特殊路基处理.docx

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1、特殊路基处理特殊路基是位于特殊土（岩）地段、不良地质地段及受水、气候等自然因素影响强烈，需要进行特殊设计的路基。软土天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。泛指软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等软弱土。2、湿陷性黄土湿陷性黄土在自重或一定压力下受水浸湿后，土体结构迅速破坏，并产生显著下沉现象的黄土。3、红黏土碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化后形成的褐红色粉质土或粘质土。4、高液限土含水量高、容重轻、稳定性差、强度低，液限大于50%的细粒土。5、膨胀土亦称“胀缩性土”。浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土。含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性黏土

2、。6、盐渍土盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。易溶盐含量大于规定值得土。7、多年冻土冻结状态连续两年或两年以上的温度低于OC且含冰的土（岩）8、季节冻土随季节冻结和融化的土。9、滑坡斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的地质现象。10、崩塌高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下坍塌、倾倒或坠落的地质现11、泥石流挟带大量泥沙、石块的间歇性洪流12、岩溶可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态13、采空区地下固体矿床开采后的空间及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落，直到上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区或范围，统称为采空区。二、软土路基处理方式路基处理

3、方式以软土路基处理为主要解决对象，根据不同处理方式进行分析1、地基浅层处理地基浅层路基处理适用于浅部薄层（厚度小于35m）的软土路基处理。包括换填处理、设置排水垫层、路堤加筋、设置反压护道和轻质材料路堤。（1）路堤底部宜设置排水垫层，厚度宜为0.5m,宽度为路堤底宽且两侧各外加0510m,当垫层兼有排淤作用时，厚度可适当加大（2）对浅层厚度小的软土路基，可采用砂、砂砾、碎石等粒状材料进行换填处理（3）路堤可采用粉煤灰（很少利用）、土工泡沫塑料（泡沫聚苯乙烯EPS）、泡沫轻质土等轻质材料填筑（4）路堤加筋应采用强度高、变形小、耐老化的土工合成材料作路堤的加筋材料，设置的土工布、土工格栅、钢塑土工

4、格栅层数不宜超过3层。（5）反压护道可在路堤的一侧或两侧设置2、排水固结法排水固结法是软土路基处理中常用的措施。（1）可采用砂垫层预压、袋装砂井或塑料排水板预压、真空预压或真空联合堆载预压（2）竖向排水体可选用袋装砂井、塑料排水板或其他材料，宜等边三角形布置，预压期不宜小于6个月（3）预压期和预压高度应根据要求工后沉降量或地基固结度确定（4）真空联合堆载预压可用于高填方路段和桥头路段的软土路基处理。真空预压时，应在地基中设置砂井或塑料排水板等竖向排水体,并设置砂垫层和垫层中的排水管。3、粒料桩处理(1)振冲粒料桩可用于加固十字扳抗剪强度大于15kPa的地基土；沉管桩粒料桩可用于加固十字扳抗剪强

5、度大于20kPa的地基土;(2)粒料桩可采用砂、砂砾、碎石等材料(3)粒料桩直径、桩长及间距应经稳定验算和沉降验算确定，相邻桩净距不应大于4倍桩径4、加固土桩处理(1)深层拌和法可用于加固十字扳抗剪强度不小于IOkPa的软土路基；采用粉喷桩法时，深度不宜超过12m,采用浆喷法时，深度不宜超过20m（2）加固土桩直径、桩长及间距应经稳定验算并满足工后沉降要求，相邻桩净距不应大于4倍桩径5、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）（1）CFG桩可用于加固十字扳抗剪强度不小于20kPa的软土路基（2）CFG桩粗集料可采用碎石或砾石，泵送混合料砾石最大粒径不宜大于25mm,碎石最大粒径不宜大于20mm；振动沉管灌

6、注混合料粗集料最大粒径不宜大于50mm,水泥宜采用32.5级普通硅酸盐水泥（3）CFG桩直径、桩长及间距应根据设计对承载力和变形要求、地质条件、设备能力等确定，最大桩长不宜大于30m,桩距宜取45倍桩径（4）CFG桩垫层厚度宜取030.5m,当桩径大或桩距大时，垫层厚度宜取高值，垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂砾或碎石等。6、强夯与强夯置换（1）饱和粉土、夹有粉砂的饱和软黏土地基或在坑夯中回填片块石、碎砾石、卵石等粒料进行置换处理时，应采用强夯法处理。（2）强夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击点数和夯沉量关系曲线确定，累计夯沉量宜为设计桩长的152.0倍（3）夯点可采用正方形或等边三角形布置

