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1、DK1407+925DK1408+432軟土路基實驗段施工方案1、實驗段工程概況DK1407+925DK1408+432段為軟土路基，設計采用螺紋樁+多向水泥攪拌樁組合樁加固（先施工螺紋樁，后施工攪拌樁）。路基面中心向兩側18m寬度范圍內：螺紋樁加固，樁徑0.4m，間距1.8m，正方形布置，樁長加固至（4）-2層不少于2m且樁長不短于15m，樁長1525m。樁頂設直徑1.0m、厚0.4m的圓柱形C25砼樁帽。路基面中心向兩側18m寬度范圍外至坡腳（坡腳外設立1排樁）：多向水泥攪拌樁加固，樁徑0.5m，間距1.2m，正三角形布置，樁長加固至（2）-1層以下不少于0.5m，樁長1216.5m。基底2、設厚0.5m的碎石墊層內夾鋪兩層抗拉強度不小于110KN/m的雙向土工格柵。螺紋樁單樁承載力不小于450KN，復合地基承載力不小于180kpa。多向水泥攪拌樁單樁承載力不小于80KN，復合地基承載力不小于150kpa。路基基床表層填筑A組填料，厚0.6m；基床底層填筑A、B組填料，厚1.9m；基床以下填C組以上填料。2、 實驗段實驗目的和內容2.1 實驗目的 通過實驗段施工，監測軟土路基變形，比較各種加固措施的加固效果，預測工后沉降，核算修正地基沉降計算方法；根據階段性實驗成果對設計進行優化。2.2 實驗內容地基土常規實驗、固結實驗、三軸剪切實驗（固結排水）、滲透實驗、標準貫入實驗、靜力觸探、3、路基沉降變形觀測等檢測實驗項目。3 施工方案多向水泥攪拌樁、螺紋樁施工前必須進行現場工藝性實驗，取得相應的成樁參數和施工工藝及技術參數，并上報監理、設計單位確認后，方可進行大規模施工。施工完畢后進行單樁荷載實驗、復合地基荷載實驗、無側限抗壓強度實驗、低應變動力實驗，單樁承載力及復合地基承載力檢測合格方可進行路基填筑施工。路基基床表層填筑A組填料，厚0.6m；基床底層填筑A、B組填料，厚1.9m；基床以下填C組以上填料。正式施工填筑前，必須選取代表性填料在該段進行現場填筑實驗，取得不同填料的單層填筑厚度、壓實次數、檢測等施工工藝實驗參數，并上報監理、設計單位確認后，方可進行大規模施工。對每層填筑4、路基進行地基系數K30（MPa/m）、孔隙率n（%）、壓實系數K、相對密度Dr等壓實指標檢測，合格后方可進行下一層路基填筑。在施工過程中埋設實驗監測所需的各項元器件。4 實驗、監測方案4.1實驗方案通過對實驗段軟土進行以下各項實驗，分析軟土地基的物理、力學性質，為優化設計提供基礎數據。1、地基土常規實驗：重要進行含水率、密度、顆粒密度、顆粒分析、界線含水率等常規實驗，擬定軟土的基本物理性質。2、固結實驗：測定軟土在側限與軸向排水條件下的變形和壓力的關系，以及孔隙比與壓力的關系、變形和時間的關系，用于計算軟土的壓縮系數、壓縮指數、回彈指數、壓縮模量、固結系數及原狀土的先期固結壓力等。3、三軸剪切5、實驗（固結排水）：用于測定軟土的總抗剪強度參數和有效抗剪強度參數，求得軟土的有效強度指標，從而研究其變形特性。4、滲透實驗：采用變水頭滲透實驗對軟土進行滲流分析，測定軟土的透水性參數。5、標準貫入實驗：通過標準貫入實驗錘擊數N值，對軟土的物理狀態、強度、變形參數、地基承載力、單樁承載力，砂土和粉土的液化，成樁的也許性等作出評價。6、靜力觸探：根據靜力觸探資料，運用地區經驗，進行力學分層，估算土的塑性狀態或密實度、強度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力，進行液化判別等。根據孔壓消散曲線可估算土的固結系數和滲透系數。