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1、1,路基工程施工技术,五公司技术中心：冯上华,1 基础知识,2 地基处理,3 路基填筑,4 沉降观测,5 支挡、防护及排水,6 安全技术措施,基础知识,1,1 路基工程基础知识,4,2009年7月7日至8日，某客运专线”发生了路基下沉事故，三处路基下沉严重，最大下沉分别达到64.2cm、16cm、9.7cm。这起事故导致多趟动车组限速运行晚点，严重影响了铁路正常运输秩序，危及列车运行安全。铁道部认定k178+910质量事故为铁路建设工程质量大事故，k158+300、k106+300质量事故为铁路建设工程质量一般事故,某某铁路路基沉降事故,1 路基工程基础知识,5,原铁道部给出的原因分析： 路基
2、填筑不规范。填料控制不严，粒径超标、级配不良，甚至有的填料类别与设计不符；填筑不讲究工艺控制，野蛮操作，虚铺厚度超标；路基断面加宽不够，边坡碾压不实，雨季冲刷严重；过渡段台阶宽度不足，涵洞两侧不对称填筑；土工格栅铺设不平顺、接头搭接长度不够、搭接处理不规范等。,1 路基工程基础知识,6,原铁道部给出的原因分析： 路基挡护和排水工程质量问题突出。沉降缝、反滤层不按设计要求施做；片石混凝土片石掺量过多；预应力坡面锚索施工不到位，存在锚索长度不够、数量不足、不做防锈处理等问题，甚至有个别锚索不张拉就使用。排水系统不到位、不完善、不畅通，造成路基、涵洞经常被水浸泡。,1 路基工程基础知识,7,原铁道部
3、给出的原因分析： CFG桩和岩溶注浆施工存在较多的质量隐患。 比如，不做工艺性试验就开始施工； 实际地质与勘察资料有出入时，不及时进行变更，影响处理效果；对施工质量的过程控制手段偏弱等。,1 路基工程基础知识,8,1路基工程结构,铁路路堤,铁路路堑 铁路过渡段,9,1路基工程结构,公路路堤,高速公路典型断面,1 路基工程基础知识,10,1路基工程结构,市政公路典型断面,1 路基工程基础知识,特殊路基按特殊条件主要包括： 软土路基 滑坡地段路基、泥石流地区路基 岩坍与岩堆地段路基 岩溶地区路基 冻土地区路基 沙漠地区路基、雪害地段路基 涎流冰地段路基,11,1 路基工程基础知识,2特殊路基,特殊
4、路基按特殊土质主要包括： 黄土地区路基 膨胀土地区路基 盐渍土地区路基,12,1 路基工程基础知识,2特殊路基,膨胀土路基,13,1 路基工程基础知识,2特殊路基,冻土地区,14,1 路基工程基础知识,2特殊路基,风沙路基,15,1 路基工程基础知识,2特殊路基,雪害路基,16,1 路基工程基础知识,2特殊路基,2007年3月集通铁路雪害，部分路段积雪厚达m。,2010年1月集通线大东沟至三介海子区间路堑遭遇暴风雪后，线路积雪平均厚达2.8m，客车无法运营。,3.1 公路及市政路基填料要求,17,1 路基工程基础知识,3路基填料,强度高，水稳定性好。,其中强度要求是按CBR值确定，应通过取土试
5、验确定填料最小强度和最大粒径。,3.1 公路及市政路基填料要求,18,1 路基工程基础知识,3路基填料,石质土由粒径大于2mm的碎（砾）石，其含量由25%50%及大于50%两部分组成。,如碎（砾）石土，空隙度大，透水性强，压缩性低，内摩擦角大，强度高，属于较好的路基填料。,3.1 公路及市政路基填料要求,19,1 路基工程基础知识,3路基填料,砂土没有塑性，但透水性好，毛细水上升高度很小，具有较大的摩擦系数。,砂土路基强度高，水稳定性好。但砂土黏性小，易于松散，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺入黏性大的土改善质量。,3.1 公路及市政路基填料要求,20,1 路基工程基础知识,3路基填料,砂
6、性土是良好的路基填料，既有足够的内摩擦力，又有一定的黏聚力。一般遇水干得快、不膨胀，易被压实，易构成平整坚实的表面。,3.1 公路及市政路基填料要求,21,1 路基工程基础知识,3路基填料,粉质土不宜直接填筑于路床，必须掺入较好的土体后才能用作路基填料，且在高等级公路中，只能用于路堤下层（距路槽底0.8m以下）。,轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定：液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路基填料，需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检查满足设计要求后方可使用。,3.1 公路及市政路基填料要求,22,1 路基工程基础知识,3路基填料,黄土、盐渍土、膨
