03 路基施工分册3

11软基处理1.1一般规定1.1.1软土地基上公路路堤的设计与施工，应遵循下列技术规范及规程：（1）《公路工程地质勘察规范》（JTJ064）；（2）《公路土工试验规程》（JTJ051）；（3）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004）；（4）《公路路基设计规范》（JTGD30）；（5）《公路软土地基设计与施工技术规范》（JTJ017）；（6）《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T019）；（7）《公路工程质量检验评定标准（土建工程）》（JTGF80/1）；1.1.2软土地基工程地质勘察应按《公路路基设计规范》（JTGD30）表7.6.1的特征指标综合地鉴别软土。1.1.3软土地基路堤设计应进行稳定验算与沉降计算。1.1.4根据软土物理力学性质指标、路堤高度、工程位置以及新建(改线)与新老路基拼接的不同情况,分别划分计算段落。1.1.5软土地基路堤的稳定验算一般采用瑞典圆弧滑动法中的固结有效应力法、改进总强度法。验算时按施工期和营运期的荷载分别计算稳定安全系数。当计算的稳定安全系数小于《公路路基设计规范》（JTGD30）表7.6.4-1的规定时,应针对稳定性进行处治设计。1.1.6地基沉降计算主固结沉降cS采用分层总和法计算，总沉降宜采用沉降系数sm与主固结沉降计算。当工后沉降不满足《公路路基设计规范》（JTGD30）表7.6.4-2的要求时,应针对沉降进行处治设计。1.1.7一级公路设置辅道,或一级公路采用机非分离的横断面时,辅道或非机动车道可以采用二级公路的工后沉降标准。1.1.8软土地基处理方案应根据软土物理力学性质指标、建设工期、工后沉降标准以及建设条件等,按新建、新老路基间接拼接(拼接缝位于中央分隔带)、新老路基直接拼的不同情况,本着经济、环保的原则确定。21.1.9为避免不均匀沉降导致路面横向裂缝或“跳车”，应按下列原则划分处理段与过渡段：（1）对工后沉降要求严格的路段宜设置两级过渡段，即处理段、第一过渡段与第二过渡段，处理段长度为5～7倍填土高度，第一过渡段与处理段长度相同，第二过渡段长20～30m。（2）对工后沉降要求不太严格的路段宜设置一级过渡段，即处理段与过渡段，处理段长度为5～7倍填土高度，过渡段长20～30m。（3）管涵、箱涵、箱通可不设过渡段，处理段长度为填土高度的5～7倍，涵（通）轴线两侧各10～15m。（4）软基路段与非软基路段之间，不同处治方案、不同工后沉降标准的交界面，应设置20～30m的过渡段。1.1.10桥涵构造物处理段与过渡段的允许工后沉降:管涵基础处理范围为涵轴线两侧各15m,箱涵及箱通基础处理范围为涵(通)轴线两侧各20m。（1）桥头路基处理范围包括台后25m和台前1.5倍的桥台高度范围外再加一排保护桩。（2）小桥桥台两侧25m的处理段各接一个过渡段,过渡段长25m。（3）大、中桥桥台两侧25m的处理段各接两个过渡过段,每个过渡段长25m。处理段与过渡段容许工后沉降如表1.1.1：表1.1.1桥涵构造物处理段与过渡段容许工后沉降大、中桥小桥涵洞通道一般路段处理段第一过渡段第二过渡段处理段过渡段一级公路≤10cm≤15cm≤20cm≤10cm≤20cm≤20cm≤30cm二级公路≤20cm≤25cm≤20cm≤25cm≤30cm≤50cm1.1.11新建或新老路基间接拼接，软土地基处理主要是解决稳定与沉降问题，可根据当地的软土地基处理经验及便于质量控制的原则，采用经济、效果好的处理方案。工程位置允许工后沉降道路等级3软基路段新老路基直接拼接的主要问题是：拼接路基处理不当有可能导致老路基失稳；新老路基产生较大的差异沉降会影响路面的平整度或导致路面纵向开裂等。因此，新老路基直接拼接宜采用加固桩复合地基。1.1.12水塘路基新老路基拼接的软基处理要进行稳定性分析，避免由于水塘排水、清淤、软基处理施工等特定的施工环境下，导致边界条件的破坏，出现老路面开裂、老路基失稳等病害，应采用预防边界条件被破坏的处理方法。