道路工程之软土地基处理

图1 软土地基处理工序流程图

（二）施工规定

1、表层处理法

（1）挖砂沟堆载预压

1）本工法适用于软土存在硬壳层、软土底部埋深普遍不超过3m、填高不大于6m的路段。

2）砂垫层及砂沟采用无杂物中、粗砂，其含泥量不大于3%，细度模数不小于2.7。

3）砂垫层应设置至坡脚外50～100cm ，两侧用30cm厚的粘土封层，坡脚位置处的泄水管入水口设置土工布包裹碎石反滤层。

4）施工宜采用先横向砂沟、后纵向砂沟，逐段开挖、逐段填筑的原则。

5）砂垫层及基底的压实度按不小于90%控制。

（2）砂垫层堆载预压

1）本工法适用于软土直接裸露于地表且软土底部埋深普遍不超过3m、填高不大于6m的路段，或者软土底部埋深普遍不超过3m，但不适合换填处治的路段。

2）按设计要求，在清理的基底上铺筑符合要求的水稳定性材料，分层铺筑、压实。并宽出路基边脚50～100cm ，两侧用30cm厚的粘土封层，坡脚位置处的泄水管入水口设置土工布包裹碎石反滤层。

3）砂垫层采用无杂质的中、粗砂，其含泥量不大于3%，细度模数不小于2.7。施工中应避免砂受到污染，严重污染的应换料重填。

4）砂垫层及基底的压实度按不小于90%控制。

5）具体见图2砂垫层断面图和图3图砂垫层加土工布断面图。

图2 砂垫层断面图

图3 图砂垫层加土工布断面图

（3）反压护道

1）施工前应对原地面进行清理。

2）反压护道应与路堤同时填筑，如分开填筑时，必须在路堤达到临界高度前筑好。施工工艺要求与路堤填筑要求基本相同。

3）反压复道方施工示意图见4。

图4 反压护道施工示意图

（4）土工合成材料

1）土工合成材料技术、质量指标应满足设计要求。土工合成材料在存放以及铺设过程中应避免长时间曝晒或暴露。与土工合成材料直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质。

2）土工合成材料施工应符合以下规定

①下承层应平整，摊铺时应拉直、平顺，紧贴下承层，不得扭曲、折皱。在斜坡上摊铺时，应保持一定松紧度。

②铺设土工合成材料，应在路堤每边各留一定长度，回折覆裹在已压实的填筑层面上，折回外露部分应用土覆盖。

③土工合成材料的连接，采用搭接时，搭接长度宜为300～600mm；采用缝接时，缝接宽度应不小于50mm，缝接强度应不低于土工合成材料的抗拉强度；采用粘结时，粘合宽度应不小于50mm，粘合强度应不低于土工合成材料的抗拉强度。

④施工中应采取措施防止土工合成材料受损，出现破损时应及时修补或更换。

⑤双层土工合成材料上、下层接缝应错开，错开长度应大于500mm。

⑥当铺设两层以上时，层与层之间要夹10～20cm的砂或砂砾垫层，以提高基底透水性。

（二）换填法（挖出换填）

1、本工法适用于软土埋深普遍不大于3m的一般路段以及局部埋深不大于6m的山间洼地、半填半挖路段路段。

2、按设计要求，将原地面以下的一定深度和范围内的不良地基土挖除，换填符合设计要求的材料，分层填筑并压实至设计规定的压实度。填料分层松铺厚度不大于50cm，压实度90%以上。

3、换填材料：在当换填区底部50cm范围内换填透水性材料，透水性材料可选用碎石、砂砾等，当采用隧道出渣或路堑边坡开挖土石方时，应保证石料风化不严重，无崩解、可溶性等不良特性，其余部分可采用一般填料等。

4、施工应用逐段开挖、逐段填筑的原则，及时对开挖基坑进行回填，逐层碾压。挖除的软土和泥炭将用于绿化用土、中央分隔带用土和复耕，闲置时需弃于指定的临时弃土场。

5、回填的压实度确认应与不同填料相适应。

（1）石渣填料由碾压遍数进行控制，压实标准以石料间密实状态为判定标准，按振动压路机振动碾压2～6遍进行初步控制；现场以碾压后无明显标高差异，压实层顶面稳定，不再下沉（无轮迹）时，可判定为密实状态。