7、胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。泥炭、淤泥、冻土、有机质土、强膨胀土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土不得用作路基填料。,满足要求（最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等）或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。,3.2 铁路路基填料要求,23,1 路基工程基础知识,3路基填料,路堤下部填料优先选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料；当选用C组细粒土填料时，应根据填料性质进行改良后填筑。,基床底层应采用A、B组填料或改良土，A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求，
8、寒冷地区冻结影响范围内填料应符合防冻胀要求。,3.2 铁路路基填料要求,24,1 路基工程基础知识,3路基填料,基床表层的材料应具有较高的强度和弹性模量以及耐磨、反滤等特性。 不同材料之间的级配需满足太沙基反滤准则，即D154d85。当不能满足上述反滤准则时，应采用颗粒级配不同的双层结构或其他处理形式。 铁路路基填料的最大粒径在基床底层内不得大于10cm，基床以下路堤内不得大于15cm，并要求填料级配较好，以使互相充填，大块在每一填筑层内均匀分布且不集中。,3.3主要问题：填料粒径超标、级配。,25,1 路基工程基础知识,3路基填料,要点（以铁路为例）： 填料供应-按建筑材料来控制。 填料的粒
9、径-基床以下路堤填料的粒径应小于75mm，基床底层填料的粒径应小于60mm。 填料试验-应符合设计要求，同时通过试验段验证能否达到压实质量标准。 填料含水率控制-施工过程中，要随时对填料进行检测监控。,3.3主要问题：填料粒径超标、级配。,26,1 路基工程基础知识,3路基填料,3.3主要问题：填料粒径超标、级配。,27,1 路基工程基础知识,3路基填料,28,1 路基工程基础知识,4路基质量检验内容,4.1 公路市政路基工程 土方路基实测项目有： 压实度 弯沉值 纵断高程 中线偏位 宽度 平整度 横坡、边坡。,29,1 路基工程基础知识,4路基质量检验内容,4.1 公路市政路基工程 石方路基
10、实测项目有： 压实 纵断高程 中线偏位 宽度 平整度 横坡 边坡坡度和边坡平顺度,30,1 路基工程基础知识,4路基质量检验内容,4.2 铁路路基工程 铁路路基外形、外观检测项目基本与公路及市政相同，但路基压实标准有别于公路。,地基处理,2,2 地基处理,32,2.1 常用方法,33,地基处理常用方法,2 地基处理,34,2 地基处理,2.2 试桩 试桩目的： 试桩是为了为下一步软基处理工程施工提供技术依据，其中包括： 主要设备的适用性、配套设备的型号及数量； 根据地质情况初步选定施工工艺和施工顺序的合理性，通过确定施工控制参数及工序时间，相关人员的配备磨合； 桩身质量、处理后单桩承载力或地基
11、承载力是否达到设计要求等。,35,2 地基处理,2.2 试桩 试验段施工小结主要容： 工程概况 该部分主要包括工程概况、设计桩基参数以及地质条件，重点是设计桩基参数和地质条件。 试桩目的、地点及试验内容 该部分主要包含试桩目的、试桩地点、试桩工作内容等。 试验桩施工时人员和机械情况 进行试验桩施工时，现场技术负责人、技术员、安质负责人、试验负责人、操作手、工人等配置情况。,36,2 地基处理,施工过程描述 各种机械参数的记录、地质情况记录及其他过程记录等 桩基静载试验情况 试验桩结论 应根据试桩结果，及时总结试桩结论，得出机械、人员数量及组合，提出下一步大面积施工所需机械数量、施工中所采用的技
