行碾压，最大化的确保不同土层之间良好的结合；五是在碾压时还应做好安全警示工作，严防安全问题的出现[2]。
2.1.2强夯工艺技术在公路路基加固处理中的应用。在公路路基加固处理中应用强夯工艺能有效提升软基的承载性能，主要是利用重锤的自重从一定的高度上下落并夯实土层的快速固结地基的处理工艺。具体应用过程如下：首先做好施工场地的清理与平整工作，并对首次夯点的位置和场地高程分别进行标注和测定；其次就是将起重机就位，并将夯锤安放在预先标注的夯点位置，并在夯实之前对锤顶的高程进行测定；再次就是利用起重机起吊夯锤到预先设定的高度，再将脱钩装置开启，当夯锤从脱钩自由下落之后，就应将吊钩放下，对锤顶高程进行测定，在夯实过程中，严格按照设计要求确定夯实次数和质量控制标准；最后利用推土机填平夯坑，再对场地高程测量之后在一定的时间内重复上述步骤，直到全部夯实次数完成后采取降低夯实力度的方式进行满夯，达到加固路基的目的。
2.1.3桩基加固工艺在公路路基加固处理中的应用。在公路路基加固处理中桩基加固工艺也是一种常见的处理方式。但桩基的类型较多，因而在桩基施工过程中，应结合实际需要针对性的确定桩基类型，常见的桩基加固工艺主要有以下几种：
一是振冲碎石桩加固工艺。该桩基施工技术由于具有便于操作和成桩质量高的特点，因而在公路路基加固处理中得到了广泛的应用。这是因为振冲碎石桩的应力比土体应力大，具体施工中应结合软基厚度确定振冲的厚度，并采取方形或梅花形的方式进行振冲碎石桩的排列，并确保地基应力分布的均应性，并在振冲碎石桩的顶部铺设一定厚度的碎石垫层，达到夯实路基的目的。
二是生石灰桩加固工艺。在公路路基施工中应用这一桩基技术时，主要是利用了生石灰遇水生成的熟石灰不容易溶解的特点，同时会将路基中的水分吸走，从而降低路基周边的含水量，并释放大量的热量，达到挤密软土路基的目的[3]。
2.2公路工程施工中路基加固处理所采用的排水加固技术
通过上述分析，我们对路基加固常用的处理工艺有了一定的认识，但是除了上述的几种处理技术外，还有诸如换填法、深层搅拌法等，但是这些工艺的应用需要耗费大量的成本，因此在非必要的情况下尽量不采用。例如在采用换填法时，若需要大面积的更换，不仅成本大，施工难度大，而且换填土的来源和原有路基土的处置都是一个十分棘手的问题。因而在采用上述技术进行针对性加固处理时，还应采取相应的排水技术达到预防路基软化的效果。基于此，以下笔者就公路工程施工中路基加固处理所采用的排水和技术做出以下几点总结。
2.2.1地面排水施工技术在公路路基加固处理中的应用。常见的地面排水设施主要有边沟和跌水槽以及急流槽与排水管等。在实际施工过程中，应结合实际需要确定路基排水所需的排水设施及类型，并根据相应的设施采取针对性的施工技术，才能更好地降低路基中地下水的含量，降低路基周边地下水的高度，从而达到加固和保护加固处理效果的目的。
2.2.2路面排水施工技术在公路路基加固处理中的应用。路面排水的主要任务是迅速清理掉路面范围内的积水，排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，以免其冲刷路基边坡，且路拱横坡应大于等于2%，以此确保路面排水质量。
2.3坡面防护施工技术在公路路基加固处理中的应用
一是冲刷防护，沿河路基边坡防护，为免受冲刷，仍多采用直接防护。二是支挡防护，挡土墙目前仍主要用于支挡防护，石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合，钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙，其受力比较合理，墙身施工体积小，也已广泛应用于公路路基的防护[4]。
3.结语
综上所述，对公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术进行研究具有十分重要的意义。作为新时期背景下的公路施工企业，必须紧密结合我国交通事业发展需要，在公路工程中采取有效的措施切实加强路基的加固、排水和防护工作，以最大化的确保路基加固处理效果，在促进工程质量提升的同时提高企业的核心竞争力，实现企业的可持续发展。
参考文献
[1]吴延兵.公路施工中路基加固的几种方法[J].中国产业，2012，09：5.
[2]马生顺，谢举.基于公路路基的加固措施方法研究[J].中华民居（下旬刊），2013，10：346-347.
[3]丁泽镇.公路路基防护设计与加固技术措施分析[J].现代商贸工业，2013，24：173-174.
公路软土路基加固与处理方法 篇4
1 软土路基常用加固方法
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时, 必须对软土地基进行加固。加固的方法很多, 常用的方法有。
塑料排水板:塑料排水板是带有孔道的板状物体, 插入土中形成竖向排水通道。避免路基外侧地表及地下水进入路基范围, 当填筑路基时, 荷载作用于软基, 地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内, 由砂垫层向两侧排出, 从而提高基底承载力。因其施工简单、快捷, 应用较为广泛。最大有效处理深度18米。
砂井:砂井是利用各种打桩机具击入钢管, 或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用, 又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层, 以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18米。
袋装砂井:井径对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井径太小, 既无法施工, 也无法防止因地基变形而断开失效。因此, 现在广泛采用网状织物袋装砂井, 其直径仅8cm左右, 比一般砂井要省料得多, 造价比一般砂井低廉, 且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。
排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。主要就是将软基中地下水排至路基两侧, 以利地基稳定, 并且有效防止弹簧现象向上反射。
土工织物铺垫:在软土地基表层铺设一层或多层土工织物, 可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降, 又可以提高地基的承载能力, 同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基, 在采用砂井及其他深层加固法之前, 土工织物铺垫可作为前期处理, 以提高施工的可能性。
预压:在软土地基上修筑路堤, 如果工期不紧, 可以先填筑一部分或全部, 使地基经过一段时间固结沉降, 然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。
挤实砂 (碎石) 桩:挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中, 形成较大的密实柱体, 提高软土地基的整体抗剪强度, 减少沉降。最大有效处理深度20米。
旋喷桩:是用于加固饱和软粘土地基的一种技术, 它利用水泥作为固化剂, 通过工程钻机, 将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度, 通过钻杆旋转, 徐徐上升, 将预先配制好的浆液, 以一定的压力从喷嘴喷出, 冲击土体, 使土和浆液搅拌成混合体, 经过物理化学作用生成一种特殊的、且有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱体, 它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果, 是一种人工复合地基。最大有效处理深度20米。
生石灰桩:用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体, 称为生石灰桩。最大有效处理深度20米。
换土:采用人工或机械挖除路堤下全部软土, 换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3米。反压护道:反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。
2 施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法
在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基, 因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料, 提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同, 出现局部地基承载力达不到设计要求, 或者由于局部地段含水量过大 (原有排水系统不畅, 原有地基土质渗水性不好) 造成地基软弹 (翻浆, 弹簧土地段) 。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有:
换填:这是最常用的方法。对于软基面面积少, 而且土层薄, 比如有些淤泥质土, 可采用人工或机械挖除路堤下全部软土, 换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。来提高基底承载力, 换填的深度要根据承载力确定。这种方法最大有效处理深度3米。
抛石填筑:就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头, 填石的高度以露出要处理的路段原有土层 (或积水) 高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实, 不能出现软弹现象。然后再填筑土方。
盲沟:就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度, 在横向或纵向挖盲沟, 盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接, 以便把路基中的水排出路基。
排水砂垫层:排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层, 作用是在软土顶面增加一个排水面, 在填土的过程中, 荷载逐渐增加, 促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水, 要采用渗水性良好的材料。宜选用中粗砂, 砂的含泥量 (小于0.074mm砂粒) 不宜大于15%。砂垫层一般的厚度为0.6-1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用, 在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟, 通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外, 保持路基的稳定。
石灰浅坑法:由于粘性土含水量影响, 施工中经常出现"弹簧土"松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干, 敲碎回填:"石灰浅坑法"可以用于各种不同面积的路段 (就是说大面积可以使用, 小面积也可以使用) 。具体做法是:挖40cm-50cm方形或圆形, 深一般1m上下的坑, 清除坑内的渗水 (最好挖好坑后, 第二天清除渗水) , 放入深为坑深1/3生石灰, 即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5-6m, 在严重弹簧路段为3-4m。
3 结语
软基处理施工技术难度较大, 质量要求高, 如掌握不好, 极易出现偏差且因其为隐蔽工程。以上介绍的几种工地常用的处理软基础以及弹簧土的方法, 还要根据工程施工环境与地质情况、项目等级与工期要求、成本控制等等因素采取不同的处理方案, 有时几种方法可以交替或一起使用。目的主要是要保证工程质量, 保证工期。
摘要：软土路基在路桥建设领域非常多见, 软基处理已成为公路建设的一个技术难关, 它已是工程造价的重要组成部分, 本文通过结合施工实践, 介绍公路软土路基施工的几种常用加固及处理方法, 以供同行参考借鉴。
关键词：软土路基,加固,处理方法
参考文献
浅谈公路砂土路基处理 篇5
本文从公路砂土路基的特点出发,分析了其常见病害,对处理原则、防治措施及施工工艺进行了探讨.最后指出,挤密砂桩法既经济又可靠.