（2）回填碎石土或强风化石渣时，均采用灌砂法检测。

（3）回填中粗砂时，以碾压遍数控制（不少于3遍）

6、每填筑一层都进行测量定线，回填完成后应对最终标高、顶面范围等进行量测，测点布置应与基坑量测时的测点相对应，并提交依据测量资料所绘制的纵断、横断面图（其中原地面线、基坑底线和填后地面线）。

（三）垂直排水固结法

1、一般规定

    （1）本工法适用于填土高度不超过8m、软基底部埋深普遍超过3m的一般软基路段。

    （2）排水体的间距一般在0.9～1.2m。

    （3）竖向排水体要求穿透软土层进入硬土层，当软土埋深超过25m时,改用塑料排水板，塑料排水板最大打设深度不大于30m。竖向排水体横向应打至路基坡脚范围外一定距离，砂垫层也要相应超宽填筑。

    （4）路基稳定性不足时，可考虑铺砌1～3层土工格栅作为路堤加筋措施。

    （5）排水体的打入深度不得小于设计，处理深度通过试打确定。试打时每50m一个断面，每个断面三个点，业主、设计、监理及施工单位参加。

（6）排水体应在白天施工，监理必须全过程旁站，每个作业区必须配备一名施工员。排水体施工长度必须采用自动记录仪进行记录，当天记录的原始数据必须在业主、监理、施工单位代表三方见证下倒出，并现场签认。

    （7）容许工后沉降：一般路基不大于30cm，涵洞、通道不大于20cm，桥台与路堤连接处不大于10cm。

    （8）路基填筑控制时间为6～12个月，预压期为6～24个月，对于复合地基及沉降很小的路段可根据监测情况减少。

    （9）填土速率控制标准：路基中心沉降量≤15mm/昼夜，反开挖控制标准：路基中心沉降量≤3cm/月（连续三个月），卸载标准：路基中心沉降量≤3mm/月（连续三个月）。

2、袋装沙井

（1）施工工艺流程

图5 袋装砂井施工工艺流程图

（2）施工规定

1）砂装砂井施工前，现场监理应检查砂袋灌砂量、砂袋长度，并作记录；施工时应确保灌砂量、砂袋露出砂垫层高度和灌砂密实；砂袋必须采用机械振动灌入。

2）中、粗砂中大于0.6mm颗粒的含量宜占总重的50%以上，含泥量小于3%，渗透系数大于5×10-2mm/s。砂袋的渗透系数应不小于砂的渗透系数。

3）砂袋露天堆放时应有遮盖，不得长时间曝晒。

4）砂袋应垂直下井，不得扭结、缩颈、断裂、磨损。

5）拔钢套管时如将砂袋带出或损坏，应在原孔位边缘重打；连续两次将砂袋带出时，应停止施工，查明原因并处理后方可施工。

6）砂袋在孔口外的长度，应能顺直伸入砂垫层至少300mm。

（3）施工质量控制标准见表2.4.1

表2.4.1 袋装砂井施工质量标准

3、塑料排水板

（1）施工工艺流程

图6 塑料排水板施工工艺流程图

（2）施工规定

1）塑料排水板技术、质量指标应符合设计要求。露天堆放应有遮盖，不得长时间曝晒。

2）现场堆放的塑料排水板，应采取措施防止损坏滤膜。

3）塑料排水板超过孔口的长度应能伸入砂垫层不小于500mm，预留段应及时弯折埋设于砂垫层中，与砂垫层贯通，并采取保护措施。

4）塑料排水板不得搭接。

5）施工中防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现应及时清除。

6）打设形成的孔洞应用砂回填，不得用土块堵塞。

7）排水板拔管回带长度应小于50cm，若施工中发现回带超标，必须予以补打。

（3）施工质量控制标准

表2.4.2塑料排水板施工质量标准

（四）其他软基处理技术

1、粒料桩

（1）施工工艺流程见图7。

图7 粒料桩施工工艺流程图

（2）施工规定

1）砂桩采用中、粗砂，大于0.6mm颗粒含量宜占总重的50%以上，含泥量应小于3%，渗透系数大于5×10-2mm/s。碎石桩桩体应选用一定级配且未风化的碎石或砾石，粒径宜为19～63mm，含泥量应小于10%。也可使用砂砾混合料，含泥量应小于5%。