4.2監測方案為保證路堤施工的安全和穩定，控制施工填土速率，修正完善設計，6、預測沉降趨勢及工后沉降量，擬定放置時間，提供路基竣工驗收依據，對路堤施工過程及工后地基的變形進行水平位移、沉降、土體變形、土壓力、孔隙水壓力等項目的動態監測。本實驗段設計分別在DK1407+970、DK1408+150、DK1408+350布置3個A型監測斷面；在DK1408+050、DK1408+250、DK1408+430 布置3個B型監測斷面。每個斷面埋設相應的單點沉降計、分層沉降計、測斜導管、柔性位移計、樁身應變計、孔隙水壓力計、土壓力盒、沉降板、邊樁等元器件。其中：A型斷面在路基面設立3個觀測點進行路基面沉降監測；分別于路基中心、兩側路肩各設一個監測樁（包樁），路基成型后設立；兩側坡7、腳外2.0m、10m處設位移觀測樁。B型斷面在路基填筑前，于路堤中心基底地面預埋沉降板進行基底沉降監測；在路基面設立2個觀測點進行路基面沉降監測；分別于路基兩側路肩各設一個監測樁（包樁），路基成型后設立；兩側坡腳外2.0m、10m處設位移觀測樁。監測斷面布置圖具體見下圖。4.2.1 監測流程現場施工監控測量 觀測布點 觀測結果解決及分析 觀測結果的綜合分析地層結構安全穩定性判斷理論分析業主、規范規定經驗類比報送設計、監理單位反饋設計、施工地層結構安全動態及現狀分析說明、提交修正設計、施工建議是否改變設計、施工方法新的設計、施工方法4.2.2 監測項目、目的及方法（1）、監測項目、目的監測項目涉8、及路堤基底沉降監測、路基面沉降監測、路堤填筑過程中變形監測等內容。填筑期間和填筑完畢后對路基沉降變形（含地基和本體）進行連續監測，并保證荷載穩定條件下觀測6個月以后，根據監測結果，分析評價地基的最終沉降量完畢時間，及時調整優化設計措施使地基達成預定的變形控制規定，以擬定軌道結構施工和鋪軌時間，同時作為竣工驗交時控制工后沉降量的依據。監測項目儀具名稱監測目的地表沉降量沉降板用于沉降管理。根據測定數據調整填土速率，預測沉降趨勢，擬定預壓卸載時間和結構物及路面施工時間，提供施工期間沉降土方量的計算依據。地表水平位移量及隆起量位移觀測邊樁用于穩定管理。觀測地表水平位移及隆起情況，以保證路堤施工安全和穩9、定。地下土體分層水平位移量測斜管用于穩定管理與研究。用作掌握分層位移量，推定土體剪切破壞的位置。路基沉降變形沉降觀測樁、分層沉降計、單點沉降計路基填筑完畢后路基面沉降量、土體分層沉降量、在路堤荷載作用下路基沉降變形。分析、評估、預測路基工后沉降。（2）、監測方法建立專業監測小組，小組由具有有豐富施工經驗、監測經驗及分析能力的工程技術人員組成。沉降觀測以獲得定量數據的專門儀器或專用測試元件觀測為主，以現場目測為輔。除及時收集、整理各項監測資料外，還對這些資料進行計算、分析、對比。（3）、監測儀器及施測方法路基的沉降采用精密水準儀施測；土體變形采用測斜管、測斜儀進行觀測；邊樁的水平位移全站儀進行觀10、測；樁頭及樁間土體壓力采用土壓力盒進行施測；孔隙水壓力采用孔隙水壓力計施測；土體分層沉降采用分層沉降儀觀測；樁身應力應變及壓縮采用樁身應變計、柔性位移計觀測。元器件明細表序號種類單位數量1單點沉降儀臺12分層沉降儀臺13測斜儀臺14水位計讀數儀臺15頻率溫度電感綜合讀數儀臺16振弦檢測儀臺17全站儀臺18水準儀臺19觀測樁個6310沉降標支811真空表支812出膜裝置套613無紡布m25014邊樁個4215沉降板個2116單點沉降計個2117分層沉降計個25018分層沉降計測管米52519測斜導管個/m42/126020柔性位移計個3021樁身應變計個3622土壓力盒個7823孔隙水壓力計個111、0524水位觀測管米21025觀測房或集裝箱座2126水工電纜米850027管材接口個3754.2.3 現場施工監測作業計劃流程測量原始數據沉降、水平位移、土壓力、水位、樁身應力應變等觀測點布設軟基解決第一層土方填筑開始進行土體下沉、孔隙水壓力、土體側向變形、土壓力、邊樁位移、樁身應力應變等內容的觀測。