作 者：沈肖 姚琦 胡伟东 作者单位：沈肖(海宁市盐仓综合开发有限公司)
姚琦(德清县公路管理段)
胡伟东(中国公路工程咨询集团有限公司浙江分公司)
公路路基防护与加固措施分析 篇6
【关键词】路基；稳定性；影响因素；防护；加固
一、前言
随着我国经济的快速发展，公路建设规模和速度不断加快，各地公路广泛兴建。公路路基是公路重要组成部分，其稳定性关系到公路的整体稳定。因此，加强对公路路基的防护和加固，对于保证交通的正常运输，提高公路建设的质量具有重要作用。
二、公路路基概述
1、公路路基的基本内容和特点
路基主要是一种岩土结构物，路基作为公路承受荷载的主要部分，由三部分构成，包括宽度、高度、边坡坡度。公路路基包括的内容很多，比如公路路床、公路路堤，它是一种线形结构物，线路很长，与自然的接触面积广阔，稳定性很强。一般的路基工程工艺很简单，但数量大，耗费的人力物力多，涉及面广泛，耗资多。
2、影响公路路基稳定性的因素
影响公路的稳定性因素包括两方面，有自然因素还有人为因素。只有掌握影响路基稳定性的因素，才能趋利避害，因地制宜，保证公路工程的稳定性。
自然因素包括以下方面：
1）地形，众所周知，一般来说平原地区地势较为平坦，容易将水积聚，致使地下水位增高，所以建设路基需要保持一定的填土高度，而地势陡峭的地区，路基的稳定性易受影响，需要进行排水。
2）地质问题，比如说建设路基沿线的沿途种类、成因、岩层走向、倾向和倾角、以及风化程度等，如果所在地的地面软弱，地质条件恶劣，承受能力弱，易发生坍塌，就会造成路基的沉陷，影响路基的强度和稳定性。
3）气候问题，特别是沿线地区的气温、降雨量、降雪量、日照、年蒸发量、风力大小、还有风向。如果气候较为严寒则易引发冻土现象，降雨量多会造成积水过多，导致积水的大量下渗，破坏土壤结构，影响排水等等，影响路基的稳定性。
4）水温和水质，关于地面径流和河道的洪水位的高低，河岸的冲刷与淤积情况，地下水位和地下水移动的规律，是否有泉水以及层间水等等，都会影响路基的稳定性。
当然还有人为因素包括路基填土问题和选用土质，如果公路路段的土壤中含有劣质土或者混入了大块土等，并且填料规格的均匀度、大小、不合适性质不相容，都会影响稳定性，当超荷时就会导致土颗粒的倾向移动从而减弱结构稳定性，破坏结构，造成公路路基的沉陷。
三、边坡的稳定与加固
1、边坡稳定措施
边坡设计在应用多种方法进行稳定性评价后，还要做出包括开挖、支挡、加固费用在内的技术经济比较，从中确定最优化的设计方案。而边坡的防治，主要有两个措施，放缓坡率和增加支挡工程。对于高度在40m以下的边坡，可以放缓坡率为主要措施，而大于40m的边坡，放缓边坡会增加废方、增加占地，破坏植被，故可以采取相对较陡的坡率，结合支挡、加固工程来减小边坡的开挖高度。边坡治理应遵循“固脚强腰”的理念。“固脚”，就是在边坡治理中对边坡的坡脚进行加固处理；“强腰”，即当高边坡病害点的边坡高度较高时，组成坡体的岩体岩性存在较大差异，但差异与时间变化不同步，反映在坡体变形上，即可能出现多级失稳破坏，因此高边坡病害治理要考虑中部加强，对坡体应力进行调整。
2、边坡的加固防护
1）边坡防治过程中最重要、形式最多样的且最容易出现问题的是边坡加固防护工程。边坡防护工程主要有植物防护、圬工防护两大类。植物防护有喷播草籽、植草皮、三维网植草和厚层基材喷射植被护坡等。植物防护是我国高速公路建设工程传统的防护方式，适用于自身稳定的边坡，可用在边坡最上一级及骨架、框架内绿化，发达的植物根系能够有效保护边坡和路基免受降水和地表径流的侵蚀作用，从而起到边坡加固保护的效果。厚层基材喷射植被护坡也可用于石质高边坡中间级。在实际应用中圬工防护运用很少，多采用骨架、框架防护，其是植物防护与圬工防护的有机结合，既能防冲刷又能起到一定的绿化作用在增加高边坡稳定性的工程中，最为经济、合理和有效的加固措施为预应力锚固。
2）其原因是，可以通过对锚杆（索）施加预应力，对滑动体产生主动的阻滑力，限制滑动体的位移与滑动。对不稳定边坡施加预应力锚固后，明显减缓位移速率，抑制岩体或土体滑动，由于预应力锚索的作用，还使边坡各部位变形趋于平缓；边坡的开挖都是由上部向下部施工，上部开挖后立即实施锚固，对不稳定边坡施加锚固力后，可使结构面咬合紧密，从而提高其抗剪能力，同时由于预应力锚索对滑动面施加了法向应力，也使滑动面的阻滑力增加， 进一步保证了边坡的稳定；预压应力改变了岩体的应力状态，由于节理裂隙被压合，岩体的弹性抗力增强，并且由于预应力锚索的交错布置，使不同层位的节理裂隙紧密联接，进一步提高了围岩的完整性，防止了卸荷裂隙的发展，增强了围岩的整体效应。
3）由预应力锚索和其它工程措施提供的抗滑力，再加上岩体强度自身所能提供的抗滑力之和，应满足抗滑稳定安全系数的要求，考虑足够的安全度。由于影响边坡稳定的因素较多， 各项力学指标很难十分准确，加上不可预见的因素影响，为保证安全 在稳定设计中，一般应采用较大的安全系数作保证；按最优锚固角布置预应力锚索；做好边坡稳定监测设计，保证施工安全和运行稳妥可靠。
4）边坡的开挖质量也是边坡加固防护工程成败的重要因素，不当开挖甚至会影响整个坡体的稳定，如雨季大开挖、大爆破施工、开挖后长期暴露，甚至一挖到底不加固或掏底开挖等，故高边坡的防治工程尽量在旱季施工，且采取措施防止地表降水或工程、生活用水渗入滑坡体内；必须严格按照逆作法施工，开挖一级防护一级，严禁边坡开挖后长时间雨淋日晒， 使岩体风化松弛，工程地质性质恶化。逆作法无须增设支架工程或可减少支架工程，既可提高施工安全度，又可降低工程造价。
5）同一区段的治理工程应在同一连续工期内连续施工及竣工，以防工程强度未达标准强度前或在零星施工中遭到破坏。石质挖方时对硬质岩石必须采用预裂爆破或光面爆破技术施工，对节理、裂隙发育软岩必须采用预裂爆破技术施工。施工时根据具体情况，选择合适的布孔方式、合理穿孔参数、适当的线装药密度、装药结构和正确的起爆次序。不当开挖将影响坡面稳定使设计防护方案难以实施。
四、路基防护
由于受各种因素影响，路基修筑时不可避免的会破坏原有地层的构造，可以通过防护措施保证路基的稳定，前提工作是要做到疏通各种排水系统，修理改善原有的构造物，检修防洪的设备，具体如下几点
1.是地面防护，可以减少受地面水流的冲刷，还有坡面岩土的风化影响，并且可以通过种草加以放回边坡，用砌石框种草防护。前提工作要做到疏通各种排水系统，修理改善原有的构造物，检修防洪的设备。
2.是冲刷防护，改变传统的砌石、抛石，用各种织土混拧土护坡模袋做成护面板，保护边坡，减少土体因均匀而产生沉降的可能性。
3.是支挡防护，通过钢筋混凝土结构进行防护。
