安東路軟基處理方案

安東公路延伸段軟基處理方案介紹

主要內(nèi)容1、工程地質(zhì)概況2、本項目軟基處理方案3、淺層地基處理4、一般預壓處理5、擠密砂（碎石）樁復合地基6、強夯處理7、沉降及穩(wěn)定監(jiān)測8、其他常用軟基處理方式1.工程地質(zhì)概況

本項目區(qū)主要分布在第四系沖海積平原、沖洪積平原地貌中，全區(qū)均被第四系地層覆蓋，區(qū)內(nèi)出露地層為第四系全新統(tǒng)海積層，下伏基巖為燕山期混合花崗巖，沿線地形較平緩，穿越場地大部分為鹽場、魚塘。地層主要為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂、殘積砂質(zhì)粘性土以及全風化花崗巖等，項目區(qū)典型地層分布情況如下：1．第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）:分布于線路全線范圍表面，按其成分組成分為耕植土、素填土、雜填土，屬新近回填土，以粘性土為主，砂、碎石含量占10%，回填時間約5-10年，未經(jīng)專門壓實，屬欠固結(jié)土。2.第四系全新統(tǒng)海積層（Q4al）：主要分布在山間盆地、沖洪積階地及丘陵間溝谷。由淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、中粗砂等組成。層厚多小于15m。3.第四系殘積層（Qel）:主要有殘積砂質(zhì)粘性土，殘積礫質(zhì)粘性土等。全線均有分布，下伏于海積層之下。4．前第四系地層：燕山早期混合花崗巖（ηγm52(3)），為本路段主要地層。肉紅色、淺肉紅色、褐紅色，混合花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分由石英、長巖及少量云母等組成。中風化巖埋藏深度較大，本次勘察僅揭露有全風化巖、砂土狀強風化巖及碎塊狀強風化巖。

2.本項目軟基處理方案

本地區(qū)盛產(chǎn)海砂，用擠密砂樁進行軟基處理在本地區(qū)有廣泛的應用和成熟的施工經(jīng)驗。因此針對不同的軟土厚度，本項目采用如下處理方法：①對于埋深較淺，軟土層厚度較小的路段，采用開挖置換等方法進行地基處理；②對于埋深較深、厚度較小的軟土路段，經(jīng)過計算后如果其工后沉降及穩(wěn)定驗算能滿足設(shè)計要求的，采用一般預壓處理；③對于軟土層較深厚的路段，或者軟土與液化砂土共生路段，采用擠密砂樁復合地基處理；④對于飽和軟粘土地基中夾有多層粉細砂的路段采用強夯處理；⑤原則上先進行地基處理后，再采用反開挖方法進行橋涵構(gòu)造物的施工。反開挖施工時，應注意用切割機割斷土工格柵，以免損壞。3.淺層地基處理

對于埋深較淺、軟土厚度較小的路段（軟土厚度<3m），采用換填處理或拋石擠淤處理。

1.換填處理應將軟土層全部置換清理后，分層回填合格土并碾壓密實，壓實度大于等于93%。

2.拋石擠淤處理應從路堤中部開始，沿道路中線向前呈三角形突進后再漸次向兩側(cè)展開，以使淤泥向兩側(cè)擠出。拋石露出水面或軟土面后，應用較小石塊填平，用重型碾壓機碾壓密實，再鋪設(shè)30cm砂礫墊層，填土壓實。砂礫墊層應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜質(zhì)，含泥量不大于5%，石料的最大粒徑不大于10cm。拋石應采用不易風化的片石，片石厚度或粒徑不宜小于30cm，且小于30cm的片石含量不應超過20%。4.一般預壓處理

