地基处理方案

1、《深圳市龙岗区丹荷路市政工程施工图设计B版》第二卷岩土工程 地基处理

  2、本项目《实施性施工组织设计》

  3、《公路工程质量检验评定标准》(JTA F80/1-2004)

  4、《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)

  5、《建筑地基处理技术规范》（JGJTP-2002）

  5、施工现场的实地勘察、调查资料  

  6、本公司积累的成熟技术、施工工法以及从事同类工程的施工经验

二、工程概况

2.1 施工内容及范围

丹荷路市政工程第Ⅰ标段（K0+000-K2+220）包含丹荷路主线，植物园路、内环西路立交等多条道路的新建、局部拓宽及匝道新建等诸多内容，根据勘察报告，拟建场地大范围存在高液限粘土，以及局部鱼塘地基段，未经处理不能作为路基持力层。本次地基处理主要针对上述不良地质条件区域的地基处理。

本标段软土分布分散、埋深浅、厚度小的特点，地基处理主要采用换填法及CFG水泥粉煤灰碎石桩的方式进行处治。地表大范围存在的高液限粘土及杂填土；拟采用换填法进行处理。局部鱼塘路段含淤泥，采用换填法进行处理。局部杂填土较厚的路段。拟采用CFG水泥粉煤灰碎石桩法进行处理。换填法，即将路基上部土层如杂填土层、高液限粘土层等全部或部分清除，将松散填土翻挖，再用满足要求或经晾晒后满足要求的翻挖土或其它填料分层回填碾压至交工面。本次换填法处理设计在路槽开挖底面铺设一层30cm厚碎石，形成排水通道。然后在碎石层顶铺设一层无纺土工布作为反滤层，再用满足要求或经晾晒后满足要求的翻挖土或其它填料分层回填碾压至交工面。

2.2 工程地质情况

路基土从上至下地层岩性如下：

1.杂填土：稍湿，结构松散；稍密，主要碎石、角砾、粘性土及建筑垃圾组成，局部地段夹生活垃圾；

2.高液限粘土：分布于路基大部分地段，层厚2.00-8.00M，最厚度10.20M，硬塑状，含10-20%角砾，粒径2-20mm，呈棱角状，局部夹强风化碎石，粒径20-50mm，呈棱角状，碎石、角砾主要为强风化细砂岩、泥质粉砂岩；局部地段为低液限粘土。

3.黏土质角砾，呈零星状分布于坡体上，层厚3.6M，褐黄色，稍湿，稍密-中密状，主要由碎石、角砾及粘性土组成，土石比1∶4-2∶3

4.强风化泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩：最厚度15.90M，颜色以紫红、褐红、浅红、灰白、灰黑、黄褐色为主，泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩等成不等层互层，主要以泥岩为主，层厚比约6∶3∶1-5∶3∶2，岩体风化强烈，结构基本破坏。

2.3 地基处理工程数量

地基处理工程数量一览表

换填法换填时在路槽开挖底面铺设一层30cm厚碎石，形成排水通道。然后在碎石层顶铺设一层无纺土工布作为反滤层，再用满足要求或经晾晒后满足要求的翻挖土或其它填料分层回填碾压至交工面。

CFG水泥粉煤灰碎石桩法CFG桩桩径D400mm，桩位矩形布置，桩长一般为12m，桩底入下卧层不小于2.0m。桩体混合料强度为C15，桩体材料采用水泥、砂、碎石、粉煤灰和水，桩体材料设计配合比（重量比）为 水泥：砂：碎石：粉煤灰：水=1：2.6：5.0：0.2：0.7；CFG桩顶设碎石垫层，厚度0.3m，CFG桩宜采用振动沉管灌注成桩，并注意观测周边土层的隆起情况。

三、施工部署

3.1  施工队伍的安排

    地基处理由地基处理专业施工队进行组织施工。

3.2 资源配置

3.2.1 主要技术与管理人员

主要管理及技术人员表                   

 1、主要施工机械详见下表：

地基处理主要施工机械一览表

临时道路可利用现况道路做交通便道。在没有现况道路的路段修筑新建的施工便道，便道可用挖方的优质粗粒土进行填筑，便道路面宽度6米，路面设置2%横坡以利于排水。每50m设置一会车位， 并设置人员进行管理看护。

3.4 工期计划

根据处理及拆迁情况，地基处理工期计划从2010.8.10---2010.12.30逐段施工，详见下表：

地基处理工期计划表

4.1 换填法施工

4.1.1 测量与清表

     根据设计要求用全站仪放出地基处理的换填范围，并采用挖掘机进行清表。

4.1.2 地质补勘

    每段地基换填前，应采用静力触探的方式进行补勘。触探孔按纵向间距10m，横向2-3孔布置，以探明地基的实际分布范围与实际深度。当实际地基的分布与设计不符时,应及时上报监理及业主进行联测,以确定实际的地基处理范围及处理方法。