4是边坡常发生的病害防护，比如说坍塌，危岩危石都应该即使被清理，如果地形和岩层情况较为复杂可以进行嵌补，在易发生坍塌地段全部清除，也可以修建落石平台，或者建立支挡墙，还有河岸的防护工程也需要做好。同时路基可不可避免被沙毁，可以进行固沙防护，保证路基稳定，可以固沙，直接利用沙障，卵石等进行加固，还可以建立防沙栅栏，挡沙沟堤。
五、结束语
综上所述，公路路基稳定不能忽视。在施工中只有做好准备工作，熟知影响路基稳定因素，才能更好的保证公路工程的严格有序实施。
参考文献
[1]宋金华.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2006
路基加固处理 篇7
1 简述勘探工作对路基建设工作的影响
在勘探之前的时候要认真的分析所在区域的地质状态, 要分析沿途是否存在断裂区等。尤其是要分析是否会经过地下水较多的区域, 假如经过此类区域的话必须使用合理的探水方法。当前常将抽水法当成是探水措施的前置措施, 在得知较浅的地下水的时候, 使用地电阻措施明确水布局以及供给路线等等。除此之外, 还要测试岩层的抗压性能, 假如剥离层下方还是软土的话, 此时就要分析有没有必要压实软土。假如下方被地下水等影响严重的话, 可以使用粉煤灰质量的物质代替部分土层。
总体上来讲, 在开展勘探活动的时候要认真分析地质灾害方面的问题。由于土层处理措施并不一定和具体的工作需要保持一致, 所以在具体设计的时候要由设计者到具体地点取样测试。禁止过分的依据钻孔数据来明确施工措施。假如在勘察的时候得知路基之下的存在碎岩的话, 要将锚索以及锚杆联合到一起来加固岩层, 这样做的目的是为了避免因为岩层稳定性差而导致路基不稳的现象发生。如果稳定性较差的岩层的深度非常浅的话, 最好是把覆盖的土层全部的去除, 对表层直接的加固。假如下方的岩层是熔岩的话, 从理论层面上来看严禁修建道路, 不过假如没有合适的替代方案的话, 可经由注浆法来提升岩溶稳定性, 进而开展后续的路基建设工作。
2 路基剥离阶段的工艺要素
在路基剥离之前, 应该率先排查路基剥离区是否部署有预埋的水管、电缆等管线, 严禁盲目开挖暴力施工。防止出现路基开挖破坏公共基础设施的情况。路基剥离的厚度误差不得超过50mm。在路基剥离完成后, 应该使用推土机对剥离后的路基平面进行整平, 整平后的路基经过水准仪测量后, 确定路基的实际高度和平整度达到±50mm的要求。在路基剥离完成后, 应该观察基础表面是否具有地下水渗出等现象。路基剥离后, 应该由各方技术人员现场会审后续工作安排, 决定之前设计方案是否可以继续执行。如果无法执行, 应该制定详细的路基补充处理方案, 如果可以执行, 即刻开挖预埋管道井等设施。开挖预埋管道井等设施的中线测量精度, 应该保证±50mm的精度, 高差保证±50mm的精度。与该项工作有关的建设方非常多, 在具体的开展工作的时候要互相协调, 确保工作顺畅开展。在预埋的时候, 还要做好路基地下水处理工作, 结合设定好的规划, 对流沙层开展注浆工作, 在接近浅埋地下水区域的返潮剥离区地表堆洒生石灰并使用压路机压实。当做好预埋区域的压实工作之后, 要对总的基础进行平整工作, 一般是推土机搭配压路机来开展工作, 目的是为了保证路基平整性高。
3 分层压实阶段路基处理工艺要素
路基的分层压实, 按照目前的弹性路基的概念, 其基层路基往往采用粒径较大的矿渣和炉渣进行填充, 以起到缓冲和隔水作用, 采用粒径5mm的矿渣配合直径1mm的炉渣进行均匀拌合后压实成厚度100mm的最基层路基, 可以有效防止地下水对于路基的扰动。虽说大尺寸的路基本身的弹力较高, 不过假如压实不当的话, 会导致后续的下沉现象非常明显。因此, 在建设的时候, 要多次碾压路基, 进而在平面测量高度, 将误差控制在合理的区间之内。
在基层路基之上, 采用三合土的方式形成多层路基, 三合土采用50mm粒径的建筑垃圾作为骨料, 配合生石灰、粘土等经过多层反复压实, 可以起到较好的隔水和支撑的作用。分层压实阶段, 每个分层的压实过程都应该进行施工质量检测, 确保每个分层施工结束后, 其地坪高程标高误差均在±30mm以内。且在分层施工过程中, 应该确保填土量和压实厚度符合设计要求, 否则虽然压实后标高达到要求, 因为填土量不足, 也可能造成整个公路的压实密度达不到要求。部分公路施工过程中, 会在两层三合土基础之间施工生石灰层以提高公路基础的稳定性, 但此工艺不是公路施工的通用工艺, 且会较大程度的增加公路的施工造价。
4 硬路基施工
最近一段时间, 不管是城市的亦或是乡村的公路, 都在普遍的使用硬路基。这种路基是过去的高速路在建设的时候经常使用的一类工艺, 具体的说是在柏油路下面铺上混凝土将其当成路基。硬路基的施工方式有80mm硬路基、100mm硬路基、120mm硬路基及多层硬路基等不同的部署方式。在进行具体的铺筑之前的时候, 要把路基整理平整, 一般常搭配压路机来开展, 对于机械无法处理的要搭配推土机来处理。而且要保证平整之后的高度误差不得超过规定值。在做好平整工作之后, 首先使用模板搭建混凝土磨具, 然后采用8mm钢筋编织经纬钢筋网铺于模具底面。经纬钢筋网的孔径采用80mm×80mm的方式, 钢筋网交叠时, 对应的钢筋接头绑扎长度不得小于100mm。在进行倾倒之前的半个小时, 要把地表存在的杂物清理干净。倾倒混凝土时采用后退式倾倒方式, 使用振动棒插入式捣实。插入点密度采用每平米不少于3点的方式均匀布置, 单点震动时间不少于60秒。混凝土表面采用震动滚筒整平。假如使用单层路基的话, 上述的工作只需要保证施工的品质符合规定就可进行路基建设工作, 可以开展路面铺筑工作。但是假如是多层的话, 在进行第二层的铺筑以前的时候, 应该经过下层硬路基完整的维护期, 一般采用2XX标号水泥进行铺设时, 维护期定为60天。在做好维护工作之后, 要认真的分析路基的表层, 分析其是不是出现了变形现象, 有没有坍塌, 或是存在较大的缝隙等。假如出现了问题的话, 要将问题区域切除, 再次施工。在做好下层维护工作之后, 可紧接着进行第二层的铺筑工作。在铺筑之前要对其表层进行简单的处理。
5 结束语
在当前时期, 很多单位在进行路基建设的时候多是使用的三合土路基, 它的存在主要是为了防水以及防下沉的。不过在具体的开展工作之前, 要认真分析其岩层构造, 适时地对其进行注浆等活动。在这种路基以上的地方, 由于当前的建设方对于路基品质的要求不断的提升, 通常会进行大约两层的混凝土路基建设工作, 这样做的目的是为了提升柏油路的受力能力。
参考文献
[1]张文浩.膨胀土填芯路基施工技术研究[D].山东大学, 2012.
[2]于飞.烟台滨海公路软土路基施工[D].吉林大学, 2012.
[3]曲元梅.公路路基缺陷加固技术的应用研究[D].山东大学, 2006.