對于埋深較深、厚度較小的軟土路段，經(jīng)過計算后如果其工后沉降及穩(wěn)定驗算能滿足設(shè)計要求的，采用一般等載預壓處理。為有效排除地表水，有助于應力擴散，路堤基底鋪設(shè)30cm～50cm厚中粗砂墊層以及30cm的級配碎石墊層。中粗砂墊層應采用天然級配的中粗砂（不含草根、垃圾等雜物），含泥量要求不大于5%。碎石墊層中碎石質(zhì)量標準：應由硬質(zhì)巖石或礫石軋制而成，其顆粒形狀應具有棱角，不得摻有軟質(zhì)石和其它雜質(zhì)，粒徑宜為20～40mm，含泥量小于5%。相關(guān)定義：①施工期：路基填筑到預壓高度所需的時間；②施工期沉降：路基填筑期內(nèi)所產(chǎn)生的沉降；③預壓期：未包括填筑期，即路堤按設(shè)計的加載速率填到預壓施工高度后，應再放置的天數(shù)；④施工預壓期：包括填筑期和預壓期；⑤施工預壓期沉降：路基施工、預壓期內(nèi)地基所產(chǎn)生的沉降；⑥總沉降=從路基開始填筑起算17年（假定路基填筑期+預壓期+路面鋪筑期共2年）以內(nèi)的沉降量；⑦工后沉降：總沉降減去施工預壓期沉降；⑧平均填土高度＝該處理路段的路基平均設(shè)計高度；⑨平均預壓高度（等載預壓時）＝該處理路段的路基平均設(shè)計高度+路基施工預壓期沉降補償高度+路面結(jié)構(gòu)層換算填土高度+行車荷載換算填土高度。4.一般預壓處理

預壓原理大致由圖1表示，路堤工后沉降控制標準為Z，要達到沉降控制標準，路堤總沉降在設(shè)計荷載作用下，很長時間后總沉降量基本恒定，采取預壓措施，地基可在施工期后的預壓期內(nèi)預先發(fā)生一定的預壓期沉降S，從而，降低路堤工后沉降。設(shè)計預壓期是否合適在施工過程中可能存在一些動態(tài)調(diào)整，動態(tài)調(diào)整根據(jù)沉降觀測結(jié)果確定。動態(tài)調(diào)整主要通過延長預壓期和增加預壓高度兩種手段。在預壓期完成2/3之后，利用沉降反分析程序以實測沉降資料為依據(jù)進行沉降預測（此時的沉降觀測數(shù)據(jù)離散性小、數(shù)量和質(zhì)量均有保障，預測結(jié)果比較準確），及時確定動態(tài)調(diào)整措施。在預壓期結(jié)束后根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)，確定是否可以進行路面施工。

5.擠密砂樁復合地基

擠密砂樁在平面上呈正三角形布置，樁徑0.4m，間距1.2～1.6m。樁體應貫穿軟土層，并深入到下臥持力層不小于0.5cm。擠密砂樁樁頂鋪設(shè)30cm～50cm厚中粗砂墊層，頂面鋪設(shè)一層塑料雙向土工格柵。設(shè)計單樁承載力≥270kpa，復合地基承載力≥150kpa。擠密砂樁處理路段采用欠載預壓，預壓期為6個月。樁體填料采用中粗砂，含泥量要求不大于5%。樁身密實度大于中密狀態(tài)。5.擠密砂樁復合地基

在軟粘土地基中設(shè)置密實的砂樁，以置換同體積的粘性土，同時擠密了周圍的土體，形成砂樁復合地基，以提高地基承載力。同時，砂樁還可起排水作用，以加速地基固結(jié)。①試樁在施工之前,為了根據(jù)現(xiàn)場實際情況,調(diào)整各種機械參數(shù),以保證大面積施工質(zhì)量,必須進行成樁擠密試驗,試驗的項目有成樁時間、沖水量、壓入粗砂量、振動錘電機的電流等。對試樁進行承載力測試，并確定充盈系數(shù)，試樁數(shù)9～16根。②施工工藝如下