4.1.3 软土挖除

软土地基采用挖掘机进行挖除，由运输车运输至弃土场或指定地点。由于本标段地基挖除深度在1-4m，为了保证施工安全，开挖时应进行放坡开挖，当交工面标高低于现地面标高时，开挖断面为倒梯形，放坡坡率为1：1.25；当交工面标高高于现地面标高时，填土断面为梯形，边坡坡率1：1.5。每段软土开挖前应根据开挖深度及开挖的范围首先在原地面放出坡顶线及坡底线，并用石灰进行标识划线。

开挖时应从一端向逐步挖除，并在基坑纵向坡顶线外侧2m外修建临时运输便道，边开挖边装运。当软土深度大于2m时，开挖时应分层挖除,每层开挖厚度不得大于2.0m，实际开挖层厚可根据软土的实际层厚进行确认，并在开挖过程中采取边开挖边修整边坡的办法，以保证基底的开挖宽度及边坡的稳定性。

当换填区地下水位较高时，应采取相应的排水措施。基坑开挖发现地下水过高时，应沿基坑底四周由人工开挖20cm宽的排水沟，并在开挖远端角隅设临时集水坑或集水井，利用水泵抽出坑内积水。

最后一层软土开挖过程中必须采用水准仪进行过程监控，以控制基底标高，每开挖5m，由施工员对基底标高、基坑宽度及软土是否完全挖除干净进行自检，检查合格后上报监理工程师进行复检，复检合格后马上进行碎石垫层及第一层换填材料的铺设，以免地下水对基坑侵泡。

4.1.4 粗粒土和碎石填筑

当挖至设计标高时，应对基底断面按5m的距离进行断面测量复核，经检查符合设计要求后，上报监理工程师，经监理工程师验收合格后，及时进行底层的填筑。各段软土路基严格按设计范围和深度进行换填，换填材料为底面采用30cm厚的碎石垫层，其余部分采用粗粒土。 

1、碎石垫层的换填

换填时应采用开挖一段换填一段底层的办法。当开挖长度大于5m时，基坑开挖各项指标经监理工程师验收合格后,采用人工进行底层碎石垫层的铺设。

底层碎石垫层为2-4cm粒径，换填厚度为30cm，进场后经检测合格方可使用。由于运输车暂无法进入基坑内，可采用溜槽或直接沿边坡将砂滑入基坑内，然后采用人工进行摊铺，摊铺前应沿基坑周边设立标高桩，以控制碎石垫层的厚度，碎石垫层的松铺系数按预高10%进行控制，在填筑过程中应保持周边排水沟的畅通。

2、粗粒土的换填

碎石垫层铺设后经监理工程师检查合格后，及时填筑承重层粗粒土，厚度控制在25cm左右，采用推土机进行推平，20T压路机压实，并滞后于碎石垫层5-10m，以免混杂。

承重层粗粒土填筑时在基坑内应满填，当地下水位高于填筑面标高时，坑内地下水可通过碎石垫层流至集水坑内,通过水泵抽出坑外。

承重层粗粒土填筑完成后，压路机应综合碾压两遍，以保证碾压该质量，完成后进行压实度的检测，一般路段压实度不小于93%，检测时可采用灌砂法，每200m检查4处，经检查合格后才能进行上层粗粒土的填筑。

上层粗粒土填筑时采用“薄层轮加法”进行分层压实，每层压实厚度不大于25cm，每层松铺厚度按虚高20%控制，压实度不小于93%，每层粗粒土填筑完成后必须进行厚度、压实度的检查，并经监理工程检查合格并同意后才能进行上层粗粒土的填筑。

粗粒土填筑达到交工面标高后，按公路工程质量检验评定标准进行检测及验收评定。

4.2 CFG水泥粉煤灰桩法施工

4.2.1  CFG水泥粉煤灰桩处理技术措施

1、CFG桩的设计桩径D400mm，矩形布置，1.5mX1.5m，桩长一般为12m，共15552m。桩底入下卧层不小于2.0m；

2、桩体混合料强度等级为C15，桩体材料采用水泥、砂、碎石、粉煤灰和水，水泥采用强度等级为32.5R的普通硅酸盐水泥， 砂采用细砂，碎石采用20mm～40mm的级配碎石，粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰。桩体材料设计配合比（重量比）为 水泥：砂：碎石：粉煤灰：水=1：2.6：5.0：0.2：0.7；

