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1、公路路基微型桩加固设计与施工技术规范公路路基微型桩加固设计与施工技术规范1 范围本文件规定了公路路基微型桩加固技术的术语和定义、总体要求、材料、微型桩设计、施工、质量检查与验收。本文件适用于除填石路基外，各等级公路路基沉降及其引起的侧向滑移病害的微型桩加固。城市道路路基加固可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单） 适用于本文件。GB 175 通用硅酸盐水泥GB/T 13793 直缝电焊钢管JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准
2、JGJ 63 混凝土用水标准JTG D30 公路路基设计规范JTG/T D31-02 公路软土地基路堤设计与施工技术细则JTG 3363 公路桥涵地基与基础设计规范JTG 5142 公路沥青路面养护技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。微型桩 micro pile桩径不大于300mm，长细比大于30，采用机械成孔，孔内设置注浆钢花管，周边填充水泥碎石混合料，通过压力注浆工艺成形的桩。4 总体要求微型桩设计前，应对拟施工的现场进行调查和勘探，并进行承载力和稳定性计算。微型桩施工完成后，应进行沉降观测。5 材料 宜选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，应符合 GB 175 的规定。 碎石
3、集料应符合 JGJ 52 的规定。 注浆用管宜选用 Q235 焊接钢管，应符合 GB/T 13793 的规定。 水泥浆用水应符合 JGJ 63 的规定。6 微型桩设计 一般要求6.1.1 设计前应收集公路路基勘察设计、竣工图、沉降观测和养护等方面的资料，进行现场调查和勘探试验。6.1.2 微型桩直径宜为 130mm250mm，宜采用垂直桩型、梅花形布孔。微型桩的长度和间距，应根3据计算确定。6.1.3 注浆钢管外径宜为设计桩径 1/3，壁厚不小于 3mm。钢管顶端不高于基层顶面；管身设置花眼，间距 500600mm，花眼直径 68mm，花眼呈螺旋式；管底成楔形。 单桩竖向承载力计算微型桩单桩竖
4、向承载力应按摩擦桩来考虑，单桩竖向抗压承载力特征值Ra，按照公式（1）计算。n式中：Ra 单桩竖向承载力特征值(kN)； up 桩的周长（m）；Ra = upS qsili（1）=i1qsi 桩侧第 i 层土的侧阻力特征值（kPa），宜按照岩土工程勘察报告确定；当无勘察报告 时，可根据当地经验或 JTG 3363 查表 6.3.3-1 取值；当采用二次注浆工艺时，可乘以 1.21.4 的系数；li 第 i 层土的厚度（m）。 加固后路基承载力计算微型桩加固后，路基承载力特征值按照公式（2）计算。fspk = m Ra Ap + bs (1- m) fsk（2）式中：fspk 加固后路基承载力特
5、征值（kPa）；m 加固后路基置换率； m = A A ， A 为一根桩分担的处理面积（）；peeRa单桩竖向承载力特征值（kN）；Ap 桩的平均截面积（）；s桩间土路基承载力修正系数，可取0.650.90；fsk 桩间土路基承载力特征值（kPa），宜按照岩土工程勘察报告确定；当无勘察报告时，可根据当地经验或JTG 3363查表4.3.3 取值。 微型桩理论注浆量估算微型桩理论注浆量，按照公式（3）估算。Q = A p R2 L b（3）式中:Q每孔理论注浆量(m3)；A浆液的损耗系数，可取1.151.30；R浆液有效扩散半径(m)，可取相邻桩间距的1/2，其中路基填料为细粒土时不宜超过1m；
6、 L注浆有效孔深(m)，当地无经验时，可直接取设计桩长；浆液充填系数，细粒土取0.050.09，粗粒土取0.080.15。施工时，注浆量以工程现场确认的实际数量为准。 加固后路基稳定性计算微型桩加固路基后稳定系数根据瑞典条分法计算边坡每延米上受到的下滑力与抗滑力，考虑微型桩间距对桩抗滑力的影响，按照公式（4）计算。(c l + W cosa tanj ) + 1100d 2 + 102100(d12 - d 2 2 )/ xK加 =i iiii（4） Wisinai式中：K加 加固后路基稳定性系数； li 第i个土条宽度（m）；a i 第i土条底滑面的倾角（）；ci 、j i 第i土条滑面所在
