软基处理方法

5.6.1路基填筑要求本工程全线填筑方法拟采用薄层轮加法。薄层轮加法不是采用把预压划分为几级的方法，而是充分利用每次填土后地基强度的增长，根据沉降、位移等观测数据确定填土速率和停歇时间。实践证明，该方法一方面增加了路堤施工的稳定性，同时也争取了更大预压时间，是一种经济适用、合理的科学施工方法。该工法首先以较快速度填到路堤极限填土高度；在极限填土高度以上，为了确保路堤的稳定，应放慢加载速度。该施工方法的关键是要保证准确连续的动态观测，通过动态观测数据的分析掌握路堤在施工中的变形动态，确定合理的控制标准来控制填土速度，以保证施工的安全稳定。具体在施工中应按以下要求进行：a)地基施工必须遵照《公路路基施工规范》等相关规定进行：b)软基处理和路基填筑之前必须先平整场地，清除杂草，浮泥等，并开挖出纵、横向排水沟排除积水，晾干压实。c)路基填筑采用薄层轮加法，每层松浦厚度不超过30cm。填筑时应由路中心向两侧分层填筑压实，并应做出与路拱相同的横向坡度。d)路基填筑时，路堤最后填筑标高应达到设计图上的预压填土高度：而侧坡余宽及边坡率亦应留有余地，使其压实宽度大于路堤设计宽度，并保证最后削坡后有效的断面尺寸和路基宽度。e)路堤填筑过程中，应进行沉降和稳定检测。当接近或达到极限填土高度时，严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。一般每填一层，应进行一次监测，对全线来说应该通过试验路段的沉降与稳定观测的数据以及数据分析，得到合适的控制标准。试验路段的设计推荐控制标准如下：a)填筑时间不应小于地基抗剪强度增长需要的固结时间，路基中心的表面沉降速率宜控制在10mm/d以内，坡脚处的侧向位移控制在5mm/d以内；单级孔压系数（各级加载的孔隙水压力增量与荷载增量之比）小于0.6，综合孔压系数小于0.4。路基中心的表面沉降速率在5mm/d以内时，可以进行下一层路堤的填筑；填土至设计高程后应保证有6个月至12个月的预压期，如果时间不满足应增加超载，缩短预压期，在满足连续3个月不超过5mm/月的沉降速率时方可卸载；软基处理施工应实行动态控制，处理方案必须严格监控指标和要求施工，在施工过程中加强监测频率，当发现侧向位移速率等指标不正常，路基有失稳的趋势时，必须立即向业主等相关单位通报。并立即向路基两侧卸载。b)填筑土方至设计的施工高程（路堤设计高程加考虑沉降增加的填方高度）后，保证设计所需要的预压期。c)路面铺筑应在沉降稳定之后进行，采用双标准控制：即：要求推算的工后沉降小于设计容许值，同时要求连续两个月观测的沉降量每月不超过5mm，方可卸载开挖路槽并开始路面铺筑。d)桥头路堤应于结构物施工前填筑；且应按特殊路基数量表填筑到台前相应桩号，并按一般路基段同样进行路基填筑与预压，在预压期结束后桥台地基先预压稳定后再卸载、反开挖。在预压期内不应在路堤上坐任何工程，只允许添加由于沉降而引起的附加填土。软土地区的桥台、涵洞应于预压期沉降完成后再进行修建。在软基上填筑路堤，当桥头路堤边坡受到河流冲刷时，应补设防护工程，在相应涵洞位置设置临时排水涵管；对路堤工程亦应做好临时排水设施，以防流水侵泡和冲刷路堤。路堤与桥台衔接部分，路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压。在大型压路机不易到位的边角宜用小型打夯机压密实。其分层碾压厚度控制在15cm为宜，填料亦选用渗水性土。e)填筑路堤时，均设置砂垫层，既起到排水固结通道作用，又能扩散路堤基底应力，从而提高路堤的稳定性，砂砾垫层厚度为0.5m。砂垫层材料宜采用含泥量不应大于3%的洁净中粗砂，施工时应分层压实，每层压实厚度宜为20cm～30cm。f)路基预压期内应保持标高和路基宽度的稳定，并及时追加沉淀土方。g)路基的预压土方可以从路基两边（2km的范围内）选取合适的地点借土作为堆载预压土方，当预压期结束后，卸载土方应还至原先取土地点，不得随意堆放在路基周围。