灌浆法在加固处理软路基中的应用 篇8
灌浆就是要让水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性, 通过钻孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液, 一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体, 钻孔周围土体被挤压充填, 紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切, 形成塑性变形区, 离浆体较远的土体则发生弹性变形, 钻孔周围土体的整个密度得到提高。另一方面随着灌浆的进行, 土体裂缝的发展和浆液的渗透, 浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体, 纵模交错的浆脉随着其凝结硬化, 造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触, 沿灌浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基, 相互共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。
2 灌浆设计
2.1 灌浆标准
2.1.1 强度控制标准
灌浆后, 杂填土承载力标准值 (fk) 要求达到130k Pa, 淤泥或淤质土fk值80k Pa~100k Pa, 粉细砂fk值大于110k Pa;复合地基承载力标准值不小于130k Pa。
2.1.2 施工控制标准
施工控制标准是获得最佳灌浆效果的保证。本次灌浆对象之一的杂填土, 由于均一性差、孔隙变化大、理论耗浆量不定, 故不单纯用理论耗浆量来控制, 同时还按耗浆量降低率来控制, 即孔段耗浆量随灌浆次序的增加而减少。
2.2 灌浆段选择
本次灌浆分两个灌浆段, 即第一灌浆段为杂填土范围;第二灌浆段为淤泥或淤泥质土和粉、细砂范围。
2.3 浆材及配方设计
浆材采用两种配方的纯水泥浆, 在第一灌浆段水灰比为0.5, 在第二灌浆段为0.75。若杂填土中局部孔隙较大, 导致灌浆量过大时, 采用水∶水泥∶细砂=0.75∶1∶1的水泥砂浆灌注。
2.4 浆液扩散半径 (r) 的确定
由于杂填土均一性差, 其孔隙率、渗透系数变化大, 因而仅用理论公式计算浆液扩散半径显然不甚合理, 现据大量的经验数据, 暂定r值为1.5m。在现场进行灌浆试验后进一步确定r值。
2.5 灌浆孔位布置
灌浆孔采取梅花形分布, 假定灌浆体的厚度b为1.66m, 则灌浆孔距L=2× (r2-b2/4) 1/2=2×1.52-1.662/4) 1/2=2.5m, 最优排距Rm=r+b/2=1.5+1.66/2=2.33m。
2.6 灌浆孔孔深
根据工勘资料, 暂定孔深3.5m~6.0m, 平均约4.5m, 以孔底到粘性土层为准。
2.7 灌浆压力
由于灌浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及灌浆次序等因素有关, 而这些因素又难以准确地确定, 因而本次灌浆的压力通过灌浆试验来确定。现据有关公式计算, 暂定灌浆压力在第一、第二灌浆段灌浆时分别为0.1MPa~0.2MPa、0.3MPa~0.4MPa, 在灌浆过程中根据具体情况再作适当的调整。
2.8 灌浆量
灌浆量主要与灌浆对象的体积v、土的孔隙率n和经验系数k值有关, 据Q=k.v.n公式, 理论估算杂填土、淤泥或淤泥质土和粉、细砂的单位吸浆量分别为0.35m3、0.28m3和0.18m3。
2.9 灌浆结束标准
在规定的灌浆压力下, 孔段吸浆量小于0.6L/min, 延续30min即可结束灌浆, 或孔段单位吸浆量大于理论估算值时也可结束灌浆。
3 灌浆施工
3.1 正式施工前准备工作
正式施工前, 保证设备器具和材料按时到场, 着重做好灌浆试验工作, 调整灌浆压力、浆液扩散半径、孔距和排距后及时将孔位放样至实地。
3.2 施工工艺
3.2.1 施工顺序
根据多台机同时作业、现场施工条件、工程地质条件和灌浆方法等, 施工顺序采取从里往外的方式进行。
3.2.2 施工程序
成孔→安放灌浆管并孔口封堵→搅浆→灌浆→待凝→成孔→安放灌浆管并孔口封堵→搅浆→灌浆→封孔。
3.2.3 施工技术要点
成孔钻头 (Φ110mm) 对准孔位后, 采取冲击成孔的方法钻进。在杂填土中钻进时, 若孔壁不稳, 可下入导管护壁;当钻进到淤泥或淤泥质土和粉、细砂时, 下入导管护壁, 然后采取捞砂筒取砂成孔的方法直至下卧粘性土层。
灌浆管安放及孔口封堵灌浆管下端设置0.7m~1.0m长且下端封口的花管, 花管孔径Φ8, 孔隙率15%左右;在花管外壁包扎一层软橡皮, 以防流砂涌进花管导致灌浆无法进行。当成孔达到预定深度后, 将灌浆管下到位, 再用水泥袋放入孔中水稳层底部包裹灌浆管并接触孔壁即“架桥”, 然后投入粘土分层夯实至孔口。
搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后, 再逐渐加入425#普通硅酸盐水泥直到预定的用量, 搅拌3min~5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。
灌浆灌浆采用自上而下孔口封闭分段纯压式灌浆方法, 即自上而下钻完一段灌注一段, 直到预定孔深为止。灌浆段的长度以杂填土和淤泥或淤泥质土、粉、细砂厚度来确定;灌浆压力采取二次或三次升压法来控制, 即灌浆开始采用低压 (小于0.1MPa) 或自流式灌浆, 对杂填土而言, 当吸浆量较大时采取间歇灌浆或用砂浆灌注, 终灌时的压力要达到设计值;灌浆结束标准严格按设计执行。
封孔灌浆结束后及时封孔, 即第二灌浆段灌浆结束过半小时后, 排除孔口封堵物, 再往孔内投入砂石直到水稳层顶面, 过24h后, 若浆液下沉, 再补充水灰比0.5的浆液至水稳层顶面。
3.4 特殊情况下的技术处理措施
在灌浆过程中, 发现浆液冒出地表即冒浆, 采取如下控制性措施:①降低灌浆压力, 同时提高浆液浓度, 必要时掺砂或水玻璃;②限量灌浆, 控制单位吸浆量不超过30L/min~40L/min或更小一些;③采用间歇灌浆的方法, 即发现冒浆后就停灌, 待15min左右再灌。
在灌浆过程中, 当浆液从附近其他钻孔流出即串浆, 采取如下方法处理:①加大第Ⅰ次序孔间的孔距;②在施工组织安排上, 适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔, 使前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后, 再开始后一次序钻孔, 相邻同一次序孔不要在同一高程钻孔中灌浆;③串浆孔若为待灌孔, 采取同时并联灌浆的方法处理, 如串浆孔正在钻孔, 则停钻封闭孔口, 待灌浆完后再恢复钻孔。
4 效果评价
经效果检验分析可见, 灌浆施工范围内的杂填土层空隙得到有效充填, 淤泥或淤泥质土受到充填、挤密和置换, 粉、细砂层得到有效充填和压密, 由松砂变为密砂。这三种土体经灌浆后, 不同程度地得到加固, 承载力明显提高, 达到了控制沉降目的。