2）提前提供用于工程的砂、碎石材质检验报告、施工设备、施工方法，报监理工程师批准。

3）施工前应进行成桩试验，确定施工工艺和参数。试桩数量应符合设计要求，且每个工点不得少于5根。试桩每20m设一个断面，每个断面设三个点，试桩时业主、监理、设计、施工单位代表都应在场。

（3）施工注意事项

1）选择振冲器型号应与桩径、桩长及加固工程周围建筑物距离相适应。应配备适用的供水设备，出水口水压应为400～600KPa，流量20～30m3，起重机械起吊能力应大于100～200KN。

2）锤击法施工应根据冲击锤的能量，控制拔管高度、分段填砂量、贯入度，保证桩体质量。

3）施工中应选用适宜的桩尖结构。当选用活瓣式桩靴时，砂性土地基宜采用尖锥型，黏性土地基宜采用平底型。

4）当实际灌砂(或碎石)量没有达到设计要求时，应在原位将桩打入，补充填灌砂(曳碎石)后复打一次，或在旁边补桩。

5）砂(或碎石)桩施工时，砂性土地基应从外围或两侧向中间进行，以挤密为主的桩宜隔排施工。软弱黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工。

6）质量检测应在施工结束后间隔一定时间进行。饱和黏性土宜为2周，其它土为3～5天。

7）砂(或碎石)桩处理软弱土地基应检验成桩及复合地基质量，其复合地基的承载力应符合设计要求。砂(或碎石)桩处理后的可液化土地基，桩间土的加固效果应符合设计要求。

8）砂桩2m深度以下桩身密实度必须大于中密状态(N63.5≥10)，碎石桩桩身密实度应符合设计要求。

（4）施工质量控制标准

表3 砂(或碎石)桩施工允许偏差

注：碎石桩密实度抽查要求用重Ⅱ型动力触探测试，贯入量10cm时，击数应大于5次。  

2.管桩

（1）施工工艺流程

图9 静压管桩施工工艺流程图

（2）施工规定

1）测量放样，平整场地，清除障碍物。可视工点情况采用静压法或锤击法施工。

2）静压管桩桩机选择。静压管桩机见图片7。

3）按设计要求检验预制桩的质量。桩头损坏部分应截去，桩顶不平时应修切或修垫（钢筋混凝土桩）平整。

4）试桩按照设计要求及有关规定进行，确定施工工艺和参数，每个工点不得少于5根。试桩时业主、监理、设计、施工单位代表都应在场。

5）试桩时尽可能选在有地质钻孔的位置进行试打，并进行单桩承载力检测，以确定工艺参数，管桩施工完毕后，管桩顶高差应控制在15cm以内。

6）静压管桩应压至设计标高，其承载力应符合设计要求。否则将按规定办理加长或减短的变更。

7）桩机按设计桩位就位，接桩应长桩在下，接桩应符合设计要求。

9）焊接接桩

①接桩时，上、下节桩的中心线偏差应小于5mm，节点弯曲矢高不得大于桩段长度的0.1%。

②焊接时，应采取措施减小焊接变形，焊缝连续、饱满。焊接后应自然降温，严禁用水浇降温。

③成桩过程中遇有较难穿透的土层时，接桩宜在桩尖穿过该层土后进行。

10）管桩与托板的连接

①对于沉入到设计标高后不需要截桩的薄壁预应力混凝土管桩，与托板连接可用托板连接筋与钢筋板圈焊接后，将桩顶直接埋入托板内。连接筋和桩顶埋入托板内深度，应根据不同的工程情况，按设计要求确定。

②需要截桩的管桩与托板连接，管桩截断后，将垫块下入管内，并把连接用钢筋笼插入桩内，用与托板相同强度等级的混凝土灌注。

③托板施工时管桩与托板钢筋的连接应符合设计要求。静压管桩与托板钢筋连接施工见图11。

④每根管桩施打时底部必须用钢板封堵，以在施工完成后时检测桩长。

11）管桩间距不超过2m时，须在桩间打设袋装砂井或塑料排水板等竖向排水体以消散挤土形成的超孔隙水压力。竖向排水体设置在每4根布置桩形成的矩形中心处，并应尽量打穿软土层，如果软土底面埋深超过20m，则竖向排水体按20m设置。竖向排水体在施工管桩前施工完毕。

12）当托板顶填土高度小于50cm 时，严禁用大型压路机碾压。

（3）施工质量控制标

表2.4.2静压管桩施工质量标准