六、沉降与稳定观测设计由于在软土地基上修筑高等级公路路堤，最突出的问题是稳定和沉降。因此，规定施工过程中必须进行沉降和稳定观测，一方面保证路堤在施工中的安全和稳定，为将来全线的施工提供一套指导性的数据，另一方面能正确预测工后沉降，使工后沉降控制在设计的允许范围之内。根据试验路段各试验区段采用的不同方案，分别设计了针对性的测量种类与仪器，其监测内容共有：①表面沉降；②深层分层沉降；③坡脚侧向位移；④孔隙水压力；⑤土压力；⑥格栅（格室）应变测试。观测仪器埋设时应该注意的是：1）表面沉降板埋置与路中心及两侧路肩处。沉降板底板尺寸不小于50cm×50cm×3cm，测杆直径以4cm为宜。沉降杆观测应采用S1、S3型水准以二级中等精度要求的几何水准测量高程，观测精度应小于1mm。2）深层分层沉降标埋设应采用钻孔导孔埋设，钻孔垂直偏差率应不大于1.5%，并无塌孔缩孔现象存在，遇到松散软土层应下套管或泥浆护壁。当分层标和深层标至孔底定位后，用砂子填塞钻孔孔壁与波纹管或保护管之间隙。待孔测土回淤稳定后，测定初始读书。对于分层标应先用水准仪测出导管管口高程，并用磁性测头自上向下逐点测读管内各感应线圈至管顶距离，换算出各点高程;连续测度数日，稳定读数即为初始读数。3）坡脚水平位移由在边坡坡趾埋设测斜管完成。测斜管可采用铝合金或塑料管，其弯曲性能应以适应被测土体的位移情况为适宜。测斜管内纵向的十字导槽应润滑顺直，管端接口密合。测斜管埋设时应采用钻机导孔，导孔要求垂直，偏差率不大于1.5%。测斜管底部应置于深度方向水平位移为零的硬土层中至少50cm或基岩上，管内的十字导槽必须对准路基的纵横方向，水平位移观测断面应与沉降观测断面位置吻合，观测断面设于于路线垂直的轴线下。4）孔隙水压力计应该具备有足够的强度和耐久性，读数稳定，测量延滞时间短，外形光滑平整、体积小以及测量方便。精度符合观测要求的特点。孔隙水压力计的平面布点宜集中于路中心，并与沉降、水平位移观测点位于同一观测断面上。孔隙水压力计在每层土中均应设置测点，土层较厚时，每3m设置一个测点，埋置深度应及至压缩层底。埋设后，待钻孔完全填实和埋设时的超孔隙水压力消散时，才可测读孔压计的初始读书，一般需要2～5d的稳定时间。初读数时需连续测读数日，直至读数稳定为止，以稳定的读数作为初始读数。在路堤施工过程中孔隙水压力计观测时间与频率应与沉降和水平位移观测要求相同。5）对于预应力混凝土管桩复合地基处理路段为了解桩土应力比，应埋设静土压力盒。土压力盒共设置12个，左右半幅的管桩托板上各设置2个，托板下各设置两个，桩间土顶面各设置2个。土压力计采用挖坑埋设法，坑槽底面应平整密实，埋设后的土压力计必须位置正确而稳固，上下四周约20cm范围用细砂填实。埋设时每只土压力计外引电缆均应编好测点编号，集中引入观测箱，同时记录各测点编号与其对应引线长度；每埋完一只就应及时进行测试，发现问题及时纠正或换掉。埋设后的土压力计在初读数稳定后，才能进行其上的填筑工作。6）所有观测数据应及时记录在表内，随时计算、校核、汇总并整理分析，发现问题应及时复查或复测并处理。观测期间应及时记录当地气象资料及地下水位变化情况。7）及时计算沉降和水平位移速率。当速率骤增时,应及时进行动态跟踪观测，及时分析原因，并提出减缓填筑速率或停止填筑等有效措施，以避免地基变形过大、路堤失稳而遭到破坏。8）所有观测资料均应绘制成果曲线图，应有：荷载－时间－沉降过程曲线；路基横向沉降盆形曲线；荷载－时间－水平位移曲线；荷载－孔隙水压力－时间关系曲线；除上述曲线外，还可以根据其他观测资料绘制其他曲线。利用实测荷载－时间－沉降过程曲线和荷载－孔隙水压力－时间曲线推测某一时刻沉降和最终沉降或反算地基的固结系数。9）动态设计与信息化施工本试验路段应采用动态设计与信息化施工相结合的方法，工程设计人员应到施工现场对沉降观测、孔隙水压力观测、侧向位移观测等资料进行认真的分析，与设计计算的结果进行对比、分析，结合施工实际情况，进一步修正设计参数，为工程全面开工取得试验成果。