5 结语
5.1灌浆技术加固软路基, 在技术上是可行的, 在施工质量和处理效果上是好的, 对其承载力和稳定性将得到较大的提高;
5.2灌浆技术的关键是灌浆压力的选择和控制、浆材配比和灌浆工艺;
5.3灌浆参数的选择是一个复杂的问题, 只有通过现场试验才能切实地确定;
5.4在城市道路软基加固处理方面, 选择灌浆方法比其他诸如碎石桩、大开挖换填等处理方法, 不但技术上可行、经济上合理、工期上缩短, 而且极大地减少了环境污染问题。
摘要：该路段 (长198m, 宽36m～40m) 工程地质条件较差, 上部地层 (主要受力层) 主要由杂填土 (厚度1.3m～3.2m, 平均2.0m) 、淤泥或淤泥质土 (厚度0.4m～1.4m, 平均0.64m) 、粉、细砂 (厚度0.6m～3.6m, 平均1.8m) 组成。由于杂填土结构疏松 (fk=90kPa) 、淤泥或淤泥质土呈软～流塑状 (fk=50kPa) 、粉、细砂饱和松散 (标贯试验锤击数平均6击, fk=100kPa) , 满足不了上部荷载对路基的要求, 因而导致路基在通车后将产生较大沉降。为保证该段路基的稳定, 提高地基土强度和变形模量, 以满足上部荷载对地基土承载力的要求, 提出了对该段路基采取灌浆加固处理方案。这主要是基于杂填土孔隙大, 可灌性好, 灌浆后其力学强度、抗变形能力和均一性会有所提高, 整体结构得到加强;淤泥或淤泥质土和粉、细砂通过钻孔灌入浓浆后, 使土体压密和置换;杂填土之上已施工完的30cm厚6%水泥石屑稳定层为良好的灌浆盖板。
路基加固处理 篇9
关键词：城镇道路,注浆加固,路基施工
前言
城镇道路施工中常遇到路基沉降问题，处理的方法也多种多样。注浆加固技术作为一种经济、实用的路基沉降处理方法，在城镇道路建设中应用越来越广泛。现就该技术的应用进行阐述，以供同行参考。
一、工程概况
韶关市韶南大道是韶关市的区域交通主干道，连接浈江区与曲江区。始于韶关市北江桥头，止于韶关市曲江区韶钢工业大道。穿越韶关冶炼厂，全长18 000 m。2000年作为韶关市文明样板路进行了人行道治理完善，2011年韶关市城市综合管理局对韶南大道北段长7 000 m进行了综合改造，并在原混凝土路面基础上进行了沥青面层铺筑。在改造工程中，首先对路基进行了加固处理。其中K5+000处位于填挖交接处，进行注浆加固处理的路段长约800 m。由于该段路基出现部分不均匀沉降导致原混凝土路面出现开裂下沉，影响行车舒适性及安全性，为此需对路基进行加固处理。
针对该段工程的地质条件及工程具体要求，可对该段采用注浆加固技术进行路基加固处理。
二、注浆法的技术要点及工艺流程
1. 注浆法的技术要点
(1）注浆法加固地基作用
提高地基的承载能力，提高土体的强度和土体的侧向抗压力，满足设计要求。保证路面不致发生超过允许沉降和位移。
(2）注浆法加固路基原理
利用液压、气压或电化学的原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中。浆液以填充、渗透和挤密的方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置。经人工控制一段时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个路基整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好、化学稳定性良好的“结石体”。
(3）注浆溶液
一般采用水泥浆液，用于控制浆液的凝胶时间多采用两种溶液混合方式，如水泥浆和水玻璃。水泥浆适用于岩土加固，路基加固多采用的是水泥浆液。
(4）注浆加固的灌浆方法
有渗透渗入灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学注浆。渗透渗入灌浆方法适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石，渗透性较好的土体。一般在城市道路路基注浆加固处理方法，多采用渗透灌浆的注浆方法。
2. 注浆加固路基施工工艺流程
施工工艺流程见图1。
三、路基注浆加固方案选择及实际施工方案
1. 注浆加固方案选择的原则
本工程路基加固处理段为孔隙较大的砂砾石层或裂隙岩层。采用渗透性注浆法，在砂层灌注粒状浆材宜采用水泥浆液。
2. 灌浆标准
注浆标准用防渗系数表示，对重要的防渗工程，多要求将地基土的防渗系数为10.4～10.5 cm/s。
3. 浆材及配方设计原则
处理城市道路路基下沉一般采用普通硅酸盐水泥浆液，水灰比0.6～0.7:1。
4. 浆液扩散半径的确定
扩散半径通过现场灌浆试验结合扩散系数确定进行估算。
5. 孔位布置
注浆孔的布置是根据浆液的注浆有效范围且要相互重叠，使被加固土体在平面和深度范围内连接成一个整体，一般分布为梅花桩形式。
6. 灌浆压力的确定
根据《公路软土地基设计与施工规范》，灌浆压力的选用应根据土层的性质及埋深确定。在砂土中的经验数值是0.2～0.5 Mpa，在粘性土中的经验数值是0.2～0.3 Mpa。
7. 布孔设计
基于上述原则，本段路基注浆加固方案及其布孔设计确定为：
(1)采用防渗系数10.5 cm/s;
(2)采用水灰比0.6～0.7:1;
(3)采用灌浆压力0.5 Mpa;
(4)布孔采用梅花桩形式，如图2所示。
8. 施工中冒浆问题的处理
在本段路基注浆加固施工处理中，由于土层的上部压力小，下部压力大，浆液就有向上抬高的趋势。灌浆深度大，上抬不明显;而灌注深度浅，浆液上抬较多，甚至会溢出地面。
此时，我们采用间歇灌注法。让一定数量的浆液注入上层孔隙大的土中后，暂停工作，让浆液凝固。通过几次反复后，把浆液上抬的通道堵死。
同时，我们通过添加早强剂加快浆液的凝固时间。使浆液一出注浆管就凝固，以避免浆液溢出路面造成材料浪费和环境污染。
四、施工质量检验及其分析
在本路段的路基注浆加固施工中，采用标准贯入试验和室内土工试验两种手段进行现场检测和室内测试检验。即在注浆前及注浆完工一周后，选择有代表性的点进行现场标准贯入试验及采取原状土进行室内土的物理力学试验。
路基注浆前后物理力学试验对比见表2、表3。
从表2可知，注浆前后空隙比差值为0.807-0.713=0.094，空隙比明显减少。水泥浆液填充土体之间的空隙并与土颗粒胶结，使土体的强度得以改善。表现在土的压缩模量增加，抗剪强度提高。
从表3可知，注浆前地基土呈松散状态，注浆后地基土呈稍密～中密状态。表现为贯入度标准击数明显提高，表明土体的密实度提高。
通过上述两种手段的检测，本注浆加固处理路段土的物理力学性质得到改善，土体的密实度和抗剪强度得以提高，受压路基土产生沉降，变形减少。
五、结语
本段路基注浆加固处理完毕后，经观测能保持稳定，全线保持正常运营。依照施工单位进行的沉降及稳定性观测记录资料，加固处理后，该段路基沉降量及稳定性均在规范允许的范围之内。充分说明对本段路基实施的路基注浆加固施工处理是成功的，也说明对出现不均匀沉降病害的路基进行注浆加固处理的方法是有效的。相对于路基开挖换填来说，这是比较环保的。
参考文献
[1]高大钊.地基加固新技术[M].北京:机械工业出版社, 2002.
