客运专线路基工程技术培训课件.ppt

客运专线路基工程,XX集团公司科技部二九年三月,客运专线路基技术培训,2,第一章 概 述第一节 客运专线与普通铁路的区别,路基是经开挖天然地层形成的路堑和用压实土石方填筑的路堤而组成的一种条形建筑物，它是铁道工程的重要组成部分。路基施工就是以设计文件、规范、验标为依据，以质量控制为中心，有组织、有计划地将设计图纸转化为工程实体的建筑活动。随着铁路运量的增加和车速的提高，人们对路基的认识发生了根本的变化，不再把路基工程简单地视为“土石方”，而是将其视为“结构物”，客运专线的设计、施工理念也发生了巨大变化。,客运专线路基技术培训,3,第一章 概 述第一节 客运专线与普通铁路的区别,客运专线与普通铁路的区别1.基床加厚。2.填料选择要求严，只允许直接使用A、B组填料，C组填料需改良后使用，D组以下填料原则上不宜使用。3.基床表层增设了加固防水层，需采用场拌级配碎石（砂砾石）填筑，在土体路基上还采取了土工合成材料防水或沥青防水措施。4.压实质量标准提高，并且采用压实度K（）、地基系数K30（Mpa/m）、动态变形模量EVd（Mpa）、变形模量EV2（Mpa）、孔隙率n（）等多重指标控制。,客运专线路基技术培训,4,第一章 概 述第一节 客运专线与普通铁路的区别,5.与桥梁、涵洞、隧道等刚度较大的结构物衔接处，均设置了较高等级的过渡段。6.各种检测项目增多，检测设备和手段先进，检测频率加大。7.对工程的耐久性、工后沉降提出更高要求。以上变化都是由客运专线所要求的技术状态决定的，要保证列车在200350km/h速度高速行驶时的安全性和舒适性，所以客运专线路基已不再是传统意义上的路基，这一点应引起全体参建人员的高度重视，更新理念是建设铁路客运专线工程要首先解决的问题。,客运专线路基技术培训,5,第一章 概 述第二节 客运专线路基施工主要内容,路基工程工点分散，包括的施工内容较多，主要有以下施工内容:1.不良地质地基处理2.路堑开挖(土质路堑、石质路堑)3.路堤本体填筑4.基床底层施工5.基床表层施工6.过渡段施工（路桥过渡、路隧过渡、涵洞过渡段）7.支挡结构施工,客运专线路基技术培训,6,第一章 概 述第二节 客运专线路基施工主要内容,8.路基防护施工9.路基排水系统施工10.站后附属工程接口11.取、弃土场清理、防护、植被恢复12.相应的改河、改路工程路基施工具有范围长、工点多、工程量大、内容繁多、机械化程度高、与桥、涵、隧、站后工程之间干扰大等特点，在施工中应掌握“因地制宜、合理部署、统筹安排、严控质量、确保安全、降低成本”的原则。,客运专线路基技术培训,7,第二章 施工准备,客运专线路基施工前，应做好各项施工准备工作。施工准备工作的具体内容包括：测量放线、征地拆迁、工程调查、土质调查及鉴定、现场核对和图纸审核、技术储备、编制施工组织设计、修建临时设施、各种材料的选择和鉴定、各种机械设备进场、设置临时排水系统、安全技术培训、填筑压实试验、开工报告、建立工程技术档案等。施工准备工作是否充分，往往直接影响工程的进度、质量和成本，应引起各级的高度重视。,客运专线路基技术培训,8,第二章 施工准备第一节 测量放线,在完成交接桩后，必须对线路中线和水准进行贯通复测，要求与相邻管段贯通闭合，两端为桥梁、隧道时，应以桥梁、隧道的中线、高程为准。两个施工单位的分界处应由双方共同复测签认。线路中线和高程必须与管界外的控制桩和水准点闭合。测量前各种测量仪器设备必须事先检修标定，测量过程中严格执行换手双检制，测量记录和成果签字手续必须齐全。线路控制桩、路基中线、高程测量误差必须符合现行客运专线铁路测量的有关规定，对主要控制桩、高程点应加固保护，设置护桩并做好记录。,客运专线路基技术培训,9,第二章 施工准备第一节 测量放线,施工放线时，根据路基设计横断面宽度和高程的关系，放出路提坡脚线和路堑开挖线。由于施工干扰，路基边线应及时补放，保证施工顺利进行。杜绝施工放线不准、桩撅丢失不补、施工交底不清等原因造成浪费、返工、延误工期等现象。,客运专线路基技术培训,10,第二章 施工准备第二节 征地拆迁,征地拆迁工作是开工的先决条件，它主要包括永久征地、建筑物拆除和临时施工用地的租用。一、征地施工永久用地属于征地范畴。根据设计用地界（含取土场、弃土场），在现场核对的基础上，按有关规定尽早完善用地和补偿手续。,客运专线路基技术培训,11,第二章 施工准备第二节 征地拆迁,二、拆迁 永久地界内的既有房屋、道路、水利设施、水井、通讯电力设施、各种管线、坟墓、祠堂庙宇、文物古迹、永久性测量标志、地震长期观测站所等公私建筑或土地附着物，应按设计详细核对，会同业主及有关单位依据设计部门的协议书确定拆迁、拆除（或防护方案）和完成期限，开工前办妥拆迁。根据现场实际情况（勘测至开工前阶段发生的变化）需补充拆迁的项目，应在核对清楚的基础上，尽早报告业主及有关部门。,客运专线路基技术培训,12,第二章 施工准备第二节 征地拆迁,三、土地临时租用施工中的临时生产、生活设施，应在统筹安排的基础上合理确定。由施工单位负责按实际需要与有关部门协商解决，其费用由施工单位承担。