3、施工前应按设计要求由实验室进行配合比试验，经试验后最终确定配合比；

4、CFG桩的单桩承载力特征值不小于300kN，复合地基承载力特征值不小于140kPa;

5、CFG桩顶设碎石垫层，厚度0.3m，碎石垫层顶面为箱涵的素混凝土垫层底面;

6、CFG桩宜采用振动沉管灌注成桩，并注意观测周边土层的隆起情况，若隆起较严重，应立即通知设计院，分析原因及提出解决措施。

4.2.2   CFG水泥粉煤灰桩施工工艺

1、清理场地，施工前应整平并碾压地表。

2、桩机进入现场、根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。

3、桩机就位，调整沉管与地面垂直、确保垂直度偏差不大于1%。

4、启动马达沉管到预定标高，停机。沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表电流一次，并对土层变化予以说明。

5、停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于2min。加水按坍落度3~5cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过10cm为宜。

6、启动马达，留振5-10s，开始拔管，拔管速率为1.2m/min（拔管速度为线速度，不是平均速度），如遇淤泥质土，拔管速率可放快至1.4m/min。拔管过程中不允许反插。如上料不足，须在拔管过程中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求，成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩长。

7、本次CFG桩施工由路基中心向两侧推进连续施打，沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用湿粘性土或粒状材料封顶，然后移机进行下一根桩的施工。

五、质量控制措施

5.1  换填施工质量控制措施

1、施工前精确放样，按设计要求确定地基范围。

2、基坑开挖放坡开挖，并将开挖的软土及时运走，不允许堆放在基坑边。

3、软土的清理应彻底，不能有残留。清理完成后应对基坑断面进行复测。

4、遇有地下水时，根据实际情况采取降排水措施。

5、严格换填材料的质量管理，不符合要求的材料坚决不用。

6、严格过程质量检查，质量不符合要求坚决不允许进行下一道工序的施工。

5.2  土方填筑质量控制措施

1、按设计放样，确保施工测量精度。

2、严格遵守规范及设计文件的要求，每层填土厚度不超过规定，不符合要求的地段要调整碾压遍数或挖掉重填，直至满足要求，再填筑下一层。

3、严格控制填料质量和含水率。使用不同填料填筑路堤时，分层进行。每一层全宽采用同一种填料。

4、填筑从最低处开始分层填筑，分层碾压密实，严格控制松铺厚度、碾压遍数，控制在最佳含水量时进行辗压，否则进行洒水或晾晒；每层填筑后检测合格经监理工程师签认后，进行下一层填筑。填筑摊铺时，每层顶面均应形成2～4%的人字坡，摊铺平整，防止碾压后出现积水。

5、严格控制施工过程中的中线、标高、宽度、平整度，保证边坡度、宽度和平整度符合要求。

6、碎石垫层施工应采用合乎要求的材料，并保证碎石垫层的厚度、宽度。

7、严格按施工图纸采用“薄层轮加法”分层填筑；严格按要求进行沉降观测及侧向位移观测，如发现异常，则立即停止填筑，等其符合要求后再进行施工。

5.3 CFG水泥粉煤灰桩质量控制措施

1、施工前应按设计要求由实验室进行配合比试验，经试验后最终确定配合比；

2、CFG桩宜采用振动沉管灌注成桩，并注意观测周边土层的隆起情况，若隆起较严重，应立即通知设计院，分析原因及提出解决措施；

3、控制成桩质量

①、选择正确的打桩顺序:在饱和软土中成桩,桩机的振动力较小,当采用连打作业时,新打桩将挤压已打桩,使已打桩被挤扁成椭圆形或不规则形,严重的产生缩颈和断桩,因此宜采用隔桩跳打。在饱和的松散粉土中施工则不宜采用隔桩跳打方案。因为松散粉土振密效果好,先打桩施工完后,土体密度会有明显增加,而且打的桩越多,土的密度越大,桩就越难打。在补打新桩时,一是,加大了沉管难度,二是,非常容易造成已打桩断桩。当满堂布桩时,宜从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工。

②、控制拔管速率:拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩。拔管速率过慢会造成桩顶浮浆过多,桩身强度不均匀。正常的拔管速率应控制在1．2～1．5ｍ/ｍｉｎ。成桩过程中,除启动后留振5～10Ｓ外,拔管过程中不再留振,避免混合料分崩离析,造成桩身强度不足。拔管过程中也不反插,因为采用反插难以保证桩管垂直度,也容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土等缺陷。

③、正确的混凝土配合比:配合比应符合《粉煤灰在混凝土及砂浆中应用技术规程》(ＪＢＪ28-86)中的规定。重点应控制坍落度,坍落度过大,桩顶浮浆过多,桩体强度也会降低。坍落度控制在3～5ｃｍ,和易性好,成桩质量易控制。