路基加固处理 篇10
压浆法是指利用液压、气压或电化学原理,通过压浆管把浆液均匀地灌注到土层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,挤掉土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”,改善地基的物理力学性质,提高土层强度,降低其压缩性,弥补之前的不足。
本文以山东省潍坊市青临高速公路临朐段K24+410盖板涵工程为例,分析介绍软土路基上沉降结构物的压浆加固处理技术及要点。
山东省潍坊市青临高速公路临朐段K24+410盖板涵位于软土路基上,施工时对地基打设粉喷桩加固处理,但在建成后仍产生较大的盆形沉降,严重影响了路基及盖板涵自身的稳定。通过对台背土体进行压浆加固,有效地解决了涵洞的稳定问题。
1 工程概况
K24+410(1～3 m)盖板涵左右两侧均为常年蓄水大鱼塘,基底粉喷桩处理深度为6.8 m,经检测粉土桩质量完好。从地质资料可知,该路段地基表层为1.6 m厚粉质粘土层,中层为4.4 m厚淤泥质粉质粘土层,底层为含粘性土碎石层。
该盖板涵所处路段路基已于30 d前填至设计标高,并在路基两侧填筑25 m宽反压护道,以确保路基的稳定,该盖板涵原设计墙身及基础均为浆砌块石,涵底为厚40 cm的C15混凝土,下设60 cm厚砂砾层,设计涵身横断面如图1所示。
K24+410盖板涵按原设计施工,当半幅墙身砌筑高度达到3.0m时,浆砌块石墙身出现不均匀沉降而产生裂缝,同时涵内淤泥受前后两侧路基土压力上挤。在与业主及设计代表、监理工程师协商后,将原设计基础变更为厚60 cm的C25混凝土,墙身仍为浆砌块石,同时在不影响过水的情况下将涵的标高抬高80cm,抬高后涵底标高与基地开挖线之间用细粒宕渣回填,变更后的涵身横断面如图2所示,在该盖板按变更的结构和标高施工完毕后,对该路段进行超载预压,以加速地基土固结,减小工后沉降。
2 沉降原因分析
鉴于在施工过程中出现的异常情况,在盖板涵修建完毕后即对其进行了沉降监测,经过近一年的超载预压,月沉降量已减至5 mm以内,达到了基本稳定状态。截至路面铺筑前,左侧涵洞口累计下沉35 cm,右侧涵洞口累计下沉30 cm,中部沉降达92cm,中部标高比两侧洞口标高低60cm左右。沉降后沉降缝裂开增宽,路基填料从沉降缝处流失,如不进行处理必将留下严重的质量隐患。
对于该盖板涵发生的沉降,通过图3分析认为,引起沉降的原因主要是在基础标高抬高以后,在粉喷桩与基础之间所填的细粒宕渣受压后挤入桩间淤泥内,加之钢筋混凝土底板在中部沉降缝处是断开的,受两侧鱼塘水压力作用,淤泥从沉降缝处流失,从而造成整个涵洞下沉,其中进出口处沉降量最小,沉降缝处沉降量最大。
3 压浆加固处理
青临高速从沉降监测数据及通车后路面情况来看,盖板涵所处路段路基已处于稳定状态。在不影响交通的情况下开始对其加固处理。
3.1 施工方法及施工机具的选用
因路基两侧鱼塘面积大且常年蓄水,加之盖板涵中部沉降缝裂开增宽,在此情况下排出涵内积水十分困难,若排水过快,会因水压力的作用而使涵底淤泥上挤、路基填料流失,危及盖板涵的稳定。因此,加固处理只能在常水位下进行。对盖板涵沉降缝两侧各10m范围内台背进行渗入式压浆加固,使台背土体形成整体,并形成对浆砌墙身的侧向支护,增强盖板涵的稳定性。
根据压浆工艺要求及现场情况选用空气压力机、手风钻、WB—3型压浆机、泥浆搅拌机、泥浆容器、过滤网和发电机等施工机具。在不影响交通的前提下,将所有施工机具均设置于路基一侧的反压护道上。
3.2 压浆孔孔位布置
为便于施工,压浆孔沿水平线上40 cm左右布置,孔距2 m,而中部沉降缝处呈三角形布置3个压浆孔,其中1个设置于盖板下沉降缝处(6号孔),另外两个压浆孔各距沉降缝1.5 m(5号、7号孔),具体孔位布置如图4所示。另外,为确保加固效果,通过沉降缝垂直于底板设压浆孔1个,以对底板进行加固。两个台身及底板共布置压浆孔23个。
3.3 压浆量估算
工程量估算时,仅考虑加固范围内台背土体所需的压浆量,根据现场实际情况决定压浆量的大小。
考虑到路基填料为细粒宕渣,其孔隙率大,浆液在土体中的扩散半径大且难以控制,为了保证压浆加固效果,在计算中提出如下估算方法。
(1)试验确定水泥浆配合比。用强度等级42.5普通硅酸盐水泥进行浆液配合比试验,以确定合适的配合比,使浆液具有良好的流动性和速凝性能。经试验确定,水泥浆的水灰比为0.6:1,加入水泥用量2%的水玻璃作为促凝剂,取水泥浆密度γ为1.8 g/cm3。
(2)根据盖板涵台背高度,拟定压浆有效半径r为2.0 m,压浆管伸入台背0.8 m,假定浆液呈球形扩散,加固土体有效横断面面积S=9.4 m2,有效横断面如图5所示。
(3)加固土体沿路基宽度方向长L为20m,每个台背布置11个压浆孔。
(4)假定加固范围内土体呈均匀性,即孔隙率n为一定值,根据细粒宕渣路基固体体积率为78%,确定孔隙率n为22%。
(5)假定浆液在压浆有效范围内均匀分布,则单孔压浆量Q=SLnγ/11=9.4×20×0.22×1800/11=6 768(kg);根据水灰比计算,单孔水泥用量G=6768×1.0/(1+0.6)=4230(kg)。
3.4 施工工序
(1)准备工作。盖板涵中部水深1.5 m左右,为避免水中作业,在4只油桶上铺设木板作为临时施工平台,施工人员钻孔及压浆时均利用该平台施工。
(2)钻孔。沿水面线以上40 cm处,垂直于盖板涵墙身每隔2 m用手风钻钻孔,钻入深度1.0 m左右。
(3)确定压浆顺序。先对底板压浆,台背压浆顺序从中部沉降缝处开始,采用跳孔间隔压浆的顺序进行。根据实际情况,每一注浆孔可进行两次或两次以上压浆,确保台背土体注浆饱满。具体压浆顺序为:5号→7号→6号→9号→8号→11号→10号→3号→4号→1号→2号。
(4)根据试验确定水泥浆配合比。
(5)压浆作业。将注浆管插入孔中0.8m左右,沉降缝及注浆管与墙身之间的间隙、裂开的砌筑缝用棉絮堵塞,以防止浆液从间隙处外流。然后启动泥浆搅拌机和压浆机压浆。为控制浆液扩散半径,刚开始压浆时,压入速度要慢,压浆机压力宜保持在0.35MPa左右,并适当增大水玻璃的浓度,使压入的泥浆快速凝结。当压力增大到0.5 MPa左右并长时间停滞不前时,应及时停止对此孔的压浆,而进行下一孔位的施工,待相邻孔位初次压浆完毕后再对其进行补压浆,直至压力增大至0.7MPa左右,并停留15 min以上时停止压浆。在停留期间,同样应适当增大水玻璃的浓度。
(6)封闭压浆孔。当水泥浆已经饱满时,及时用水泥砂浆将该孔封闭。
(7)抽水检验。当全部孔位压浆完毕后进行压浆效果检验,传统的办法是进行抽水试验,抽水工作应在水泥浆完全凝结后进行。具体办法:在盖板涵洞口用编织袋装粘土筑围堰,将洞口堵死后抽水,当抽至涵内水面与鱼塘水面有50 cm左右的水头差时,检查中部沉降缝处及加固范围内墙体是否有水流流出,如无说明注浆加固效果良好。在对K24+410盖板涵的压浆加固处理后的抽水试验中,未发现有明显水流流出。
(8)现场清理。当全部工作完成后,及时清理施工现场,拆除临时施工平台,保持场地清洁。
3.5 技术要点
(1)采用稳定性较好的浓浆,避免采用不稳定的粒状稀浆液。
(2)压浆一般采用定量灌注方法。
(3)当浆液充满孔隙后,继续通过钻孔施加最大压浆压力,防止在压浆结束后浆中的多余水分不能排除,浆液沉淀析水而在孔隙中形成空洞。
(4)为避免在重力作用下浆液可能向前沿继续流失,使本来已被填满的孔隙重新出现空洞,待已压浆达到初凝后,设法在原孔段内进行复灌。
4 加固效果
K24+410盖板涵台背共压入水泥浆112t,单孔压浆量为4.87t,大于估算值。产生较大误差的原因:一是压浆量估算公式不够成熟,造成误差较大;二是路基填料为细粒宕渣,孔隙率大,压浆过程中浆液扩散半径难以控制。但经抽水检验,采用标准贯入试验、静力触探试验检测土层注浆效果,检测龄期为30d。经检测,土层的主要特性参数见表1。
经检测,土层注浆后土体强度显著提高。此外,顶部荷载加至1 250 kN时,基底粉喷桩位移仅为6.76 mm,未注浆加固;加载至4 400 kN时,粉喷桩位移为33.45 mm。这一工程实践表明,对软土路基上沉降物的加固处理,压浆加固效果良好,施工工艺简单,费用低廉。
5 结束语
(1)青临高速临朐段K24+410盖板涵工程表明,采用压浆加固处理技术可显著改善土层的性能,加强土颗粒间的连接,降低了土体的孔隙比,提高了土体强度,特别是提高盖板涵承载力,在具备条件的工程中推广压浆工艺有重要意义和广阔前景。
(2)压浆加固处理技术需要控制水灰比、压浆量和闭盘压力(结束压浆的控制压力)等参数,参数要根据不同的地质条件、不同的工程进行试桩和静载试验最终确定。
(3)该处理技术还要对应工程制作相应的压浆管,合理布置压浆管,合理选择压浆管的位置以及确定合理的压浆施工顺序。该技术在我国可借鉴的经验有限,要形成一项成熟的技术还有待今后进一步的实践积累经验和理论探索。
摘要：软土路基上修筑的结构物往往容易产生盆形沉降,沉降后沉降缝开始增宽,在车振动、水压力或其他外力作用下,路基填料从沉降缝处流失,影响路基及结构物自身的稳定。对沉降结构物台背土体进行压浆加固,使台背土体成为整体后,形成对结构物台身的侧向支护,可有效地解决路基及结构物自身的稳定问题。
关键词：结构物,沉降,压浆,加固,处理
参考文献
[1]叶书麟.叶观宝.地基加固新技术[M].北京:机械工业出版社.
