4種特殊地基的施工方法圖文詳解

2019-08-13     常江後浪

給大家介紹幾種道路特殊地基的施工方法,包括濕軟地基處理,河、塘、湖(庫)區路基,濕陷性黃土路基,滑坡地段路基一共四種。施工要點如下:

1,濕軟地基處理

1.1 挖除換填

1)按設計要求,將原地面以下一定範圍內的不良上體挖除,換填符合設計要求的材料,分層填築並壓實至設計規定的壓實度。

2)換填天然級配砂礫時最大粒徑應小於10cm,含泥量不大於5%。換填石渣最大粒徑應小於15cm,石料強度不小於30MPa。

3)換填料料應分層填築並壓實。換填寬度一般至路基坡腳以外50cm。


圖:砂礫(灰土)墊層加土工布斷面

圖:砂礫(灰土)墊層斷面

1.2 反壓護道

1)施工前應對原地面進行清理。

2)反壓護道應與路堤同時填築,填料及施工工藝與路堤填築相同。


圖:反壓護道填方施工示意

1.3 手擺片石

1)要求使用不易風化的片石材料,石料的強度不小於30MPa,厚度不小於15cm。


2)施工時用全站儀準確測放需處理段落的中心樁線和邊樁線。同時確定地面高程。監理工程師覆核無誤後,進行反開挖至設計高程。平整場地,整平後與原地面形成≥1%的上拱,用壓路機碾壓密實,壓實度達到設計要求並經監理工程師驗收確認。

3)片石進場後,根據石料形狀大小人工擺插,大面朝下,尖面向上,石與石之間豎向緊密靠攏。遇有過大石料用石工錘破碎成20~30cm方可使用;鋪砌中,片石與片石之間產生的空洞、縫隙用小片石填塞,並用石工錘敲擊密實。

4)片石擺插結束後,經驗收合格再鋪設砂礫墊層嵌縫找平,用凈質量不小於22T的振動壓路機碾壓至穩定密實。

1.4 拋石擠淤

1)拋石擠淤材料應使用不易風化的石料,石料強度不小於30MPa。

2)拋石擠淤應遵循由低至高、由中間向兩邊擠的原則。

3)片石拋出淤泥面或拋出水面50cm後,應用較小石塊或天然砂礫填塞整平,用凈質量不小於22t振動壓路機壓實,並在其上鋪設反濾層。

1.5 灰土樁

1)施工準備

場地整理:對施工場地進行清表平整,做好臨時排水設施。

圖:台背灰土樁施工斷面

a)放樣布點:按照圖紙要求進行放樣,樁孔位置放線並編號,撒石灰定位,及時繪製施工布點圖。成孔採用隔排或隔樁跳打的方式。


b)設備配置:按100m配備1台柴油打樁機作為成孔設備,每台打樁機配1.5t汽車夯2台、0.1m3小裝載機1輛或0.1m3手推車4台、手扶式振動夯1台、75kw發電機1台。夯錘應採用長3m,直徑0.3m的重錘,不得採用夾杆錘,應製作專用喂料工具。

c)試樁:灰土樁大面積施工前必須通過試樁確定填層厚度、填料方量、夯擊次數、夯錘提升高度、樁體壓實度、擴徑等施工工藝參數。

2)操作要點

a)成孔:打樁機就位後,使沉管尖對準樁位,使樁管保持垂直,用吊錘吊線檢查垂直度。地質軟弱處或高壓線下,當出現縮孔時,宜用洛陽鏟擴孔;孔深不夠時,採用超深成孔方法。成孔後及時夯填(要求成孔當日內完成夯填)。

b)灰土拌和:灰土要滿足要求並過篩,並在拌和場集中拌和均勻後運至現場,上蓋下墊,保證灰土含水量接近最佳含水量,拌和好的灰土不得隔日使用。每個集中拌和場設檢測灰劑量、含水量儀器一套,配試驗檢測人員1名。灰劑量抽檢施工單位每工作面抽檢二次,駐地監理抽檢一次。


c)夯填前施工單位逐孔測量孔深、孔徑、垂直度是否符合要求,並做好記錄,監理抽檢30%。

d)先對孔底夯1~2錘,夯實孔底,再按照試樁確定的工藝參數施工,分層夯實到原地面。每層夯擊不少於6次,錘落距≥3m,壓實度≥93%,距樁頂2m範圍內適當增加夯擊次數。樁頂採用手扶式衝擊夯分層夯填至原地面。

