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1、关于xx路北段施工软弱路基处理方案的报告潜江市城市建设指挥部：一、工程概况xx路北段工程是我市本年度工业园区的重点工程项目，位于泽口开发区沙岭村和谢湾村。南接广泽大道，北至盐化一路，是连接永安药业、钛白粉厂、仙桥化工等企业的重要枢纽干道，也是开发开发区工业建设的主动脉。整个建筑面积54400平方米，红线宽40米。其中主车道长1360米，宽14米，硬化面积19040平方米。道路结构由厚度20cm含灰量10%的石灰土下基层、厚度20cm水泥掺量6%的石屑上基层、厚度24cm设计强度E=4.5MPa的混凝土面层所组成。二、软基路段基本情况经建设指挥部前期的督助指导，我进场进入开挖路边沟，路床整形、碾
2、压和检验工作。由于土方施工正在同步进行交接，项目部协同指挥部验收了前期土方施工近600米的施工段面，即桩号K0+290K0+860。这段路床基本属于挖方形成，平均挖深60cm左右。项目部在清挖前期土方施工时的路床临时排水路边沟的工作时，仔细的分析、测算了这段路基的土质情况。路床地表黏土覆盖平均约厚80cm，覆盖层下是约厚23米的冲积泥沙层（细粉质土），常地下水位约深1.2米，属江汉平原随着雨季汛期的来临，我们分析最高水位可能会提高2030cm，那么临界水位远远不能满足土基碾压应力的标准，伴随着土壤的毛细作用，覆盖层含水量变大，难以达到路基压实度要求。三、提请方案根据指挥部指示和现场情况结合，综
3、合质量保证、安全保证、工期保证、项目成本分析几个方面，项目部向业主提请以下软弱段路基处理方案：方案一、表层处理法：1、表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。1.1、 表层排水法：对土质较好因含水量过大而导致的软土地基路段，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。施工注意事项：沟槽
4、的布置：沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨碍整体排水。沟槽的构造：纵向沟槽尺寸一般取底宽1.5，深2.02.5，横向沟槽尺寸一般取底宽0.5，深1.01.5。纵向盲沟沿道路纵向路边沟开挖，有必要时增设一条沿中心线纵向开挖，横向盲沟一般间距1015布置。沟槽开挖成型后及时在沟槽内用透水良好的粗砂（或砂砾）回填成为盲沟。必要时沟槽内埋设多孔排水管，用优质反滤层土工布加以保护。1.2、砂垫层法：对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0.51.2左
5、右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。1.2.1、设计构思：如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以通常与表层排水或敷垫材料等法并用。施工面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用粗砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。1.2.2、施工注意事项：砂垫层施工
6、时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。1.3、敷设垫材料法：对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。设计、施工注意事项：应注意地基表层强度，施工机械重量，以及填土荷载大小和宽度等，据以选用合适的敷垫材料。施工机械通过区域，使局部地段产生较大的拉压力，应作
7、特别的补强。敷垫材料四周应超过填土边缘，端部卷入填土内，上面用填土压紧。在特别软的地基上进行第一层填土时，可使用放置干筏上的手摇传送带撒铺，有时也用皮带抛射式撒砂机撒铺。第一次撒布厚度应尽可能薄些，并要求用透水性好的河砂为材料。含砾石时，要注意不使其损坏敷垫物。1.4、添加剂法：对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促
8、进土体稳定。设计、施工注意事项：生石灰消解程度的判断：生石灰消解过程伴随体积膨胀，在此期间进行碾压，不可能获得预期效果。因此在固结时要掌握发热温度、准确判断消解结束时间。添加材料的配比设计：添加材料的适当剂量，要根据所处理的土质，施工方法和试验配比的结果来决定。一般有改良土、石灰土、水泥稳定土较为常用。改良土是利用现场地基土掺石灰（一般含灰6）后再次利用，其施工方便、造价低；石灰土是用黄土掺石灰（一般含灰1012）后使用，其造价较改良土要高；水泥稳定土是用黄土掺水泥（一般含水泥35）后使用，其造价较贵，在秋、冬季雨天施工时，工期短时不得已采用，其优点是不需太长的养生时间，就可使地基固化板结达到