1.2一般路段的软基处理方法1.2.1在江苏省干线公路新建以及改建拼接过程中，进行稳定性验算后，如果正常的施工不会对老路发生破坏性扰动或影响时，可按普通路段的软基处理方法进行施工。1.2.2普通路段的软基处理方法包括：（1）垫层与浅层处理基底表层处理后设置砂砾垫层,或土工合成材料与砂砾垫层配合使用。浅层处理可采用基底换填碎石土(宕渣、山场碎石土……)石灰土、水泥土、石灰水泥土,或基底翻晒外掺石灰、水泥等无机结合料处治。（2）预压及等（超）载预压一般预压（欠载预压）高度为路床顶面设计标高+预压期沉降量；等载预压为路床顶面设计标高+土方等代路面结构荷载高度+土方等代行车荷载高度+预压期沉降量；超载预压则指在等载高度上超填1m或1m以上的预压土。（3）土工合成材料（土工网、土工格栅）法土工合成材料抗拉强度高，耐酸碱性能好，不易腐蚀，破断延伸率低，与土壤间有较大的摩擦系数，可以增加路基的稳定性。采用土工合成材料处理软基，为软土地段路基的机械化施工创造了条件，缩短工期，调节和扩散了路堤填土荷载，改善了软基承载条件，能有效调节不均匀沉降。常用的土工合成材料有钢塑格栅、塑料格栅、编织土工布、无纺土工布、塑料格室等。（4）塑料排水板结合等超载预压法塑料排水板是一种排水固结材料，是借助插板机将带状塑料排水板插入软基中，4通过路堤填筑荷载预压使软土中的水沿塑料板的通道排出，以达到加固地基的目的。该方法具有：①良好的滤水性和排水效果；②塑料材料具有一定的强度及延伸率，能适应软土地基的变形；③塑料排水板断面尺寸小，插板时对地基扰动小；④塑料排水板重量轻，运输方便，插板机械效率高，施工速度快；⑤塑料材料质量稳定，施工质量易于控制，加固地基成本低。在硬壳层较薄、软土层较厚的软土路段，为了控制工后沉降、保持新老路面的变形协调，除在铺设一层50cm厚砂砾垫层，打设塑料排水板进行处理外，必须结合等（超）载预压。根据打设深度的不同，塑料排水板采用两种规格，一般打设深度在15m以内采用厚度为4mm的塑料排水板，要求纵向通水量50cm3/s；打设深度大于15m，采用厚度4.5mm的塑料排水板，要求纵向通水量65cm3/s。塑料排水板打设间距为1.3m～1.5m，最大打设深度为25m。根据以往工程实例证明：塑料排水板本身质量的好坏、实际打设深度是否满足设计要求直接影响软土路基的处理效果，故建议采用测深式粘合型塑料排水板。（5）水泥搅拌桩水泥搅拌桩分为粉喷桩和湿喷桩，粉喷桩处理适用于处理深度小于12m的软土，且软土天然含水量在50～70%为佳，软土天然含水量小于40%或大于80%时不能使用粉喷桩处理；湿喷桩处理适用于处理深度小于20m的软土，且软土天然含水量在30～60%为佳，软土天然含水量大于70%时不能使用湿喷桩处理。粉喷桩处理除了对于软土天然含水量为60～80%且处理深度小于12m的软土有优势外，其余情况下湿喷桩处理有优势，因为在一般情况下湿喷桩处理的成桩均匀性要明显优于粉喷桩。为改善路堤底面的受力条件，水泥搅拌桩处理段路堤底部宜铺设厚度30cm左右的石灰土垫层（掺灰量以6%左右为宜）。涵洞、通道位置，经计算工后沉降量如大于30cm，则其地基宜采用水泥搅拌桩处5理，桩间距宜采用1.1～1.2m。对于工后沉降量小于30cm而大于20cm，则其地基宜采用土工合成材料加筋配合等载预压进行处理。桩基桥台位置，经计算工后沉降量如大于30cm，则对其台前及台后地基宜采用水泥搅拌桩处理，然后再施工桩基础及进行台后路基填筑。对于沉降量小于30cm而大于10cm的位置，台前不用水泥搅拌桩处理而直接做桩基，台后则采用土工合成材料加筋配合等载或超载预压进行处理。桥台处水泥搅拌桩桩距宜采用1.1～1.2m，处理长度不小于5～7倍桥头填土高度，为保证沉降的缓和过渡，桥头与一般路段间应设置20～30m的桥头过渡段和20～30m的一般过渡段，过渡段应采用桩距增大的过渡方法，不应采用桩长减小的过渡方法，且对于软土天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段，必须注意桩间距的均匀过渡，并在过渡段沿路基底部全宽铺设足够长度的双向土工格栅。