e)施工完成後,按段落1%鑽芯取樣驗收,檢測樁長和樁體完整性。同時驗收樁數、排列尺寸、孔徑、孔深、復合地基承載力、單樁承載力等。

1.6砂樁、碎(礫)石樁

1)施工準備

a)場地整理:對施工場地清表平整,做好臨時排水設施。

b)施工放樣布點:按圖紙要求進行放樣,樁位放線並編號,撒石灰點(線)定位,並繪製施工布點圖。

c)碎(礫)石粒徑為2~3cm,且2~5cm粒徑質量占粒料總質量50%以上,含泥量≤5%。

2)操作要點

a)碎(礫)石樁一般採用振動沉管法施工,施工順序為先外排后里排,隔排隔樁跳打的方法。

b)樁孔內的填料數量按設計樁孔體積乘以充盈係數1.35。

c)碎(礫)石樁施工前必須先做試樁,以確定樁長,成樁時間、振沖加密電流、振沖器留振時間、碎(礫)石投入量、施工順序、單樁及復合的地基承載力等參數。

d)施工時重點控制樁距、樁徑、樁長、豎直度、碎石灌入量。採用單樁荷載試驗和23d復合地基荷載試驗檢驗處治效果。

1.7水泥攪拌樁

1)施工準備

a)場地整理:對施工場地清表平整,做好臨時排水設施。


b)設備配備:對進場施工機械設備配套情況、完好率情況等進行檢查。樁機攪拌頭直徑誤差不大於5mm,噴漿口直徑不宜過大,應滿足噴漿要求,每台樁機必須配備電腦數據記錄儀。宜選用ST-1型或PS-5型攪拌鑽機,施工過程中鑽進速度V≤1.0m/min,鑽進噴漿速度V≤0.4~0.7m/min,噴漿時平均提升速度Vp≤0.4~0.7m/min,復攪時平均提升速度Vp≤0.3m/min,攪拌速度V=30~50轉/min,噴漿時泵內泵送能力30~50L/min。

c)試樁:施工前,進行不少於5根成樁工藝試驗,以掌握該場地成樁工藝,取得滿足設計噴入量的鑽進速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時間噴漿量等技術參數,確定攪拌的均勻性,掌握下鑽、提升的阻力情況,選擇合理的技術措施。試樁經檢測合格後,方可大規模施工。

2)操作要點

a)遼鑽機安裝調試,檢查轉速、空壓設備、鑽杆長度,鑽頭直徑等,並連接好輸漿管路,待以上設備運轉正常後,將鑽機移到指定位置,進行樁位對中(樁位以木樁或竹籤標定,樁頂塗5cm紅油漆,石灰標明)。鑽頭對準樁位,以水平尺調平轉盤,並保證鑽杆豎直,其偏差應小於1.5%。

b)待攪拌機及相關設備(活塞泵、發電機等)運行正常後,啟動攪拌電機,放鬆鑽機鋼絲繩,使攪拌機旋轉切上下沉。鑽進速度≤1.0m/min。

c)當鑽機鑽進到一定深度時,即開始按設計及試驗確定的配合比拌制水泥漿。製漿時,水泥漿拌和時間不得少於5~10min,製備好的水泥漿不得離析、沉澱。水泥漿液應按預定配合比拌制,漿液罐必須採用金屬制容器,且容量應不小於單根樁的用灰量加50kg;製備好的水泥漿停置時間不得超過2小時,否則應予以廢棄。灌入漿液時應加篩過濾,以防漿內結塊,損壞泵體。

d)當攪拌機下沉到硬上層後,鑽頭反轉,打開送漿閥門,噴送水泥漿。確認水泥漿已到樁底後,進行提升攪拌,確保噴漿均勻,同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌機。平均提升速度≤0.3m/min。

e)當鑽頭提升至距離原地面50cm左右時,再邊噴漿邊攪拌至樁底,至樁底後停止鑽進,連續噴漿1min,最後攪拌提升至地面停機。做好施工記錄,列印施工過程資料和成樁資料。復攪時下鑽速度≤1.5m/min,提升速度≤0.3m/min,且每延米工作時間不小於4.5min,攪拌速度30~50r/min.

f)樁體強度達到設計強度70%後,人工對攪拌樁樁頭超灌部分進行鑿除,並清除現場多餘土層,進行場地整平,待各項指標滿足設計要求後,進行墊層施工。

g)當工程地質發生變化、樁長須進行調整時,採用工作密實電流加以控制,當密實電流明顯增大,判斷進入相對硬層時,以進入硬層深度≥50cm為樁底。

h)成樁過程中發生意外事故(如提升過快、送漿道路堵塞、斷電等),影響樁身質量時,應在6小時內採取補救措施,補樁噴漿重疊長度不得小於1m,否則應重新打設。新樁距舊樁的距離不得大於樁距的15%。


2、河、塘、湖(庫)區路基

2.1 填料與取土

宜設置集中取土場。常水位以下路堤的施工材料,宜選用水穩性良好的材料,其粒徑不宜大於30cm。

2.2 材料選擇

受水位漲落影響的部分,宜選用水穩性良好的材料。

2.3 加固防護

嚴格按設計要求並根據水流對路基破壞作用的性質、程度對邊坡進行防護和加固。防護方式一般可採用植物防護、石砌防護、砼板防護、石籠、拋石、擋土牆等措施或綜合採用兩種及兩種以上的措施。