[2]龚晓南.地基处理新技术[M].陕西科学技术出版社.
[3]曹慧,陈勇,曹净,等.压灌浆作用机理及其压浆方法[J].浙江建筑,2009(7).
[4]运用压浆技术对高速公路路基进行加固.第一论文网,2012(8).
水泥粉煤灰碎石桩加固软土路基 篇11
关键词：水泥粉煤灰碎石桩；复合地基；软基处理
中图分类号：U416.1文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0108－02
1工程概况
福清市龙江南路B段道路工程位于福清市龙江街道苍霞村、东南村、霞楼村，起点接龙江南路A段道路工程隧道口，终点与福清市东南大道平交，路线长度为2.335 km，道路等级为城市Ⅱ级主干道，计算行车速度50 km/h，双向六车道，道路两侧设非机动车道及人行道，规划红线宽度50 m，路幅布置为3.5 m（人行道）＋1.5 m（树池）＋7.0 m（辅道）＋1.5 m（路侧绿化带）＋23.0 m（主车道）＋1.5 m（路侧绿化带）＋7.0 m（辅道）＋1.5 m（树池）＋3.5 m（人行道）。该段路基设计平均填土高度4 m。
拟建线路跨越路段冲淤积平原，现地面尚平坦。属滨海冲淤积地貌。沿线河网水系发达，工程区内分布有较多软土地基，由于其压缩性高、含水量大、强度低、透水性差等特点，不能直接在其上填筑路基，必须进行加固处理，增加承载力和路基的稳定性，根据工程地质勘察报告，场地自上而下各岩土层的基本特征分述如下：
1.1填土（Qml）
灰褐、黄褐等杂色，主要为坡残积土回填，堆填时间不足5 a，未经专门压实处理。稍湿、松散。厚度0.50～1.10 m。
1.2粉质黏土①（Q4m）
黄褐、褐灰色，以粉质黏土为主，不均匀含砂，淤积成因，属软土层顶部硬壳层。稍有光滑、无摇震反应、干强度中等、韧性中等；稍湿～饱和，软塑为主。标贯修正击数N＝8.0（击），厚度0.40～4.00 m。
1.3粉质黏土②（Q4m）
黄褐色，坡积成因，很湿～饱和，可塑～硬塑。标贯修正击数N＝9.0～15.3（击），厚度0.40～4.00 m。
1.4淤泥（Q4m）
深灰色，淤积成因，以淤泥为主，一般均含少量细中砂及贝壳；局部夹薄层砂。饱和、流塑。厚度6.00～10.20 m，含水量63.9%，空隙比1.7，塑性指数28%，压缩系数1.7 MPa－1。
1.5细中砂（Q4al）
灰褐色，以细中砂为主，局部为细砂、中砂，夹淤泥层。饱和、松散，局部稍密～中密。标贯修正击数N＝5.9～16.5（击）。厚度0.90～10.90 m。
1.6残积砂质黏性土①（Q4el）
黄褐、灰黄色，主要为花岗岩风化土，砾级颗粒含量约20%；局部为辉绿岩风化土。稍有光滑、无摇震反应、干强度低、韧性低；饱和，可塑～硬塑，属可塑状残积土。标贯修正击数N＝5.7～14.8（击）。厚度1.80～11.30 m。
2水泥粉煤灰碎石桩处理软基的特点与加固机理
水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，主要由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥和水拌和而成，具有良好的和易性，碎石是桩体的粗骨料，石屑是填充碎石空隙、改善骨料级配的次骨架材料，粉煤灰有细骨料和低标号水泥的作用，CFG桩桩体强度形成时间较短，有利于加快施工工期，对缩短沉降时间有利，是近年来新开发的一种地基处理技术。由于桩体自身具有高黏结度，因此成桩效果较好，可以用于深厚软土的地基处理，处理深度可达20～30 m。
CFG桩软基处理方法具有以下优点：①CFG桩同时具有碎石桩对地基的挤密加固和置换作用。②CFG桩所用材料仅需碎石、石屑、粉煤灰和少量水泥，便于就地取材。③受力特性与水泥搅拌桩类似，而且还具有施工简便、快速、工期短及适用性广等特点。④CFG桩采用振动沉管法施工，由于振动和挤密作用使桩间土得到挤密。经加固后地基土的含水量、孔隙比、压缩系数均有所减小，压缩模量有所增加，说明经加固后桩间土已挤密。⑤褥垫层用级配碎石砂垫层（其中30%中粗砂＋70%碎石），在受荷后提供了桩体向上、下刺入的条件，保证桩间土始终参与工作。褥垫层对于地基的不均匀沉降也有一定的补偿作用。
3CFG桩的设计
福清市龙江南路B段道路工程采用CFG桩进行软基处理的形式主要为：CFG桩＋0.6 m级配碎石砂褥垫层（中间布设两层玻纤土工格栅），CFG桩在平面上按等边三角形布置，间距为2.0 m，CFG桩的桩身强度为C15混凝土，桩径40 cm，采用振动沉管灌注桩成桩施工工艺。
材料要求：①碎石：粒径为20～50 mm松散密度为1.39 t/m2杂质含量小于5%。②石屑：粒径为2.5～10 mm松散密度为1.47 t/m3杂质含量小于5%。③粉煤灰：选用袋装Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰。④水泥：用32.5级普通硅酸盐水泥。
4CFG桩的施工
4.1施工准备
（1）施工前按施工平面图放好桩位，并做好记录。
（2）粉煤灰砼桩配合比应以试验室试配报告为准，严格配料，并经监理或有关部门确认，其拌合物的塌落度要求为5～7 cm或8～9 cm，初凝时间不小于5 h，混合料拌和时间不得小于90 s。
（3）粉煤灰砼桩施工前要求先进行试桩，以复核地质资料、检验机具设备、工艺和施工技术参数是否适宜，试桩应进行桩长和桩身质量检测，其结果经监理或有关部门认可后方可作为工程桩的施工依据。
4.2施工注意事项
（1）桥头过渡段应先施工粉煤灰砼桩，待淤泥塑流稳定后，再进行桥台桩基的施工。
（2）施工时由桥台后逐排向后退打，也可从台后的路基中轴线开始从里向外，从台后往路堤逐排进行施打。严禁从四周向内推进施工。每排桩施工前应校对排桩轴线，无误后方可施工。桩管内灌入砼大于3 m方可开始拔管，拔管前应先振动3～5 s后再开始拔管，并始终保持管内砼高度直至达到该桩砼计算方量。
（3）施工顺序是从路中心向两侧施工，且必须隔桩跳打。
（4）CFG桩施工完成后28 d后，方可填筑路基。
4.3褥垫层铺设
褥垫层用级配碎石砂垫层（其中30%中粗砂＋70%碎石）碎石最大粒径不大于3.0 cm，褥垫层厚度为60 cm，并在其顶面及底面各设置一层土工格栅，土工格栅经纬向抗拉强度为80 kN/m，对应经纬向伸长率≤3%，土工格栅对称于路中线布设，褥垫层虚铺后采用静压压实。
5质量检测
CFG桩施工完成28 d后，采用低应变检测桩身质量，抽检频率为10%，并采用静力荷载试验检测复合地基承载力，抽检频率为0.5%～1.0%，但不小于3点。
6结束语
该工程采用CFG桩处理软土地基的处理方法，充分发挥了CFG桩的桩体作用，与褥垫层组成复合地基提高了软基承载力和稳定性，同时，能快速填筑路堤土方，加快后续施工进度，缩短施工工期，对于在淤泥含水量大、空隙比大、高压缩性的软基地段采用，是加快工程进度的一种有效处理方法。由于CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载力，经济效益和社会效益非常显著。
Cement Fly Ash Pile of Soft Soil Roadbed Gravel
Chen Gong
Abstract: This article outlines the Fuqing City, Longjiang road B section of the road construction segment with cement, fly ash gravel pile of soft soil roadbed, introduced CFG pile of construction technology.