12、术参数、安全质量控制要点等。 附件 原材料试验报告(复印件)； 各种原始记录、过程记录等； 静载试验情况。,37,2 地基处理,2.3 换填 控制要点： 当底部起伏较大，可设置台阶或缓坡，并按先深后浅的顺序进行换填施工。 换填料应分层铺设夯实，取样检验测定压实后的干土质量密度。 冬期换填的底槽如受冻，应清除冻层后再换填，暂时停顿或隔夜继续换填的底层上要覆盖保温材料,2 地基处理,38,2 地基处理,2.3 换填 质量通病及防治措施： 换填的深度不满足设计要求。超挖部分用换填的合格材料填筑。 换填大面积开挖，又遇雨季，且排水不畅，造成雨水浸泡。 防治措施：先开挖排水沟，畅通排水系统，经常派人疏通
13、排水沟。 灰土换填含水量较大，石灰掺量不足，拌和不均匀，灰土中土颗粒较大。 防治措施：石灰掺量控制在试验配合比的-0.5%+1.0%范围内，化学改良的拌和土保持在最佳含水量的2%时，破碎处理。,39,2 地基处理,A、B组填料换填时，最大粒径超标，施工时大或小颗粒出现集窝的现象。 防治措施：超粒径颗粒在料场应量避免装车，少量到现场后，人工捡除或破碎；集料窝由人工随时重新拌和。 压实质量不能满足设计和验标要求。填层较厚，压路机行驶速度较快，表面平整度较差，含水量偏离最佳含水量较大。 防治措施：严格按试验段成果指导施工，加强原材料的控制。,40,2 地基处理,41,2 地基处理,2.4 碎石垫层
14、碎石垫层施工：,42,2 地基处理,2.4 碎石垫层 控制要点： 大面积施工前，做压实工艺试验，确定施工参数，并报监理批准。验证施工技术、施工组织能达到预期的质量、进度效果，机械设备和人员配置合理，施工效率能满足施工组织确定的工期。 对清表压实后的基底做出横向路拱，路拱坡度不得缓于设计的坡度，有利于排水。 对于中间夹土工材料的垫层，上垫层开始采用人工摊铺，自卸汽车不得直接开到土工材料上，压实采用轻型压路机压实，保证土工材料完好无损。,43,2 地基处理,2.4 碎石垫层 质量通病及防治措施： 砂石料材质不符合要求。砂石料的材质应当符合设计及验标要求，特别是含泥量不得超标，否则容易造成固结，起不
15、到排水作用。防治措施：严格控制材料关，不合格的材料不得进场。 土工材料受损坏。土工材料铺筑后，上层的垫层不得直接接触大型机械，否则易造成土工格栅的破坏，对纵横向的传力不利。防治措施：上层垫层采用人工摊铺，轻型压路基压实。 压实质量达不到设计及验标要求，特别是上层垫层的压实，一般仅20cm厚，下面为土工格栅，振动不易太大了，否则易造成土工格栅的破坏；碎石垫层中一般掺入适量细颗粒（如石粉等），否则不易压实，很难保证垫层的密实。,44,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 主要施工机械设备,45,机械设备应结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置；施工CFG桩需要配
16、置长螺旋钻机或振动沉管打桩机、发电机（若采用自发电时用）、砼输送泵，装载机、自卸汽车、挖掘机、小型挖掘机、砼罐车等。,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 常用施工工艺,46,施工顺序,间隔跳打法,连打法,振裂或振断，断桩头现象。,挤碎或缩颈现象,S”走行方式,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 工艺流程,47,长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工工艺,振动沉管灌注施工工艺,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 振动沉管灌注施工步骤,48,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工步骤,49,2 地基处理,2.5 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩） 灌注和拔管过程中应注意一下几点:,50,01,02,06,03,04,05,统一指挥、 协调。,停工待料的现象,钻孔至设计标高后， 检查管道内砼是否填满， 以管道顶端的排气孔是否喷射砼为准。,