7、，间距宜为57m（4）置换桩顶应铺设垫层，厚度不应小于0.5m,垫层材料可与桩体材料相同，粒径不宜大于IOOmm7、刚性桩复合地基刚性桩主要包括预应力混凝土薄壁管桩（PTC）、预应力高强混凝土管桩（PHC）、预制混凝土方桩、钻孔灌注桩、现浇薄壁筒桩等。管桩为工厂预制桩,桩外径一般采用300-500mm,壁厚60-100mm,桩长标准化定制。（1）刚性桩可用于深厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、桥头或通道与路堤衔接段，以及拓宽路堤段（2）刚性桩桩顶宜设桩帽，并铺设柔性土工合成材料加筋体垫层（3）刚性桩平面布置可采用正方形或正三角形排列，直径、桩长、间距应经稳定、沉降验算后确定，桩间

8、距不宜大于5倍桩径（4）桩帽平面尺寸宜为101.5m,厚度宜为0.30.4m8、爆炸挤淤法爆炸处理软基采用“控制加载爆炸挤淤置换法”，是利用堤身自重荷载与爆炸荷载对填方综合作用达到挤淤目的。其基本原理是:（1）据体积平衡原理和堤身设计高度，经过理论分析计算，确定本工程堤身抛填高度为设计顶面标高即可，但考虑到为避免高潮时海水淹没堤身，保证陆上填方正常进行；（2）根据抛填计算高度值和堤身设计断面，计算堤身抛填宽度值，典型断面堤顶抛宽值为25米。通过抛填宽度控制，使堤身宽度尤其是堤身海侧平台宽度得到保证，同时要尽量减少理坡工作量；（3）施工时，通过对施工环境和爆前爆后断面（包括淤泥包）的监测，控制两

9、侧药包位置和参数，确保堤身断面的完整形成。在本方法中，土及填料的物理力学性质是内因，控制抛填加载是手段，必要的爆炸是使挤淤过程得以完成的附加外载。通过抛填加载的控制和爆炸载荷的控制，使挤淤过程按设计进行，确保堤身达到设计断面，满足质量要求。施工流程爆破挤淤施工工艺包括堤头爆填，内外侧侧向爆填及坡脚爆夯。通过上述工艺使堤身抛石体落底至设计高程，同时按设计尺寸形成稳定的堤身断面。1、主要的施工流程如图。2、主要施工工艺要求(1)施工准备施工开始前，首先应进行爆破区及周围现场的勘察，特别是周围建筑物设施的安全调查；按规定将有关材料送当地公安部门和水上安全监督部门审查批准，办理火工品购买手续，发布爆破

10、施工通告。此后，连同其他资料文件报业主、监理工程师审查批准后实施。同时，根据业主提供的坐标控制点，水准点，进行实地校核，发现问题及时提交业主解决，在施工区内建立控制网点，水准点，便于控制施工进展，根据设计施工图纸进行放样，设立抛填标志。建立施工管理体系，建立爆破作业指挥机构和爆破人员的组织机制，制定岗位责责任制，制定施工安全和质量保证体系，建立原始施工记录和资料整理制度。建立和健全工程质量检查制度，严格执行“三检制度”。(2)测量放线：根据业主单位提供的坐标控制点，设立施工水准点及辅助施工基线，水准点及基线应设置在不受干扰、牢固可靠且通视好、便于控制的地方。同时，据此设立施工标志、水尺等，并根

11、据设计施工图进行放样，设立抛填标志。（3）堤头爆填：堤心石从料场通过深孔梯段爆破开采，采用20t自卸车上堤填筑，推土机平整，严格按爆炸挤淤设计确定的抛填宽度和高度进行堤身抛填，大块石料尽量抛填在外海侧。当达到爆填进尺时，开始爆填作业。在推填堤芯前方一定距离内，将药包埋入淤泥下或置于泥面上。爆炸动能将淤泥排开，形成爆坑，堤头石料在瞬时内塌落和充满爆坑，并落到持力层上，完成石料对淤泥的置换。堤头爆填后补抛并继续向前推进，整个过程称之为一个爆填循环。然后再开始石料推填一装药一起爆，进行下一个循环。（4）堤身侧向爆填：堤身向前延伸一定长度后，要进行两侧爆炸处理（侧爆）。在两侧爆炸前，中间得石料基本落到

