62砂垫层施工

学习单元6换土垫层法施工重点与难点重点:1.换土垫层法作用2.垫层材料选择3.垫层设计考虑因素4.垫层常见施工方法难点:1.碎石(砂)垫层施工工艺流程2.碎石(砂)垫层质量检验评定标准工程背景北京至福州国道主干线、福建三明际口至福州兰圃高速公路FAl2合同段桥头过渡段岩土主要为淤泥、淤泥质粘土、淤泥夹砂等，厚度不等，其间常夹砂层。天然含水量大，为40％～70％，孔隙比大于1.0，压缩模量1.7～3MPa，工程地质差，在荷载作用下易产生沉降，并在路基填筑后可能产生滑移。桥头段软基处理方式：两层土工格栅砂垫层配合C15粉煤灰混凝土碎石桩处理，加固长度45m，形成一个过渡段。工程背景待粉煤灰混凝土碎石桩施工完毕后，清理桩帽浮砂土，再行施工土工格栅砂垫层。砂垫层施工应按规定要求拌制碎石、中粗石垫层混合料。砂垫层施工方案为：采用退铺法，首先铺设30cm厚底层，夯实刮平后，沿路基横向铺设第一道土工格栅：再铺设10cm厚中层的碎石、中粗砂垫层，同样夯实铺平后，沿路基纵向铺设第二道土工格栅；最后铺20cm厚覆层碎石、中粗砂垫层，夯实刮平后完成全部桥头软地基的加固处理。思考1.该段软基采用了几种软基处理方式?2.该段砂垫层的厚度为多少?3.思考该如何施工砂垫层?4.需要做哪些准备工作?5.如何组织施工?6.如何组织质量的评定?7.如果施工中质量存在一定问题,如何进行整改?教学重点1.掌握砂垫层施工的基本原理2.掌握砂垫层施工的施工方法3.掌握垫层常用的材料4.掌握砂垫层施工时对原材料、机械的选择5.掌握砂垫层施工工艺流程6.掌握砂垫层质量检验评定内容7.掌握砂垫层缺陷整改与分析6.2砂垫层施工1.定义:设置于路堤填料与软土地基之间的一层砂砾材料，可使填土荷载均匀地作用于软土地基上,并使地基中孔隙水排出，起到增加地基强度，加速软土地基固结的作用。图1砂垫层断面示意图2.砂垫层厚度在软土地基地表以下当存在1.5～3.0m的硬壳层时，对高度为2～3m的低路堤，可仅在原地基上铺设砂垫层。厚度以50cm为宜缺少砂砾的地区，可将土工合成材料和砂砾垫层配合使用，以减少砂砾垫层的厚度。土工布的主要功能除在砂垫层与地基软土和填土间起防污染和隔离作用外，还能协助砂垫层起排水作用。3.砂垫层断面形式砂垫层宽度:应略宽于路堤基底宽，一般在路堤左右坡脚外各伸50cm～100cm,两侧端以片石护砌或采用其他方式防护，以免砂料流失。铺设的砂垫层通常有矩形、梯形及砂沟等布置形式。施工中多采用矩形布置。坡脚线砂垫层矩形断面砂垫层梯形断面矩形断面砂垫层方格形砂沟矩形断面砂垫层横向砂沟3.砂垫层断面形式4.砂垫层施工特点和适用条件砂垫层施工简单，不需特殊机具设备，占地较少，但需砂料，且填土时间较长。砂垫层法适用条件路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性低的硬壳；软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件；当地有砂，运距不太远；施工期限不甚紧迫的工程，在施工过程中需严格控制填土速度。二、砂垫层施工准备1.原材料准备砂垫层材料宜采用洁净中、粗砂，含泥量≯5%，并将其中植物、杂质除尽。如用作排水固结地基的砂、石材料，含泥量≯3%。如采用天然级配砂石料，其最大粒径不得大于5cm砾石强度不低于四级（即洛杉矶法磨耗率小于60%）。二、砂垫层施工准备2.机械准备水车自卸汽车推土机装载机平地机压路机三.砂垫层施工测量放样平整压实铺砂垫层清整地基表土养护监理检查运输砂备合格砂监理验收质量检查1.工艺流程三.砂垫层施工(1)测量放样：恢复中线，放出路段边线桩。(2)清整地基表土：将基底表层的松、软土挖除，平整场地，使之具有合格的平整度和路拱度。(3)运砂(4)摊铺注意地基的承载力注意摊铺的宽度承载力好:机械摊铺承载力不足:铺荆芭铺设塑料编织网铺设土工合成材料人工或轻便机械铺设三.砂垫层施工(5)振密压实振动法：平振法、插振法夯实法水撼法碾压法垫层顶面按设计要求修筑横向排水坡，碾压完成后，测量检查标高和横坡。(6)洒水养护，限制人员、机动车通行，并尽快安排下一道工序施工。摊铺厚度含水量控制施工方法的合理选择3.砂垫层常用施工机械挖掘机装载机自卸汽车推土机压路机平板式振动器插入式振动器3.施工机械振动压路机羊足碾施工机械平板振动器蛙式打夯机3.施工机械插入式振动器2.砂垫层施工控制要点铺砂准备：对砂的质量要求；地基表土的处理分层厚度的控制和最佳含水量确定控制施工速度：埋设地面沉降板和位移边桩，观测竖向位移和水平位移。