简述路基注浆加固技术 篇12
关键词：路基,注浆加固,施工工法
1 工程概况
某城市大街综合管沟桩号K7+300～K9+150,位于道路东侧,管沟全长1 850 m。综合管沟为单层结构,共两个仓室,分别为给水管、中水管和热力管管仓(标准断面尺寸为4.9 m×4.0 m),电力、电信管仓(标准断面尺寸为2.3 m×4.0 m)。
本工程主要地质层分为素填土、黄土状粉土、细砂层、中砂层,其中以细砂和中粗砂层为主。
地下结构物主要由综合管沟、雨污水管网和地下通道构成。综合管沟与雨污水同槽,结构物间净空尺寸小,高差较大,结构物间土方回填难度大,压实度不易达到设计标准。
考虑到道路工程施工工期紧,管沟基坑回填后路基与正常路基会产生不均匀沉降。因此对管沟回填区域采用注浆技术进行处理。
2 注浆加固的优势
固化浆液沿路基软弱层渗透并填充、固结、置换、胶结,整治地质病害,改良路基承载力性能,减少不均匀沉陷。
1)消除因路基软弱造成的不均匀下沉,从根本上消除路基病害的发生。
2)经济效益高。
3)不断交、工期短、污染小、施工文明。
4)技术先进、工法成熟、效果可靠。
3 施工进度安排
6月20日～7月15日完成全部注浆工程。
4 路基注浆加固施工
4.1 路基加固原理
路基加固的主要目的是形成整体地基,通过加大土体强度来提高地基承载力,主要是减少土体的不均匀沉降。注浆加固是在土体中钻孔,并使用注浆机具均匀地将固化浆液注入土体中,以填充、渗透和固结的方式,排除土体间隙中的水分和空气,并占据其空间,使路基土体孔隙比减少,强度提高。
4.2 设计加固范围、深度
本段注浆加固范围为管沟回填区域,孔间距1.5 m,梅花形布置,孔深为2 m和4 m两种。注浆顺序先外后内,形成帷幕,隔行跳打,先排为主后排补注,以避免跑浆,冒浆。
4.3 劳动力组织、人员设备
现场负责人1人,专业队长1人,负责全面施工质量和安全;技术人员4人(负责施工过程技术控制工作及对注浆过程的各项参数进行记录),试验员1人,专职质检工程师及安全工程师各1人。分5个钻孔作业班及5个注浆作业班,其中,钻孔司机40人,负责钻机;注浆工人40人,负责制浆、注浆;司泵工10人,负责灰浆泵、水泵;供料工人5人,负责倒运水泥;电工2人,1人负责电源,另1人负责供电电路故障排除及维修;钳工2人,负责设备保养,共计98人。
4.4 施工设备
施工设备见表1。
4.5 钻孔及注浆
4.5.1 注浆主要材料
水泥采用P.O42.5袋装水泥。根据检验评定标准,对进场水泥进行材料检测,现场做好水泥的储存与使用工作,防止水泥受潮结块失效。水泥浆液水灰比为1∶(0.8～1)。
4.5.2 施工工艺
施工工艺流程见图1。
4.5.3 主要工序施工方法
1)钻机、注浆设备就位。
根据测量放出的点位,就位钻机,钻机安放平稳,并调整垂直度与钻机水平。同时制浆机、注浆机配套放置,注浆管线固定,不宜过长,控制在30 m～50 m,以防压力损失。现场备好拌合用水及袋装水泥、粉煤灰、砂、水玻璃等材料。
2)钻孔施工工法。
采用200型转盘式钻机旋转钻进,采用50 mm钻头,ϕ48普管进行护壁,采用干钻法,严禁加水,否则路基受水浸泡,原结构遭到破坏,造成不必要的损失。
3)浆液配制。
按事先选定水泥浆配比(1∶1)进行水泥浆的制拌。根据制浆机容量称取定量水,注入制浆机内,然后根据水灰比称取对应重量的水泥,开启制浆机,边搅拌边加入水泥。搅拌时间大于3 min,浆液无明显的沉淀即可,完后将水泥浆倒入储浆桶。浆液在储浆桶内要不停的人工搅拌,防止浆液沉淀离析。水泥浆制浆原料:合格的水、P.O42.5水泥。应先加水后加水泥及外加剂,拌和10 min～20 min,将浆液流入过滤筛进行两次过滤,存放浆液池。
4)注入压力。
由于注浆压力与土的重度,强度,初始应力,孔深,位置及注浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确确定,所以本工程采用经验数据,设计注浆压力0.4 MPa。
5)终孔标准。
采取压力～流量双控法控制注浆量:以在注浆压力达到设计注浆压力的情况下达到稳定为原则,稳定标准为5 min。当注浆压力大于2倍设计注浆压力且无法继续注入浆液时可终孔。当个别孔注浆量异常偏大时应立即暂停注浆,弄清原因后再采取间歇注浆法继续注浆。孔口反浆时采取间歇注浆的方法。
6)注浆结束封孔移机。
注浆结束后,拔出套管,用水泥砂浆或C15混凝土封孔。清洗注浆泵、制浆机、储浆桶,移机至下一孔位继续施工。
7)注浆效果检查。
a.注浆前后,物探成果资料对比,检查注浆效果。b.注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%,且不存在明显漏水现象。c.钻孔检查,检查孔数为5%,根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
5 施工注意事项
1)施工前应测定管沟的具体位置。2)高压线下工作,钻探机具视安全情况对钻架进行改装。3)注浆孔应跳孔施钻,不得全部钻孔完成后再注浆,以免孔位串浆,增加难度及清孔工作量。注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行,先两侧后中间,保证注浆质量。4)注浆钻孔孔位移动不宜超过0.5 m。5)注浆过程应加强地面观测记录。6)注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。7)注浆过程注意环境保护,及时清理浆液污染物。一般整理好场坪后,应在注浆场坪四周修好临时排水设施。8)注浆结束后及时采用水泥砂浆或C15混凝土将注浆孔封填饱满至孔口。
6 施工中易出现问题的处理
1)注浆过程中,发现冒浆、漏浆时,应根据具体情况采用表面封堵、添加速凝剂、低压泵送、浓浆、限流、间歇注浆等方法进行处理。
2)注浆过程中发现串浆时,如串浆孔具备注浆条件,可以同时进行注浆,应一泵注一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,等一孔注浆完成后,再进行其他孔检查,然后再进行钻孔和补充注浆。
3)注浆工作必须持续,若因故中断可按以下原则进行处理:应及早恢复注浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复注浆,若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔而后注浆。a.恢复注浆时应使用同级水泥浆,若注浆率与中断前相近,即可用中断前同级水泥浆灌注;如注浆率与中断前相比减少较少则应加浓浆液灌注;b.恢复注浆后,如注浆率比中断前减少较多且在短时间内停止吸浆,应立即采取补救措施,可加大相邻孔的注浆压力或增加注浆孔。
7 施工质量控制及检验
1)应分期分批供应满足设计要求的水泥和外加剂等材料,并及时检查验收,做好保管与发放使用工作。所用水泥及中砂等所有施工材料必须通过试验师检验合格及通过监理工程师报检合格之后,方可用于施工。
检验数量:同一产地、品种、规格的水泥和外加剂,每200 t为一批,当不足200 t时也按一批计。每批抽样1组。
检验方法:检查产品质量证明文件及抽样检查。
2)注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%,且不存在明显漏水现象。
8 安全措施
1)施工机械安全保证措施。
操作人员必须执证上岗,进场设备必须进行安全和性能检查,对机械操作人员要建立档案,专人管理。
操作人员按照机械说明规定,必须执行工作前验收制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。
保持机械操作室整洁,禁止堆放易爆物品。不得酒后操作机械,机械不带病运转、超荷载工作。
2)施工现场安全用电措施。
现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆,横过通道时穿管埋地敷设。
配电箱、开关箱使用标准电箱,电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,电箱内设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关,动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
3)施工现场其他安全措施。
施工现场机械设备应听从指挥,统一调配,进入施工现场人员必须佩戴安全帽。
9 文明施工
施工现场应做到文明施工,具体如下: