5.加固土桩

　　加固土桩适用于处理十字板抗剪强度不小于10kPa、有机质含量不大于10%的软土地基。加固土桩包括粉喷桩与浆喷桩。

　　粉喷桩与浆喷桩的施工机械必须安装喷粉(浆)量自动记录装置，施工前应进行成桩工艺和成桩强度试验。

　　1)材料要求

　　加固土桩的固化剂宜采用水泥或石灰。当选用水泥时，宜选用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，水泥掺量宜为被加固湿土质量的12%～20%。浆喷法水泥浆的水胶比可选用0.45～0.55。用石灰做固化剂时，应采用磨细I级生石灰。

　　2)粉喷桩施工规定

　　(2)提升钻杆、喷粉搅拌时，应使钻头反向，边旋转、边喷粉、边提升，当钻头提升至距离地面0.3～0.5m时，可停止喷粉。

　　(5)出现沉桩时，孔洞深度在1.5m以内的，可用8%的水泥土回填夯实;孔洞深度超过1.5m的，可先将孔洞用素土回填，然后在原位补桩，补桩长度应超过孔洞深度0.5m。

　　3)浆喷桩施工规定

　　(1)浆液应严格按照成桩试验确定的配合比拌制，制备好的浆液不得离析，不得长时间放置，超过2h的浆液应废弃。

　　6.水泥粉煤灰碎石桩

　　采用CFG桩加桩帽可有效的将路基荷载传递至桩体，增强路基稳定性，控制路基工后沉降变形量。

　　水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)适用于处理十字板抗剪强度不小于20kPa的软土地基。

　　CFG桩宜采用振动沉管灌注法成桩，施工设备宜采用振动沉管打桩机。

　　CFG桩施工规定：

　　(2)沉管至设计高程后应尽快投料，首次投料量应使管内混合料面与投料口平齐。桩顶超灌高度不宜小于0.5m。

　　(4)成桩过程中，每个台班应做不少于一组试块，检验其标准养护28d抗压强度。

　　(5)当设计桩距较小时，宜按隔桩跳打的顺序施工。施打新桩与已打桩间隔的时间不应少于7d。

　　7.刚性桩

　　刚性桩适用于处理深厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、桥头或通道与路堤衔接段。刚性桩桩顶应设桩帽，形状可采用圆柱体、台体或倒锥台体。

　　预应力混凝土薄壁管桩宜采用工厂预制，静力压桩机施工，也可采用锤击沉桩机施工，施工现场应配有起吊设备，其起吊能力宜大于5t。现浇混凝土大直径管桩宜采用振动沉管设备施工。

　　2)预应力混凝土薄壁管桩施工规定

　　(1)沉桩过程中应严格控制桩身的垂直度。

　　(2)每根桩宜一次性连续沉至控制高程，沉桩过程中停歇时间不应过长。

　　(3)接桩时，上、下节桩的中心线偏差不得大于5mm。

　　(4)沉桩过程中遇到较难穿透的土层时，接桩宜在桩尖穿过该土层后进行。

　　3)现浇混凝土大直径管桩施工规定

　　(4)第一次沉管至设计高程后应测量管腔孔底有无地下水或泥浆进入，如有进入，应在每次沉管前先在管腔内灌入高度不小于1m的混凝土，防止沉管过程中地下水或泥浆进入管腔内。

