安東路軟基處理方案課件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,安東公路延伸段,軟基處理方案介紹,主要內容,1,、工程地質概況,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)內出露地層為第四系全新統海積層，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、淤泥質粉質粘土、粉質粘土、粉土、砂、殘積砂質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第四系全新統人工填土（Q,4,ml,）: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，未經專門壓實，屬欠固結土。,2.第四系全新統海積層（Q,4,al,）：主要分布在山間盆地、沖洪積階地及丘陵間溝谷。由淤泥、淤泥質粉質粘土、粉土、粉質粘土、中粗砂等組成。層厚多小于15m。,3.第四系殘積層（Q,el,）:主要有殘積砂質粘性土，殘積礫質粘性土等。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（m,5,2(3),），為本路段主要地層。肉紅色、淺肉紅色、褐紅色，混合花崗結構，塊狀構造。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驗。因此針對不同的軟土厚度，本項目采用如下處理方法：,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；,對于埋深較深、厚度較小的軟土路段，經過計算后如果其工后沉降及穩(wěn)定驗算能滿足設計要求的，采用一般預壓處理；,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；,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；,原則上先進行地基處理后，再采用反開挖方法進行橋涵構造物的施工。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展開，以使淤泥向兩側擠出。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，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，經過計算后如果其工后沉降及穩(wěn)定驗算能滿足設計要求的，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30cm50cm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%。碎石墊層中碎石質量標準：應由硬質巖石或礫石軋制而成，其顆粒形狀應具有棱角，不得摻有軟質石和其它雜質，粒徑宜為2040mm，含泥量小于5%。,相關定義：,施工期：路基填筑到預壓高度所需的時間；,施工期沉降：路基填筑期內所產生的沉降；,預壓期：未包括填筑期，即路堤按設計的加載速率填到預壓施工高度后，應再放置的天數；,施工預壓期：包括填筑期和預壓期；,施工預壓期沉降：路基施工、預壓期內地基所產生的沉降；,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）以內的沉降量；,工后沉降：總沉降減去施工預壓期沉降,；,平均填土高度該處理路段的路基平均設計高度,；,平均預壓高度（等載預壓時）該處理路段的路基平均設計高度+路基施工預壓期沉降補償高度+路面結構層換算填土高度+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。,設計預壓期是否合適在施工過程中可能存在一些動態(tài)調整，動態(tài)調整根據沉降觀測結果確定。動態(tài)調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進行沉降預測（此時的沉降觀測數據離散性小、數量和質量均有保障，預測結果比較準確），及時確定動態(tài)調整措施。,在預壓期結束后根據沉降觀測數據，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1.21.6m。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30cm50cm厚中粗砂墊層，頂面鋪設一層塑料雙向土工格柵。,設計單樁承載力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。,試樁,在施工之前,為了根據現場實際情況,調整各種機械參數,以保證大面積施工質量,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，試樁數916根。,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計樁長總投料量，并且換算成斗車數，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。,考慮到淤泥受到已施工群樁側向擠壓作用下，使得相鄰未施工地基產生應力集中，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、縮頸現象，樁位施工順序應按隔行隔列跳著施工。,施工質量標準見下表。,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，直至達到工程設計要求。低能量強夯的有效加固深度最大可達6.0m左右。,關于強夯處理的加固效果，有兩種觀點：一是按傳統的固結理論，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的。新的路基設計規(guī)范采用了第二個觀點。但是在強夯使用過程中需謹慎，要求經過試夯驗證設計的合理性。,1,、試夯,強夯的有效加固深度,d,可下式估算。,式中：,m,夯錘質量（,t,）；,h,夯錘落距（,m,）；,修正系數，與土質條件、地下水位、夯擊能大小、夯錘底面積等因素有關,其范圍值為,0.34,0.80,，應根據現場試夯結果確定。,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,510cm,。,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,依據土體即將破壞時的標志，采用如下的收錘標準：,坑周不出現明顯的隆起。如果坑周出現明顯隆起，標志著坑周土體已經破壞，如第一擊時就已明顯隆起，則要降低夯擊能。,不能有過大的側向位移。如果有過大的側向位移，則表明土體已經破壞。,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，說明土體側向位移較大，表明土體結構破壞。,夯坑深度不能太大。按工程經驗，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，是驗證設計的重要手段；同時沉降量還是預測路面鋪筑時間的基礎資料，也是填料計量的重要依據。,沉降與穩(wěn)定動態(tài)觀測包括沉降觀測和穩(wěn)定觀測兩項內容。,2,、沉降觀測,（,1,）觀測點位的布設原則,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,設一個觀測斷面，在路堤中心及兩側路肩布設,3,個觀測點；一般路段縱向每,100.0m,布設一個觀測斷面，僅在路堤中心布設,1,個觀測點；在跨度超過,30m,的樁基結構物的兩端各設一觀測斷面，跨度小于,30.0m,時僅在一端設置。,（,2,）觀測頻率,施工期：路堤填高達到預壓高度之前，每填,1,層調料需觀測一次，因故停止施工，每,3,天觀測一次。,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）側向位移點及其基樁的布設,側向位移點布設在軟土層厚度大于3.0m，路堤高度超過極限填土高度的路堤兩側的坡腳處，基樁必須布設在坡腳外路堤沉降影響范圍以外。側向位移點縱向間距每50.0m路基兩側各設置一處。,（2）觀測及其頻率,側向位移樁和基樁設置好以后，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,軟土厚度大于8m的路段，在路堤兩側每300m布設測斜管。,（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，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。,根據施工工藝可分為漿噴樁和粉噴樁。江蘇在傳統水泥攪拌樁基礎上研發(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限抗壓強度的一半計算；也可以由室內試驗試件的的無側限