在砂樁施工前繪制好樁位圖，并按順序編號；

計算出每米投料量及設(shè)計樁長總投料量，并且換算成斗車數(shù)，為了提高砂樁上部的密實度，將樁管在孔口段進行反插并增加投料管管長的標識。

用全站儀按大地坐標實地放樣，用木樁或竹簽定出每根砂樁的具體位置。

樁機移動就位，調(diào)整導桿垂直度不小于1.5%，提升樁管離地面50cm，將樁頭活頁閉合，加壓振動沉鋼管，沉到設(shè)計深度，如果沒有進入持力層,則繼續(xù)沉至進入持力層50cm為止(在振動錘激振力作用下,樁管小于0.2米/分鐘或電流表值是否超過最大電流作為是否進入持力層的標示)。5.擠密砂樁復合地基

樁管里加水后，開始第一次投料（投滿樁管），等拔管3.5米再邊加水邊加投剩余的投料。啟動管前留振1分鐘后，邊開樁機振動錘邊均勻緩慢提升樁管，提升速度控制在1.0米/分且每升1米留振0.5分鐘，邊振動邊繼續(xù)加水,直至將樁管提升到孔口?？紤]到淤泥受到已施工群樁側(cè)向擠壓作用下，使得相鄰未施工地基產(chǎn)生應力集中，破壞原地基應力動態(tài)平衡，勢必造成一段時間的塑變過程。為了避免因移位造成的坍孔、縮頸現(xiàn)象，樁位施工順序應按隔行隔列跳著施工。③施工質(zhì)量標準見下表。6.強夯處理主要適用于飽和軟粘土地基中夾有多層粉砂的一般路段。一般采用低能量強夯，即采用“少擊多遍”，逐步加強，逐層加固的方式，直至達到工程設(shè)計要求。低能量強夯的有效加固深度最大可達6.0m左右。關(guān)于強夯處理的加固效果，有兩種觀點：一是按傳統(tǒng)的固結(jié)理論，認為“軟土不宜應用強夯法加固”。二是認為軟土可以動力固結(jié)的。新的路基設(shè)計規(guī)范采用了第二個觀點。但是在強夯使用過程中需謹慎，要求經(jīng)過試夯驗證設(shè)計的合理性。1、試夯強夯的有效加固深度d可下式估算。式中：m——夯錘質(zhì)量（t）；

h——夯錘落距（m）；

α——修正系數(shù)，與土質(zhì)條件、地下水位、夯擊能大小、夯錘底面積等因素有關(guān),其范圍值為0.34～0.80，應根據(jù)現(xiàn)場試夯結(jié)果確定。試夯用還確定最佳夯擊能和處理效果，以夯坑的壓縮量最大，夯坑周圍地面隆起最小為原則，且最后兩擊或三擊的平均夯沉量不大于5~10cm。本項目夯錘重18t，直徑2.3米，高16米，單擊夯擊能2880KN*m。6.強夯處理

2、施工方法及注意事項依據(jù)土體即將破壞時的標志，采用如下的收錘標準：①坑周不出現(xiàn)明顯的隆起。如果坑周出現(xiàn)明顯隆起，標志著坑周土體已經(jīng)破壞，如第一擊時就已明顯隆起，則要降低夯擊能。②不能有過大的側(cè)向位移。如果有過大的側(cè)向位移，則表明土體已經(jīng)破壞。③后一擊夯沉量應小于前一擊的夯沉量。如果是后一擊夯沉量大于前一擊的夯沉量，說明土體側(cè)向位移較大，表明土體結(jié)構(gòu)破壞。④夯坑深度不能太大。按工程經(jīng)驗，宜采用每遍總夯沉量不超過60cm。7.沉降及穩(wěn)定監(jiān)測

1、目的和內(nèi)容沉降與穩(wěn)定動態(tài)觀測是控制路堤穩(wěn)定的有效方法，是驗證設(shè)計的重要手段；同時沉降量還是預測路面鋪筑時間的基礎(chǔ)資料，也是填料計量的重要依據(jù)。沉降與穩(wěn)定動態(tài)觀測包括沉降觀測和穩(wěn)定觀測兩項內(nèi)容。2、沉降觀測