对于一般软基段，用水泥搅拌桩处理路段路堤宜采用欠载预压，预压高度为路床设计高加预压期沉降量，即预压期末（一般为60～90天）路床顶面理论上应沉到设计高，铺筑路面前无需移去预压土方量，仅需整理路床即可；对于软土天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段，用水泥搅拌桩处理路段路堤宜采用等载或超载预压。粉喷桩处理深度不宜大于12m，湿喷桩处理深度不宜大于20m。（6）预应力薄壁管桩对于处理深度大于12m且软土天然含水量大于70%的软土或处理深度大于20m的软土不宜采用水泥搅拌桩处理，这时应采用预应力混凝土薄壁管桩等方式进行软基加固处理。处理深层软土地基可采用预应力薄壁管桩，管桩型号可选用直径400mm，内径60～70mm。可选用锤击或静压沉桩方式，用焊接法接桩。桩顶现浇混凝土桩帽通过桩塞混凝土与管桩连接，桩帽为矩形，边长100cm。桩帽之间及桩帽顶层铺设50cm碎石垫层。碎石垫层中间布设土工格栅或直径8mm间距30cm的钢筋网。拓宽部分的路基荷载通过垫层与桩帽的传递，由管桩承担大部分荷载。（7）轻质路堤6常用的轻质填料有粉煤灰、固化粉煤灰、泡沫聚苯乙烯(EPS)块等。（8）软土地基的处理方法还包括强夯、砂桩、碎石桩、现浇混凝土薄壁管桩（PCC桩）、现浇混凝土Y型桩、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、预制钢筋混凝土打入桩等。PCC桩、Y型桩、CFG桩处理深度不宜大于25m。具体方法的选用应根据工程实际状况进行比选。1.3特殊拼接路段的软基处理方法1.3.1根据江苏省干线公路改扩建的自身特点，对于沿河塘路段的拼接过程中的软基处理要进行稳定性分析。要避免由于坡脚处河塘抽水、清淤、大面积湿喷桩施工等特定的施工环境下，导致的边界条件的破坏，出现老路面开裂、老路基边坡失稳等病害，应采用预防边界条件被破坏的处理方法。1.3.2在江苏省干线公路改扩建过程中，为防止边界条件的破坏，可采用以下方式进行沿河塘路段的地基处理：（1）“8”字形双头水泥搅拌桩“8”字形双头水泥搅拌桩，多用于建筑行业深基坑开挖的支挡防护，该方案能起很好的抗滑和止水帷幕作用。在排水清淤前，先在原道路路肩坡脚外侧3m，打设1～2排“8”字形双头水泥搅拌桩，待双头搅拌桩达到标准强度后，再进行排水、清淤，该方案能有效减小坡脚渗水，抵抗土压力，提高地基及路基的抗滑能力，避免因排水、清淤造成边坡失稳现象的发生。（2）长、短桩结合对于路基外侧有较大河塘段落，采用含水量较小的土料或透水性砂土回填，填筑顺序为由内侧向外侧，将沟塘水向外侧挤出，填土宽度超出5m以上，达到原地面高度后，在外侧抽水，减少填土中的含水量，便于粉喷桩、湿喷桩发挥强度效果。长、短桩分别按正方形布设，长桩与短桩间隔布设，长桩与短桩间距为1.0m，长桩与长桩、短桩与短桩间距为1.414米。在长、短桩复合地基中，短桩桩长要求穿过表层软土层，主要起加固河塘淤泥或表层淤泥，增加抗滑性能。长桩要求打入持力层，起减小下层地基土的沉降，从而进一步减小路堤沉降的综合效果。在沿线地势较低，地下7水位高，表层软土性质差、含水量大的路段，短桩建议采用粉喷桩，水泥用量60Kg/m；长桩采用湿喷桩，水泥用量50～60Kg/m。1.3.2长、短桩复合地基的优点：当表层软土性质比下层软土差时，长短桩复合地基能将上、下软土和粉、湿喷桩按不同的置换率进行复合地基分别处理，湿喷桩处理深度较深，但对河塘高含水量软土加固效果较差，短桩加固深度限于河塘淤泥及浅层软土，粉喷桩的水泥干粉吸水性较强，加之打设桩前填土顺序采用由里向外挤压塘水，填土外侧抽排水措施，具有较好的加固效果。长、短桩各司其职、相辅相成，对减小路基的沉降、增强路基的稳定以及抗水性能都有较好的效果。1.4设计标准1.4.1基准期及容许工后沉降对于新建（改线）路段中的软基路段路基工后沉降容许值对于一般路段取30cm，涵洞、箱型通道等小型构筑物及桥头过渡