2.4 防護工程

山區沿河路基,應針對水流沖刷情況進行加固防護,防護工程宜在洪水期前完成,施工期間注意防洪。穿越不良地質路段或山區時,還應查清有無泥石流影響,並採取排導或攔截措施。

3、濕陷性黃土路基

3.1 處理方式

濕陷性黃土地基宜採用強夯、衝擊碾壓、灰土墊層或灰土擠密樁進行處理。

3.2 注意事項

路基填築時,為加快填料水分的揮發,施工單位宜配備旋耕機(帶打土裝置);填築每層應設置路拱,保證排水順暢;填築應連續施工,壓完一層經檢測合格後必須馬上進行下一層的施工,以防土層乾裂。



3.3 強夯施工要求

1)強夯施工時應採取隔振、防振措施消除對鄰近建築物的影響。

2)強夯施工的主要機具設備有夯錘、起重機械、自動脫鉤裝置。夯錘不宜小於10t,其底面宜採用圓形,錘底面積宜為3~6m2,夯錘宜對稱設置若干個上下貫通的氣孔。

3)強夯大面積施工前應根據設計文件提供的地質資料,在施工現場選取具有代表性並不小於500m2的路段進行試夯,以確定夯擊遍數,能量級別及影響深度。每一遍內各個夯擊點的夯擊次數,應按現場試夯得到的夯擊次數與夯沉量曲線確定,並應同時滿足:

a)最後兩擊的平均夯沉量不大於5cm;

b)夯坑周圍地面不發生過大的隆起;

c)不因夯坑過深而使起錘困難。

4)夯擊點布設,一般按正方形或梅花形網格排列,其間距可根據擊坑的形狀、孔隙水壓力變化情況及建築物基礎結構物特點確定,在施工時,強夯寬度範圍在路基排水溝外緣,每遍夯擊前應對夯點放樣,並用灰點或袋裝上標明位置。一般分三次進行,第一次按梅花形網格排列放樣布點進行夯擊,第二次夯擊剩餘部分,第三次按50%夯擊能量進行滿夯,在滿夯前,應按最佳含水量洒水,待水分滲透後再進行夯擊。

5)強夯上層的天然含水量宜低於塑限含水量1~3%或液限含水量的0.6倍。在擬夯實的土層內,當土的天然含水量低於10%時,應對其增濕至接近最佳含水量;當土的天然含水量大於塑限含水量3%以上時,應晾曬降低其含水量。

6)消除黃土濕陷性的有效深度,應根據試夯結果確定。在設計要求消除濕陷性的有效深度內,上的濕陷性係數6s均應小於0.015。

7)嚴格按要求進行逐點夯擊,每擊一次,觀測一次高程並記錄。用同樣方法完成一個夯點的夯擊,並觀測此夯點的總沉降量和高程並記錄。發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底整平。

8)多遍強夯之間的間歇時間取決於孔隙水壓力的消散,一般不少於7天。地下水位較低和地質條件較好的場地,可以連續夯擊。一般在強夯處理完成15天後再開始後續施工。

9)強夯完成後若表土鬆散或含水量過大翻漿,應挖除後採用翻拌石灰土處理。

3.4 衝擊碾壓地基處理施工要求

1)衝擊碾壓前用平地機對原地面進行整平,壓路機碾壓。

2)在衝擊碾壓的不同點位、不同深度選取上樣做標準擊實試驗,確定最大幹密度和最佳含水量。

3)衝擊碾壓前,測出路基不同深度的含水量,確保在最佳含水量時進行碾壓。

4)第一次衝擊碾壓從路基右側邊線開始,緊貼路線中線的左線返回,如此循環直至整個路基範圍內沖碾完成,碾壓完成後應進行整平壓實。第二次衝擊碾壓前,調整衝擊碾壓段位置,確保不與第一次重合,達到整個路基全部衝擊碾壓。

5)衝擊碾壓過程中,嚴格按照設計要求的衝擊碾壓速度進行碾壓。

4、滑坡地段路基

4.1 施工準備

滑坡地段路基施工前,必須制定應對滑坡或邊坡危害的安全預案,施工過程中應進行監測。滑坡治理前,禁止在滑坡體上增加荷載或在滑坡體前緣減載。

4.2 滲水處理

結合滑坡地段的自然排水溝及永久性排水工程施作臨時排水工程;把滑坡體內的水疏通到自然溝與橋涵處排出,不使地表水下滲進入滑體。

4.3 預加固處理

滑坡地段進行深路塹邊坡開挖前,應按設計要求進行預加固處理,然後自上而下進行開挖。每開挖一級應對邊坡進行工程地質和穩定性分析,需要採取加固措施時,應先加固再開挖。同時應對滑坡範圍內的排水系統和路基排水系統進行完善,及時清理和疏通排水溝,破損處要及時修補,防止地表水集中灌入滑坡體。


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