　　(6)拔管应在管腔内灌满混凝土后进行，应先振动10s，之后再开始边振边拔，每拔1m应停拔并振动5～10s;距离桩顶5m范围内宜一次性成桩，不宜停拔。

　　8.爆炸挤淤

　　爆炸挤游是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如砂砾，碎石等。处理厚度不宜大于15m。

　　1)材料要求

　　(1)水下爆炸宜选用抗水性能好的乳化炸药，当采用硝铵类炸药时应做好防水处理。

　　2)爆炸挤淤施工规定

　　(2)当装药器套管沉至要求深度后，应采用通过滑轮的软绳将药包缓缓放至孔底，不得使药包在套管内坠落。

　　(5)起爆前必须在起爆点外布设警戒线，警戒距离不得小于300m。

　　(6)应通过对爆炸挤淤前后抛填横断面的测量，确定爆炸后填石的下沉量，并视情况对布药方案进行必要的调整。测量横断面间距不应大于20m。

　　9.路堤地基隔离墙

　　路堤地基隔离墙适用于相邻两路堤之间，或已建成路堤与拓宽路堤之间出现相互干扰，对地基渗流、变形、稳定等产生不利影响情况下的隔离。

　　隔离墙按其作用与功能可分为防渗型隔离墙和支挡型隔离墙。相邻路堤，当待建的路堤采用降水预压、真空预压、强化固结等地基处理方法，或采用深井降水等工程措施时，宜设置防渗型隔离墙;其他情况下隔离新老路基相互干扰宜设置支挡型隔离墙。

　　水泥搅拌桩防渗型或支挡型隔离墙宜采用浆喷桩。

　　10.强夯和强夯置换

　　强夯法适用于处理碎石土、低饱和度的粉土与黏性土、杂填土和软土等地基。

　　强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑、流塑的软粘土地基，处理深度不宜大于7m。

　　强夯处理范围应超出路堤坡脚，每边超出坡脚的宽度不宜小于3m。强夯置换处理范围应为坡脚外增加一排置换桩。

　　采用强夯法处理软土地基时，应在地基中设置竖向排水体。

　　强夯置换桩顶应铺设一层厚度不小于0.5m的粒料垫层。

　　强夯置换的桩体材料宜采用级配良好的块石、碎石、矿渣等坚硬粗颗粒材料，粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过30%。

　　强夯和强夯置换应进行试夯，每个试夯区场地面积不小于500m2，试夯确定单击夯击能、夯击次数、夯击遍数、间歇时间等。

　　1)强夯施工规定

　　(1)强夯前应在地表铺设一定厚度的垫层，垫层材料可采用碎石、矿渣等坚硬粗颗粒材料。

　　(2)强夯宜分为主夯、副夯、满夯三遍实施。第一遍主夯完成后，第二遍的副夯点应在主夯点中间穿插布置;副夯点与主夯点的布置间距及夯击能级应相同。满夯夯点应采用彼此搭接1/4连续夯击，满夯能级可采用主夯能级的1/3～1/2。

　　2)强夯置换施工规定

　　(1)强夯置换前应在地表铺设一定厚度的垫层，垫层材料宜与桩体材料相同。

　　(2)强夯置换夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，并满足下列要求：

　　①置换桩底应达到设计置换深度(桩长度)，宜穿透软土层。

　　②累计夯沉量应为设计桩长的1.5～2.0倍。

　　(3)强夯置换应按照由内向外、隔行跳打的方式施工。

　　【案例1B411018】

　　1.背景

　　某高速公路M合同段，路面采用沥青混凝土，路线长19.2km。该路地处平原地区，路基横断面以填方3～6m高的路堤为主，借方量大，借方的含石量40%～60%。地表层以黏土为主，其中K7+200～K9+800段，地表层土厚7～8m，土的天然含水量为40%～52%，地表无常年积水，孔隙比为1.2～1.32，属典型的软土地基。结合实际情况，经过设计、监理、施工三方论证，决定采用砂井进行软基处理，其施工工艺包括加料压密、桩管沉入、机具定位、拔管、整平原地面等。完工后，经实践证明效果良好。

　　2.问题

　　(1)本项目若采用抛石挤淤的方法处理软基，是否合理?请说明理由。

　　(2)根据背景资料所述，按施工的先后顺序列出砂井的施工工艺。

　　『正确答案』

　　(1)不合理。原因有：软基深度较深、面积大(工程经济性较差)。地表无常年积水、土质呈软塑～可塑状态(施工速度慢)。

　　(2)砂井施工工艺的先后顺序为：整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压实→拔管。

　　二、膨胀土地区路基施工

　　1.膨胀土的工程特性及主要特征

　　具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限黏土称为膨胀土。按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。