实践表明：当水平位移量控制在每天不超高1.0cm，垂直位移量每天不超过1.5㎝时，地基便可保持稳定。砂垫层填筑完成后必须及时完成两侧干砌片石护坡，并同时做好反滤层。四.砂垫层质量检验评定质量检验评定内容分类：基本要求实测项目外观鉴定质量保证资料铺设宽度（1）铺设厚度（3）反滤层设置（1）压实度（2）砂垫层质量检测方法(1)环刀取样法用容积不小于200cm3的环刀压入垫层中取样，测定其干容重，以不小于砂料在中密状态时的干容重数值为合格。如中砂为16kN／m3，粗砂为17kN／m3。取样点应位于每层2／3的深度处。(2)钢筋贯入测定法检查时应先将表面的砂刮去3cm左右，并用贯入仪、钢叉或钢筋等以贯入度的大小检查砂垫层的质量。钢筋贯入工具是用直径为φ20mm、长度为1.25m的平头钢筋，落距为700㎜，自由下落，测其贯入度，检验点的间距应不少于4m。五.竣工资料整理施工完成后，需提交的资料有如下：⑴施工小结；⑵现场调查表；⑶施工组织方案；⑷分项工程质量检验评定表；⑸施工日志；⑹各种原材料的出厂合格证。六.砂垫层质量缺陷及整改1.砂垫层不平整：砂垫层铺筑不密实，表面松散，有凹坑、车辙原材料级配粗细料含量不当，一般是细料不足；碾压法施工时，含水量过低；上覆层施工不及时，重型车辆在其上行驶、变速转向等。原因6.砂垫层质量缺陷及整改1.砂垫层不平整原材料应符合要求，调整用砂级配碾压时含水量一般应控制在8％～12％碾压成型后应及时进行上覆层施工，上覆层未施工前，严禁重型车辆行驶或短暂封闭交通。已铺垫层，必要时添加适量细料，重新翻拌，控制合适含水量进行碾压。处理措施6.砂垫层质量缺陷及整改2.砂垫层排水不畅：路基填料嵌入砂垫层空隙，堵塞污染垫层，导致排水不畅砂垫层空隙过大；路基填料粉粒含量过多，无足够的粘结力，易产生松散；原因6.砂垫层质量缺陷及整改2.砂垫层排水不畅使用一定级配的砂垫层，并防止离析采用土工织物（土工布等）设隔离层砂垫层上5cm表面用砂作封层处理措施6.砂垫层质量缺陷及整改3.路基坡脚砂料流失：砂垫层中路基坡脚部分，受排水层内水流影响局部流失坡脚部分无护挡物；砂垫层宽度不足，无隔离防护设施，导致局部砂料流失原因6.砂垫层质量缺陷及整改3.路基坡脚砂料流失垫层宽度应宽出路堤边脚0.5～1.0m，两端以片石砌成护脚。采用土工材料隔离垫层材料应有一定级配处理措施用中液限粘土填筑路堤，通过室内重型击实试验，知该土的最大干密度max1.80dg/cm3，最佳含水量015.4%，要求的压实度095%K，对已完工某工段的压实质量测定结果如下表，试按95％的保证率评定该路段的压实质量。（已知10n，保证率为95％时，0.580tn）测点编号12345678910d（g/cm3）1.7251.6931.7551.7641.7361.7781.7141.6761.7531.752K（％）计算题四、解：max100(%)ddK由此得到110~KK95.8,94.1,97.5,98.0,96.4,98.8,95.2,93.1,97.4,97.3（%）1(95.894.197.3)96.36(%)10K22(95.896.36)(97.396.36)1.80(%)101S压实度代表值为置信下限,即96.360.5801.8095.3%KKtnS095%KK，该路段压实质量满足要求习题1．分项工程实测项目评分值之和为100分，对于（）和（）须予以扣分。2．某分部工程的加权平均分为90分，那么该分部工程质量等级为（）。A.优良B.合格C.不合格D.无法确定3．重型击实试验与轻型击实试验比较，试验结果（）。（最大干密度，最佳含水量）A.大，大B.小，小C.大，小D.小，大0000000000习题4．根据“评定标准”规定，某一级公路土基压实度标准为95%，当某测点的压实度为92.5%时，评定结果为。A.优良B.合格C.不合格并扣分D.不合格并返工压实度评定路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100％；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率。KK0或某一单点压实度Ki小于规定极值时，该评定路段压实度为不合格，相应分项工程评为不合格。压实度评定标准表4.2.2土方路基实测项目1注：①表列压实度以重型击实试验法为准，评定路段内的压实度平均值下置信界限不得小于规定标准，单个测定值不得小于极值(表列规定值减5个百分点)。小于表列规定值2个百分点的测点，按其数量占总检查点的百分率计算减分值。