④、设置保护桩长:每根桩在加料时,要比设计桩长实际所需混凝土量多加0．5ｍ桩长的混凝土,保证桩长除满足设计要求外,在桩顶多压0．5ｍ桩长的混凝土。将沉管拔出后,用插入式振捣棒对桩顶混凝土加振3～5秒钟,提高桩顶混凝土的密实度。上部用土封顶,增大混凝土表面的高度即增加了自重压力,可提高混凝土抵抗周围土挤压的能力,避免新打桩导致已打桩受振动挤压,混凝土上涌使桩径缩小。在基础施工时再将保护桩长剔掉,确保成桩与设计标高一致。

4、及时观测及时反馈:施工过程中要观测新打桩对未结硬的已打桩的影响,注意已打桩桩顶标高的变化,确定是否产生缩颈。观测新打桩对结硬的已打桩的影响,注意已打桩桩顶的位移情况。及时把观测结果反馈给施工管理人员,以便及时发现施工过程中的问题,及时解决问题,保证施工质量。

5、严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录。 

六、安全保证措施

6.1 现场施工安全保证措施

1、预压填筑时，对沉降和水平的观测应及时，当变形速率骤增时，应立即进行动态跟踪观测，加强观测频率，分析原因，采用减缓速率或停止填筑等有效措施，防止路基失稳。

2、路基土石方施工前对施工人员进行安全教育工作，特别对机械司机进行文明施工、安全驾驶(或操作)教育，保证施工安全。

3、施工现场设立安全标志，地基开挖的基坑等危险地区必须在周围设立警示带，并悬挂“危险”或者“禁止通行”等标志示警。

4、在施工便道间的交叉口、与公路的交叉口，设立警示标志。

5、严禁将电线搭靠或固定在机械等金属件上。

6、机械填筑路堤时，为保证机械运行的安全，场地必须平整，且路堤两侧应超宽填筑。

7、任何人员不得爬乘挖掘机、铲运机、装载机、翻斗车等土方施工机械，施工机械的指挥和操作人员必须精力集中，加强了望，保证安全。

6.2 现场用电安全保证措施

施工时需采用发电机进行发电，现场用电安全应符合以下要求:

1、发电机的操作人员必须持证上岗。

2、发电机使用前必须将底架停放在平稳的基础上，运转时不准移动。

3、启动前必须认真检查各部分接线是否正确，各连结部分是否牢靠，电刷是否正常、压力是否符合要求，接地线是否良好。

4、运行中的发电机应密切注意发动机声音，观察各种仪表指示是否在正常范围之内。检查运转部分是否正常，发电机温升是否过高。并做好运行记录。

5、发电机在运转时，即使未加励磁，亦应认为带有电压。禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。

6.3 现场施工机械安全保证措施

   1、挖掘机进入现场后，司机应遵守施工现场的有关安全规则。挖掘机装载活动范围内，不得停留车辆和行人。若往汽车上卸料时，应等汽车停稳，驾驶员离开驾驶室后，方可回转铲斗，向车上卸料。挖掘机回转时，应尽量避免铲斗从驾驶室顶部越过。卸料时，铲斗应尽量放低，但又注意不得碰撞汽车的任何部位。

   2、推土机发动机起动后，严禁有人站在履带上或推土刀支架上。推土机工作前，工作区内如有大块石块或其它障碍物，应予以清除。工作应平稳，吃土不可太深，推土刀起落不要太猛。推土刀距地面距离一般以0.4米为宜，不要提得太高。

   3、运输车辆必须严格遵守交通规则和有关规定，证、照齐全，不准驾驶与证件不符的车辆，并严禁酒后开车。配合挖土机装料时，自卸汽车就位后，拉紧手刹车。如挖斗必须超过驾驶室顶时，驾驶室内不得有人。在基坑边倒车时,应在距离基坑边大于1.0m处采用木方等材料设置挡护。

七、环境保护措施

施工期间执行《中华人民共和国环境保》，采取有效的措施防止施工中的燃料、化学物质、污水、废料、垃圾等有害物质对河水、池塘、溪流等的污染，防止扬尘、噪音和汽油等物质对大气的污染。

1、坚持“预防为主”的方针，从施工工艺着手，降低或减少污染的产生。

2、按设计要求对水源保护地、庄稼地，地表植被等的保护，将不利影响减到最低限度。施工垃圾严禁倾泻于河床，挤占河道或其他排洪、排水设施，以防止洪水等灾害发生。

3、现场弃土、淤泥集中存放，不得任意弃置、堆放，尽快运至规定的弃土排放场。

八、质量控制指标、检验频率和方法 

  碎石垫层实测项目