　　膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。

　　路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。

　　2.膨胀土地区路基的施工技术要点

　　1)膨胀土地区原地面处理

　　二级及以上公路路堤基底处理应符合以下规定：

　　1.高度不足1m的路堤，采取换填或改性处理。

　　2.表层为过湿土时，采取换填或固化处治。

　　3.填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.3～0.6m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理，若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响的深度。

　　2)膨胀土的填筑(封闭、掺灰)

　　(1)强膨胀土不得作为路基填料;中等膨胀土处理后可作为填料;弱膨胀土可直接填筑路堤。

　　(2)松铺厚度不得大于300mm，粒径小于37.5mm。

　　(3)填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。

　　(4)路基完成后，当年不能铺筑路面时，应做封层，厚度不小于200mm，横坡不小于2%。

　　三、湿陷性黄土地区路基施工

　　1.湿陷性黄土的工程特性

　　具有湿陷性和易溶蚀、易冲刷、各向异性等工程特性，导致黄土地区的路基易产生多种问题及病害。

　　2.湿陷性黄土地基的处理措施

　　除采用防止地表水下渗的措施外，可根据湿陷性黄土工程特性和工程要求，因地制宜采取换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等措施对地基进行处理。

　　3.湿陷性黄土路基施工

　　1)湿陷性黄土填筑路堤

　　(1)路床填料不得使用老黄土。路堤填料不得含有粒径大于100mm的块料。

　　(4)浸水路堤不得用黄土填筑。

　　2.湿陷性黄土路堑施工(同上)

　　4.地基陷穴处理方法

　　路基范围内的陷穴，应在其发源地点对其进口进行封填，并截排周围地表水，对现有的陷穴、暗穴，可以采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施，开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。

　　(1)灌砂法：本法适用小而直的陷穴，以干砂灌实整个洞穴。

　　(2)灌浆法：本法适用于洞身不大，但洞壁起伏曲折较大，并离路基中线较远的小陷穴。

　　(3)开挖回填夯实：本法适用于各种形状的陷穴。

　　(4)导洞和竖井：本法适用较大、较深的洞穴。由洞内向外逐步回填夯实。

　　(5)处理好的陷穴，其土层表面均应用石灰土填筑夯实或铺填透水材料加以改善。石灰土厚度如原设计未要求时，其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离，防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。

　　四、滑坡地段路基施工

　　1.各类滑坡的共同特征

　　(2)滑带的形状在匀质土中多近似于圆弧形，在非匀质土中为折线形;

　　(3)水多是滑坡发展的主要原因，地层岩性是产生滑坡的物质基础，滑坡多是沿着各种软弱结构面发生的;。

　　2.滑坡防治的工程措施

　　滑坡防治的工程措施主要有排水、力学平衡和改变滑带土三类。

　　1)滑坡排水

　　环形截水沟、树枝状排水沟、平整夯实滑坡体表面的土层。

　　(4)排除地下水

　　排除地下水的方法较多，有支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔等。

　　2)力学平衡

　　在滑坡体未处治之前，禁止在滑坡体上增加荷载(如停放机械、堆放材料、弃土等)。当挖方路基上边坡发生的滑坡不大时，可采用刷方(台阶)减重、打桩或修建挡土墙进行处理以达到路基边坡稳定。牵引式滑坡、具有膨胀性质的滑坡不宜用滑坡减重法。

　　填方路堤发生的滑坡，可采用反压土方或修建挡土墙等方法处理。

　　3)改变滑带土

　　用物理化学方法改善滑坡带土石性质。一般有焙烧法、电渗排水法和爆破灌浆法等。

　　3.滑坡地段路基的施工技术要点

　　(1)滑坡地段施工前，应制定应对滑坡或边坡危害的安全预案，施工过程中应进行监测。

　　(10)抗滑支挡工程施工

　　③当墙后有支撑渗沟及排水工程时，应先期施工。

　　⑥各种支挡结构的基础必须置于滑动面以下，并嵌入稳定地层。

　　⑦开挖基坑时，应分段跳槽施工，并应加强支撑，随挖随砌，及时回填。

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