12、持力层上，而堤两侧出现较高的淤泥包，如处理不当，抛填体坡脚宽度和厚度难以保证，这是大部分海堤出现质量事故的主要原因。“控制加载爆炸挤淤置换法”在堤头爆填时已基本确保了堤身两侧的宽度，淤泥包的存在，使得必须经过侧爆才能保证平台落底深度和密实度，以便加宽堤身和整形，达到设计要求，并保证护面稳定。施工时炸药必须埋入泥中一定深度。侧爆一次处理长度，一般视工程具体情况而定。一般情况下，堤芯侧爆填可在堤头爆填后50100米时开始进行。堤芯侧爆填循环进尺一般为30-60米。（5）内外侧坡脚平台爆夯：坡脚平台爆夯是使内外侧坡脚稳定的必要步骤，尤其是在风浪及潮差较大的情况下，坡脚往往是堤身较薄弱的部位，通过对坡

13、脚进行爆夯处理，可以起到密实加固的效果。（6）施工检测：在每次爆破前后，都要进行堤身断面测量，并对堤内外侧进行挖泥并补抛基础块石，对水下平台不足的部分补抛大块石，平整坡面，挖除多余的石料。然后抛填护底石和进行护面施工，完成堤身施工。并采用自沉和爆沉累计算法及体积平衡法等进行分析，发现与设计有偏差时，应及时调整抛填和爆破参数。3、布药工艺爆炸挤淤要求将炸药置放到设计要求的位置，如淤泥中一定深度或在有覆盖水时淤泥表面上。采取常规装药方式：履带式直插装药设备。采用挖掘机改装。特点是陆上装药，不受风浪影响;快速，堤头爆破一次循环作业时间约11.5小时。适用于420m厚度淤泥。4、爆破器材的选择与使用爆

14、破器材的选择爆炸处理软基所用炸药应有防水性能。(2)水下传引爆器材采用防水性能较好的普通工业导爆索(塑料外皮)。起爆用2发并联的同厂、同批号8#工业电雷管用胶布紧紧绑扎在导爆索上，起爆雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。当总装药量较大而需分段起爆时，采用8段非电毫秒雷管延时，分段延时250毫秒左右。起爆电雷管采用电起爆器。爆破器材的使用加工药包前应先检查爆破器材的质量，发现过期、变质或破损的爆破器材，不得在工程中使用。药包加工在现场附近由公安局等相关部门指定或同意的地点进行。药包大小要满足装药容器的尺寸要求，药包重量按设计确定。本工程拟联系炸药厂按要求定做药包。每个药包装一个起爆体，起爆体由导

15、爆索制作而成。将导爆索的两端用防水胶布密封，将其一端按15Cm左右长度多次折叠成束，并扎紧，即形成起爆体，用炮棍（木或竹制）将其插入药包的中心，扎紧袋口。药包的配重采用中粗砂，爆填时重量应大于设计药包重量的1/3倍；爆夯时配重量要加大，以防被浪冲走，一般与设计药包重量相当。配重用编织袋装好，将上述制做好的药包装入装有配重的编织袋内，扎紧袋口。爆破网路的连接爆破挤淤施工的起爆网路比较简单，首先用导爆索加工成起爆体放入药包中，然后将药包埋入泥中一定深度处，同时将导爆索引出水面，并与主导爆索相连（并联），主导爆索采用双股，最后用电雷管起爆。在连接网路时，将每个药包的导爆索按同样的方向搭接在主导爆索上。搭接长度不小于15cm,搭接处用防水胶布绑扎紧密，除搭接处外禁止打结或打圈。支导爆索与主导爆索的传爆方向的夹角必须小于90度。5、消浪堤设计结构参数消浪堤下部采用爆破挤淤方法处理地基，上部和内外两侧均布置扭王块消浪，两侧平台较宽（内侧16m,外侧21m）,平台上抛填40050Okg的块体护脚。消浪堤的头部为一半圆体。6、抛填参数的设计抛填参数的设计是爆炸挤淤达到设计断面要求的关键因素，爆炸挤淤一方面强调爆炸载荷的作用，同时要保证在挤淤时有充足的