至少天天觀測一次。不符合規定停止加載、卸載、重新觀測符合規定符合規定下一層土方填筑繼續填筑反復進行觀測4.3 測點埋設方法與規定各觀測點的標示、標志應按設計規定采用。(1) 位移觀測樁位移觀測邊樁埋設在路堤兩側坡腳外2.0m、10m處，同一觀測斷面的邊樁應埋在同一橫斷面上。邊樁采用直徑不小于0.12、1m、長不小于1.0m的不易開裂圓木制作，樁頂露出地面0.1m。采用洛陽鏟打入設計深度，將邊樁放入孔內，周邊以C15砼現澆固定，保證邊樁埋置穩定。（2）沉降板沉降板由沉降板、底座、測桿（=20mm鋼管）和保護測桿的=50mmPVC塑料管組成。隨著填土的增高，測桿和套管亦相應接高，每節長度不超過100cm，接高時其垂直偏差率不大于1.5%，接高后測桿及套管封蓋的高度不超過土面50cm。接高后的測桿頂面應略高于套管，套管上口應加蓋封住管口，以避免填料落入管內影響測桿的下沉自由度，在填土施工中采用措施保護測沉設施。測桿要垂直，用水準儀觀測。底板采用30cm30cm8mm鋼板，與測桿雙面電弧焊連接。安13、裝前先將地面整平，可鋪設10cm厚中粗砂，注意保持底板的水平及垂直度。(3）分層沉降計分層沉降標采用鉆孔埋設法埋設，鉆孔垂直偏差率不大于1.5%，埋入淤泥下臥層不小于1米。埋設后波紋管露出地面1520cm，并用水泥混凝土固定，導管外露3050cm，并隨填土增高，接出導管并外加保護管。觀測時用分層沉降監測儀監測地基在加固期內不同深度的豎向位移，從而擬定分層沉降特性。(4) 土壓力盒土壓力盒埋設于樁頭及樁間土土壓力變化的部位即壓力曲線變化處。土壓力計的受壓面須緊貼欲測量的土體；埋設時,承受土壓力計的土面須嚴格整平。回填的土料應與周邊土料相同(去除石料)小心用人工分層夯實，土壓力計及其他電纜上壓實的14、填土超過1m以上方可用重型碾壓機施工。現場需要接長電纜時應注意接頭處的防水密封要可靠。(5)土體側向變形測斜管測斜管采用直徑為7cm的PVC塑料管，測斜管采用鉆孔埋設，埋設時管內的十字槽必須對準路基的縱橫方向。管底應進入軟基持力層13米。測斜管埋設在路堤兩側趾部，同一觀測斷面的邊樁應埋高在同一橫斷面上。測斜管的上下管間應對接良好，無縫隙，接頭外牢固固定、密封。進行鉆孔和測斜管之間的回填，填料宜用中粗砂緩慢進行。觀測原理：測斜裝置由測斜儀、測斜管、數字式測讀儀組成，觀測時，將連接為導線的測斜儀探頭輕輕滑入預埋的測斜管底部，自下而上每隔50cm向上拉導線讀數，測定測斜儀與垂直線之間的傾角變化瞬時反15、映在測讀儀上，即可得出不同深度部位的水平位移。(6)孔隙水壓力計孔隙水壓力計采用鉆孔埋設法,埋置深度為自樁底埋置至碎石墊層的底部，每隔2m埋設一個，埋設后將電纜線引至觀測箱中，并注意保存好。鉆孔應垂直，孔徑宜為1113cm，下套管護孔，保證孔垂直、無沉淤和稠漿。安放前必須排除孔隙水壓力計內及管路中的空氣。孔隙水壓力計周邊必須回填透水填料，選用干凈的中粗砂，高度0.61.0m。隔水填料分隔選用直徑2cm左右的風干粘土球作填料，在投放粘土球時應緩慢均衡投入保證隔水效果。測試孔口應用隔水填料填實封嚴防止地表水滲入測試孔口部，設立有效的防護裝置并設立明顯的標志。孔隙水壓力計導線應有防潮防水措施。