（1）觀測點位的布設(shè)原則軟土層厚度大于5.0m、路堤高度大于5.0m，及軟土層橫向有傾斜的軟土路段，縱向每50.0m設(shè)一個觀測斷面，在路堤中心及兩側(cè)路肩布設(shè)3個觀測點；一般路段縱向每100.0m布設(shè)一個觀測斷面，僅在路堤中心布設(shè)1個觀測點；在跨度超過30m的樁基結(jié)構(gòu)物的兩端各設(shè)一觀測斷面，跨度小于30.0m時僅在一端設(shè)置。（2）觀測頻率⑴施工期：路堤填高達到預壓高度之前，每填1層調(diào)料需觀測一次，因故停止施工，每3天觀測一次。⑵預壓期間：第1個月每3天觀測一次，第2個月至第3個月每7天觀測一次，從第4個月起每半個月觀測一次，直到鋪筑路面前。7.沉降及穩(wěn)定監(jiān)測

3、穩(wěn)定觀測（位移樁）（1）側(cè)向位移點及其基樁的布設(shè)側(cè)向位移點布設(shè)在軟土層厚度大于3.0m，路堤高度超過極限填土高度的路堤兩側(cè)的坡腳處，基樁必須布設(shè)在坡腳外路堤沉降影響范圍以外。側(cè)向位移點縱向間距每50.0m路基兩側(cè)各設(shè)置一處。（2）觀測及其頻率側(cè)向位移樁和基樁設(shè)置好以后，采用鋼尺量測位移樁與基樁之間的距離，量測鋼尺的拉力為5kg(或由量測人自定)，有條件時也可用紅外測距儀量測。觀測工作在路堤填高超過3m時開始，其頻率為每上一層填料觀測一次，直到鋪筑路面前。4、穩(wěn)定觀測（測斜管）（1）測斜管的布設(shè)軟土厚度大于8m的路段，在路堤兩側(cè)每300m布設(shè)測斜管。（2）觀測及其頻率觀測工作在路堤填高超過3m時開始，其頻率為每上一層填料觀測一次，直到鋪筑路面前。測斜儀可以觀測不同深度的變形，便于對地基變形進行分層研究。7.沉降及穩(wěn)定監(jiān)測

水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是用特制的機械設(shè)備把水泥漿送入地下，通過和原位地基土強制攪拌混合，使地基土和加固料之間很快發(fā)生一系列物理-化學反應，在短期內(nèi)，使原來的流塑狀態(tài)變成半固態(tài)到固態(tài)的樁體，使原來的軟土地基變成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的加固土樁復合地基。根據(jù)施工工藝可分為漿噴樁和粉噴樁。江蘇在傳統(tǒng)水泥攪拌樁基礎(chǔ)上研發(fā)了雙向攪拌樁、釘形攪拌樁等。粉噴樁一般適用于含水量大于50%，樁長小于8m的路段，漿噴樁一般適用于含水量小于60%，樁長小于12m的路段，最大不宜超過15m；雙向攪拌樁樁長最大也不宜超過18m。水泥攪拌樁

水泥攪拌樁

1、水泥攪拌樁樁體強度水泥攪拌樁設(shè)計抗剪強度以90天的強度為標準強度，可按鉆取試驗段路段原狀試件測無側(cè)限抗壓強度的一半計算；也可以由室內(nèi)試驗試件的的無側(cè)限抗壓強度的0.3倍計算。這里就存在三個強度值，一是室內(nèi)配合比試驗強度（90天），二是試樁檢測無側(cè)限抗壓強度（90天），三是設(shè)計時抗剪強度。但因工期問題，室內(nèi)配合比和試樁很難滿足90天的測試要求，往往需要提供7天和28天的測試強度。根據(jù)一些試驗研究資料qu7=0.5~0.67qu28，qu90=1.33~2.06qu28。設(shè)計中提供的“設(shè)計計算樁身無側(cè)限抗壓強度”為鉆取試驗段路段原狀試件測的無側(cè)限抗壓強度，一般qu28取0.6~0.8MPa，qu90取0.9~1.2MPa。水泥攪拌樁