7、土层的黏聚力和内摩擦角，依滑面所在位置，取对应土层的黏聚力（kPa）和内摩擦角（）；Wi 第i土条重力（kN/m）。x相邻微型桩的中心距（m）； d微型桩直径（m）；d1注浆钢管外径（m）； d2注浆钢管内径（m）。由公式（4）通过反算法，可计算出路基加固需要的微型桩桩径、桩距等。微型桩桩长应深入路基危险滑动面下至少2m。路基稳定性安全系数应符合JTG D30的规定。 加固后路基沉降计算加固后路基沉降计算按照JTG/T D31-02中的规定执行。7 施工 施工工序流程微型桩施工工序流程，按照图 1 进行。 施工准备7.2.1 施工前，应根据设计文件编制施工组织设计，主要内容包括：人员配置、施工
8、机械、材料供应计划、施工顺序、进度计划、质量控制、安全保证、环境保护等；对施工人员进行技术交底。7.2.2 通过试验确定合理的施工工艺参数，应根据设计、钻孔、土层情况综合确定钻孔机具和工艺。7.2.3 检查钻机与注浆的各种施工机械及其配套设备，钻机、钻杆、钻头应符合设计要求。7.2.4 应做好交通组织设计，减少行车对施工质量和安全的影响。图 1 微型桩施工工艺流程图 成孔7.3.1 正式施工前，应进行试成孔。成孔应采用干法，可采用冲击钻、螺旋钻或取土器等机械成孔。7.3.2 成孔设备就位后，应保证设备安装平稳，在成孔过程中避免倾斜和偏移。应在成孔钻具上设置控制深度的标尺，并应在施工中进行观测记
9、录。7.3.3 检查成孔质量合格后，应尽快埋设注浆钢管，回填水泥碎石混合料。注浆钢管和桩身填料7.4.1 注浆钢管宜为整根钢管；分段制作的钢管，宜采用套管焊接或机械式接头进行连接。7.4.2 注浆钢管应安装在微型桩的中心，与桩身保持顺直。7.4.3 桩身填料宜选用粒径 515mm 的湿润碎石干拌胶凝材料的混合料，最大粒径应小于注浆钢管外壁距孔壁最小净距的 1/3。胶凝材料添加量应不少于 300kg/m，一般采用单一水泥，可掺加少量粉煤灰、矿渣粉等材料。7.4.4 桩身填料应分层填筑，每层厚度应不大于 1m，采用粗钢筋插捣等方式进行捣实，保证水泥碎5石混合料投入量不少于计算桩孔填充体积的 90%
10、。 注浆7.5.1 根据设计文件制备浆液，水灰比宜为 0.6:10.8:1，必要时加入外加剂（如减水剂、早强剂等），用压力泵将浆液注入孔内，注浆压力 0.5MPa1.0MPa。7.5.2 注浆工艺应根据试桩确定，一般采用分序次全孔一次性注浆，也可分段注浆。注浆时应控制好浆液的搅拌时间，水泥浆流量一般为 50L/min100L/min。7.5.3 注浆时应先注边排后注中间排，应加强注浆过程控制，做好注浆记录，动态调整注浆压力、注浆量及注浆时间，防止对路面结构及周边土体或结构物造成破坏。7.5.4 根据孔口情况、注浆压力选用合理的封孔方式，一般采用封孔器封孔或混凝土封孔。注浆完成后，立即关闭回浆管
11、阀门和进浆管阀门，及时做好封孔处理，使浆液暂时处于受压状态，闭浆不小于 5min，并跟踪观测注浆效果。如注浆过程中，发生跑浆、漏浆或无法维持注浆压力等情况，可暂停注浆 12h24h 后，进行二次注浆直至满足设计要求。7.5.5 注浆完成后应封闭施工范围内的交通，覆盖桩孔，做好养生，养护时间不少于 3d。 路面恢复路面恢复应符合JTG 5142的要求。8 质量检查与验收 施工过程中应随时检查施工记录和计量记录，并应对照规定的施工工艺对每根桩进行质量检查。注浆质量检查应按照设计注浆量和注浆压力进行控制。 加固后的路基承载力检验由设计单位根据工程实际情况提出具体要求。微型桩施工质量要求应符合表 1 的规定。表 1 微型桩施工质量要求检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率水泥质量符合设计要求查产品质量合格证书或抽样送检：每 200t碎石粒径（mm）符合设计要求筛分法：每 200m或 300t注浆钢管符合设计要求游标卡尺：抽查 1%桩长（m）设计值逐桩检查，查施工记录成孔垂直度（%）1.5用吊锤测钻杆、桩孔：抽查 2%且不少于 5 点桩距（mm）1 50尺量：抽查 2%且不少于 5 点桩径（mm）设计值尺量：抽查 2%且不少于 5 点单桩每延米注浆量设计值查施工记录