（7）16、單點沉降計采用鉆孔埋設方式，鉆孔深度達持力層，并將錨頭注漿錨固，沉降盤直徑為300mm，不銹鋼測桿直徑為16/20mm，通過加長測桿連接精密磁通調頻智能位移傳感器，將沉降盤安裝在路基原位或路堤頂端并與位移傳感器的另一端連接，保證測量值與土體沉降變形值相一致。（8）樁身應變計樁身應變計重要用來測試樁身在路堤荷載施加過程中的應力、位移變化及分布情況，在螺紋樁及多向水泥攪拌樁樁身鉆孔埋設。（9）柔性位移計在雙向土工格柵碎石墊層填筑完畢后挖溝埋設柔性位移計。各測點埋設兩天后測定初始讀數。各觀測儀器的套管和測桿均高出填土面30cm，并且隨著填土的增高，套管和測桿都相應接高。對觀測儀器露出地面的部分設立保17、護裝置。填方施工期間采用嚴格的保護措施，一旦發現破壞，立即修復，保證觀測數據的連續性。4.4 監測項目的監測精度、頻率和報警值監測精度測量精度達成二級水準測量標準，地面沉降量精度規定準確到1mm。監測頻率在路堤填筑期間，天天觀測一次，在沉降速率較大的情況下還應加密觀測。各種因素暫時停工期間，前2天天天觀測一次，以后每3天測試一次。施工完畢后，前15天內每3天觀測一下，第1530天每星期觀測一次，第3090天每15天觀測一次，以后每月觀測一次。監測項目報警值及解決措施邊樁水平位移小于5mm/天，豎向位移小于10mm/天，路基中心沉降板沉降量小于10mm/天。若沉降量超過以上控制值，應停止填土施工18、，待沉降穩定后再機械填土，必要時采用卸載措施。4.5 監測資料整理與成果分析觀測人員天天整理分析監測數據,繪制“填土高時間沉降量”等各種變形和時間的關系曲線，預測變形發展趨向，及時向總工程師、監理、設計單位和業主報告，同時根據監測結果及時調整施工環節及采用相應的技術措施。當監測值達成警戒值時，及時告知有關單位，并根據現場需要采用加密監測或連續監測，并采用有效措施，做好防止。監測工作進行一段時間或施工某一階段結束后，再對監測結果進行總結和分析：1、數據整理。把原始數據通過一定的方法，如大小的排序，用頻率分布的形式把一組數據分布情況顯示出來，進行數據的數字特性值記錄，離群數據的取舍等。2、數據的曲19、線擬合。尋找一種可以較好反映數據變化規律和趨勢的函數關系式，對下一階段的觀測數據進行預測，防患于未然。3、插值法。在實測數據的基礎上，采用函數近似的方法，求得符合測量規律而又未實測到的數據。平常基本觀測和數據解決工作，按照以下程序進行觀測反饋。現場測量信息量監理、設計及業主項目經理監測工程師4、在對沉降、水平位移、樁身變形、地下水位變形等進行資料整理與分析后，制圖打印，并提供以下數據：（1）沉降：荷載時間沉降（地面綜合沉降、分層沉降）過程線；路基橫向沉降盆圖（不同觀測時間，相應的沉降盆線）。（2）水平位移：荷載時間水平位移過程線；面橫向位移分布圖。（3）孔隙水壓力:荷載孔隙水壓力時間關系曲線；20、孔隙水壓力等值線。（4）基底土壓力：荷載時間土壓力變化過程線。（5）樁身應力應變：荷載時間應力變化過程線。（6）水位觀測：荷載時間水位變化過程線。觀測數據當天填入規定的登記表格，并提供即時報告給監理、設計、業主單位。路基填土施工開始后，每半個月提供一次路基觀測階段總結報告，具體內容涉及半個月時間內所有觀測項目的發展情況，內力或變形最大值以及最大值位置。觀測過程中如測量值大于控制值時，應及時告知監理、設計、建設等單位以便采用應急補救措施。觀測結束后提交觀測報告，其內容涉及工程概況、工程地質條件、遵循的標準文獻及技術規定、測試目的與內容、測試儀器及測試方法、資料整理及成果分析、結論及建議等。最后由業主組織設計、監理、施工等單位對實驗段各監測成果進行分析，比較各種加固措施的加固效果，預測工后沉降。由設計單位核算修正地基沉降計算方法，并根據階段性實驗成果對設計進行優化。