2、室內(nèi)試驗漿噴樁的水泥摻量由室內(nèi)配合比試驗確定。根據(jù)土樣天然含水量、孔隙比的不同，水泥摻入量應相應變化室內(nèi)試件的制模尺寸應為70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體,試件可在振動臺上振實，振動臺頻率為3000±200次/min、負載振幅0.35±0.05mm，振實3min。加固處理土放入試模時應仔細分層填塞均勻，不得產(chǎn)生空洞或氣泡，上下兩端面用刮刀刮平，蓋上塑料布，以防水分蒸發(fā)，試塊成型1～2天拆模，稱重后放入養(yǎng)護室，分別進行各齡期的養(yǎng)護。

水泥攪拌樁

室內(nèi)抗壓強度試驗應采用控制應力試驗方法。逐級加壓并保持水平，量測垂直向變形，待變形穩(wěn)定后再加下一級荷載，直至破壞。穩(wěn)定標準：試件垂直變形速率小于0.5mm/min。破壞標準：應力不變，變形不斷發(fā)展，試件裂紋產(chǎn)生，應力下降。根據(jù)國內(nèi)目前總體施工水平，一般認為室內(nèi)試驗的拌和、養(yǎng)生等條件比現(xiàn)場好，所以室內(nèi)試驗的加固土強度比現(xiàn)場高。加固土的強度與室內(nèi)試驗強度之比，一般最差的也可確保1／4～1／3，實際工程中也有達到3／4～1以上的?！督ㄖ鼗幚砑夹g(shù)規(guī)范》取0.35~0.5，《路基設(shè)計規(guī)范》取0.6。根據(jù)以往工程項目控制情況，R28取1.0~1.2MPa，R90取1.4~1.8MPa。

水泥攪拌樁

3、試樁漿噴樁施工前，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，進行試樁，以取得各種機械參數(shù)，確保大面積施工質(zhì)量，試樁工作要求有以下內(nèi)容：⑴掌握滿足設(shè)計噴漿量（由水泥摻量及水泥漿水灰比換算得出）的各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力等（供參考的機械參數(shù):鉆進速度v＜1.0m/min；提升速度0.4～0.7m/min；攪拌轉(zhuǎn)數(shù)r=30～50轉(zhuǎn)/min；鉆進、復攪、提升時管道壓力0.1～0.2MPa；噴漿時管道壓力0.25～0.40MPa。⑵掌握下鉆和提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施。⑶檢驗室內(nèi)試驗所確定的水泥土配合比是否適用于現(xiàn)場。水泥攪拌樁

⑷檢測樁身的無側(cè)限抗壓強度是否滿足設(shè)計要求，即要求其上、中、下部（按樁長1/3等分）28d無側(cè)限強度的平均值≥0.6~0.8MPa，最小值≥設(shè)計強度（90天）的1/3，抽檢頻率≥樁數(shù)的2%且每個試驗段不少于5根。⑸檢驗加固劑分布的均勻性和有效加固長度能否符合設(shè)計要求，抽檢頻率每個試驗段不少于5根（可以結(jié)合無側(cè)限抗壓強度檢驗進行）。工藝性試樁數(shù)量由監(jiān)理工程師確定，可按地基及地基處理情況劃分為不同的代表路段試樁。工藝性試樁結(jié)束后應當向監(jiān)理工程師提交正式的試樁報告。工藝性試樁按照步驟⑷、⑸檢測合格，并經(jīng)監(jiān)理工程師確認后，方可以進行大面積施工。水泥攪拌樁

4、施工工藝(二噴四攪一停)⑴攪拌機械運至工地后，先安裝調(diào)試，待轉(zhuǎn)速、空氣壓力及計量設(shè)施正常后，再開始就位。⑵將攪拌頭對準設(shè)計樁位，啟動電機，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，邊旋轉(zhuǎn)切土邊下沉，直至達到加固深度。⑶從樁底向上噴漿，同時攪拌提升，直至離地面50cm，再重新邊噴漿邊攪拌至樁底，至樁底后停止鉆進,連續(xù)噴漿1分鐘,最后攪拌提升至地面。⑷關(guān)閉電源，移動設(shè)備，重復以上步驟。⑸將地面下未噴水泥的50cm，用水泥土回填，并搗實。水泥攪拌樁