9、施工要求的强度。固结与养生：用水泥或熟石灰处理，在拌和一结束即产生固结。用生石灰处理，从拌和时的初步碾压到生石灰消解结束，要进行二次固结，若强度足够可不必养生。但因土质或施工条件不同，被处理过的土质强度增长也各不相同，大体上以养生一周后的强度为所要求的固结强度。方案二、置换法：本法是以优质土置换软弱土，确保填土稳定和减少沉降量。施工方法分有人工挖掘置换和借填土自重或用机械挖掘法将软弱土挤出的强制置换。其施工都比较容易，多数情况下能在短时间内达到所要求的目的，缺点是独立处理项目成本投入过大，通常是结合路基土方挖填施工时同步处理。从可靠性来说人工挖掘置换较优，机械挖掘置换时要注意表面排水和机械自身
10、碾压所引起的含水量变大的问题。置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土。但必须进行分层充分压实。方案三、加载法：加载法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。促进地基固结沉降的方法有：在地基上增加总压办法；减少土中的间隙水压提高有效应力法等。前者用填土荷载时，一般为填土加载法，后者又可分通过井点，竖井等的降低地下水法和在地表面铺砂，覆盖不透水膜使之形成真空，依靠大气压力加载来促进固结的大气压加载法。采用填土加载法时，须注意地基的稳定状态。而降低地下水法和大气压加载法则不必担心地基遭到破坏，但受到
11、地基适应性的限制且工程费用大，一般不采用。上述方法，都很少单独采用。3.1、填土加载法方法与原理：在已完成设计填土（荷载）施工后，其全部垂直力为1，由此引起的沉降量为1.加载后经时间，固结度为，又从图1知沉降量为1，通过固结沉降过程时间以后的残余沉降量为1.当增加的超载时，全部垂直应力为02，由此引起的沉降量为2，加载经过时间的度固结为，沉降量达到2。此时如把荷载卸除，对于（）来说即达到了的固结度，换句话说，原只能达到的固结度，由于超载经时间，增加了的固结度。不过实际加载不会瞬时完成，卸荷后又会产生一定膨胀，对已经增长的固结效果有些丧失。假如加载及荷载时间选择恰当，经时间后的残余沉降量如图1所
12、示，有可能从1减少到2.设计施工注意事项采用本法的主要目的是使铺装完成后路面残余沉降量控制在允许值以内。所以它与载荷重量、放置自沉时间、固结层厚和沉降时间曲线，及荷载设计、允许工期等有关。本法施工以不损伤支承荷载的地基稳定为宜。对难以保证稳定或加载重量很大时，应考虑与竖向排水井法或缓速加载法并用。如果仅为了处理沉降，可选择超载重量，且作长期放置自沉，其效果较好。由于沉降时间关系一般是难以预测的，所以在施工时应进行全面的动态观测，随时注意防止地基的破坏，根据所获得的观测资料，确定卸载后的残余沉降量和卸荷时间。3.2、降低地下水法：本法适用于上部，中间部位有砂层分布的地基，但粘性也仍然有效。本法的
13、特点是与软土层深度无关。原理：设位于地下水位以下处的垂直总应力为，有效应力为0则0一旦使地下水位降低，水压分布发生变化，地下水面以下的压实有效应力为1则1（） 为增加的有效应力。通常可以认为，水位每降低1，有效应力增加10。如降低了的水位处，地基系由粗粒土组成，由于排水而使土的单位体积重量减小，于是也变小，效果也就有所降低。设计施工注意事项：砂层的透水系数使用井点时，理论可抽水深度为10.3，但考虑水头损失和动力关系，能够降低水位的最大值约5.56.0左右。邻近有水源（河、池、海或沟）时，需要抽水的量增多。降低地下水位，如对抽水区以外地域及沿线有损害时，为了既隔断对四周的影响又达到降低地下水位
14、的效果，可在施工区间打入钢板桩围护。因为需在整个固结期内降低地下水位致使经历时间长，机械费用高。方案四：竖向排水法：在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。4.1、砂井排水法：砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质最为有效；对泥炭质地基效果稍差。粘性土层固结所需时间与垂直方向最大排水距离的平方成正比。很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。4.1.1、设计地基处理范围，为了稳定，以填土坡面
15、下为处理对象；为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。并注意下列几点。是否有砂层存在。防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数为竖向的固结系数的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际只能达到甚至小于的值。砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。4.1.2、施工程序铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为1520，超过这一深度工程费用明显增大。、打入式和振动沉桩式：这是最