5、施工動態(tài)調(diào)整（1）樁長調(diào)整對于漿噴樁或粉噴樁原則上打穿軟土層進入相對較硬的持力層進行樁長控制。實際施工時考慮到地層的波動和變化，為了便于施工控制，可按下面的標準判斷是否進入持力層：在最低檔位運轉(zhuǎn)機器時，其最大電流≥80A。對于部分軟土較深厚，路基填土不高的構(gòu)造物路段，漿噴樁施工至持力層經(jīng)濟性不好，可通過計算采用懸浮樁設(shè)計，該方案不需要打入持力層，樁長可按設(shè)計樁長施工。（2）預壓期調(diào)整水泥攪拌樁一般結(jié)合預壓處理，其預壓期的調(diào)整同預壓設(shè)計。

擠密砂（碎石）樁

2、擠密碎石樁（1）擠密碎石樁可以處理可液化土與軟土共生的路段，碎石樁長度一般以穿透液化土層及軟土層進行設(shè)計，設(shè)計的單樁承載力不小于300kPa，復合地基承載力不小于150kPa。（2）材料要求擠密碎石樁用碎石要求：采用天然級配的1~3cm碎石，含泥量不得大于5%，其最大顆粒不得大于4cm。塑料排水板

塑料排水板樁是用插板機將帶狀的塑料排水板插入軟土中，塑板在地基中起豎向排水通道作用，它和地面上的砂墊層共同構(gòu)成體系，通過填土荷載的預壓以加速地基的固結(jié)。

塑料排水板

塑料排水板樁規(guī)格塑料排水板

塑料排水板樁規(guī)格C型塑料排水板為可測深式排水板，用于深厚軟土的路段。塑料排水板

2、塑料排水板施工工藝①移動插扳機就位，調(diào)正套管垂直度，對準樁位。在空心套管中插入塑料排水板并引至套管下部，將塑板穿入錨靴，再將塑板回插入套管扁咀中，長約12～15cm拉緊塑板，使錨靴緊貼套管下端，以免套管在下沉過程中擠進泥砂。②以振動加壓的方式將套管沉入土層，至設(shè)計要求深度。③拔出空心套管，由于土對錨靴及塑板的粘接力而使得錨靴及塑板留在土中。④留出塑板埋入砂礫墊層的長度（約20cm）,將塑板剪斷，移動導管至下一樁位，繼續(xù)施工。塑料排水板

3、塑料排水板特點施工速度快,效率高,施工機械輕便,但預壓期較長；在局部填土高度特別高的路段,通常輔助以真空預壓,加速排水固結(jié)及縮短預壓期,所處理路段的結(jié)構(gòu)物施工需進行二次開挖對于深厚軟土，若工期容許，盡量延長預壓期或設(shè)置過渡路面。預應力管樁

預應力管樁由樁身、樁尖和樁帽三部分組成,樁身和樁尖預先在工廠按一定的規(guī)格制備好,樁帽也配有鋼筋,一般在工地現(xiàn)場用C30混凝土澆注。施工時，一般用壓樁機在工地采用靜壓的方法把樁壓入地基。預應力管樁具有較高的強度，它與樁帽和地基土共同構(gòu)成復合地基，以提高地基的承載能力、降低沉降量，達到加固地基的目的。

預應力管樁

1、幾個概念：（1）管樁工廠化生產(chǎn)的參數(shù)管樁一般工廠化施工，根據(jù)工程需要可以采用各種強度等級和尺寸的管樁。

樁帽一般工地現(xiàn)場現(xiàn)澆而成，其尺寸根據(jù)樁間距一般取1×1m或1.3×1.3m。即樁間距小于2.5m取1×1m的預應力管樁

1、幾個概念：（2）管樁施工后要求達到承載力：管樁施工后通過摩阻力樁尖支撐力所能提供的承載力，一般為單樁極限承載力為500kN

，該部分用來檢測管樁處理效果的。（3）壓樁設(shè)備的壓樁能力：在