临时租用的农田应注意创造复耕的条件，山地、荒地应注意创造植被恢复的条件。,客运专线路基技术培训,13,第二章 施工准备第三节 工程调查,正式施工前应进行详细的工程调查，掌握第一手资料，写出调查报告，为施工组织和变更设计提供依据。路基工程调查的内容包括：1.施工范围内的地质、水文、气象等情况。2.核对土石类别和分布、调查施工环境条件、调查取、弃土场的位置和道路条件等。3.调查级配碎石的来源，收集级配碎石拌和场地等有关情况。,客运专线路基技术培训,14,第二章 施工准备第三节 工程调查,4.了解土石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通、通讯设施等情况。5.了解当地可利用的资源和设施。6.调查主材、地材的来源、质量和价格，了解当地劳务市场情况。7.调查拟上场人员、机械、设备的到位情况。8.调查地下建筑物如人防工程、光电缆、管线、生产中或废弃的矿井巷道、溶岩洞穴的分布、走向和埋深情况。9.调查其他应在开工前掌握的情况。,客运专线路基技术培训,15,第二章 施工准备第四节 土质调查和鉴定,路堤填料主要取材于天然岩土，填料能否满足设计要求和质量标准，要经过土质调查和土样分析及试验鉴定才能做出正确的判断。调查范围为所有设计指定的料源（取土场、路堑挖方、隧道弃碴等）以及施工企业为降低成本自行选定的取土场，调查料源的位置、储量、运距等，鉴定土质的物理力学指标。调查和鉴定结果是组织施工和变更设计的重要依据。土质鉴定是利用土工试验手段来实现的，具体内容包括：1.岩土工程地质分类：确定土类名称。,客运专线路基技术培训,16,第二章 施工准备第四节 土质调查和鉴定,2.岩土工程性质评价：测试土的含水量、孔隙率、密实强度、岩石的强度等级等。3.土石归类：依施工惯例按机械化施工对岩土分类，确定土石方施工方法。4.填料分组：判断填料的分组（A、B、C组）属性，判定是否可直接利用或需要改良。5.确定土的变化特性：岩土的松方系数、压实系数、沉降系数等。岩土的调查与鉴定工作应贯穿施工始终，当取土场地层发生变化时，应随时进行鉴定，确保路堤填筑质量受控。,客运专线路基技术培训,17,第二章 施工准备第五节 现场核对和图纸审核,在正式开工以前，应组织有关技术人员沿线路踏勘，对照图纸核对地形、地物、水文、地质情况，既有道路、河流、沟渠、架空线路的位置和走向，取弃土场、挡护工程、排水系统的位置，综合分析技术、经济合理性。完善现场核对记录手续。组织相关技术人员在熟悉图纸、理解设计意图和现场核对的基础上，核对各结构物的细部尺寸，核算工程数量（含各类圬工结构）、各种原材料需求量。当发现设计图纸中有错、漏、碰、差等笔误或明显错误时，应及时与设计人员联系更正。图纸审核后应形成图纸审核记录并完善签字手续。,客运专线路基技术培训,18,第二章 施工准备第五节 现场核对和图纸审核,现场核对和图纸审核后，从优化设计、简化施工、提高质量、缩短工期、降低成本、兼顾既有施工机械设备和施工队伍优势等方面，向设计部门提出优化设计和简化施工建议。需办理变更设计手续的，应尽快按程序办理。,客运专线路基技术培训,19,第二章 施工准备第六节 技术储备,根据工程需要，针对工程中采用的新结构形式、新质量标准、新材料应用、新测试手段、新设备的使用方法等，在借鉴、消化、吸收国内外同行业成功经验的基础上，做出适合本企业特点，实用性、针对性、指导性、可操作性强的技术储备资料，形成自身的施工方法、施工工艺、质量控制标准等，直接服务于施工一线，同时可根据实际需要，从提高质量、简化施工、缩短工期、降低成本、减少污染、降低劳动强度等目的出发，展开研究、开发、创新，以满足施工需要。,客运专线路基技术培训,20,第二章 施工准备第七节 施工组织设计,一、施工组织设计的作用施工组织设计是指导工程项目正常施工的全面性技术经济文件，它是编制施工预算和实施项目管理的重要依据。客运专线这种有效工期短、质量标准高、专业技术性强、受到自然条件制约的工程，只有在开工前做好施工组织设计，才能全面地、有计划地、经济合理地组织和指导施工，才能实现设计意图，才能优质按期地完成建设任务。施工组织设计是工程开工前施工准备工作的重要组成部分。施工组织设计需报业主批准后实施，实施过程中一般不得随意变动。,客运专线路基技术培训,21,第二章 施工准备第七节 施工组织设计,二、施工组织设计的内容1.开工前必须完成的各项准备工作。2.本工程应贯彻执行的国家政策、法律、法规、法令和规定及适用范围。3.从实际出发确定施工法案、施工部署、施工方法和施工机具。4.合理安排施工程序、施工步骤、施工工期、各工序相互衔接或搭接，从而确定施工计划。5.计算各种资源的需求量，以便合理配置。,客运专线路基技术培训,22,第二章 施工准备第七节 施工组织设计,二、施工组织设计的内容6.提出切实可行的施工技术方案及施工方法。尤其是冬季、雨季、夏季、台风等特殊季节和采空区、岩溶区、软弱区、浸水区等特殊地区的施工方法。拟采用的新技术、新材料、新工艺、新设备，技术安全措施、质量保证措施等。7.总体工程和部分重点工程的平面布置，土方调配方案。8.道路、防洪、排水、生活、生产等临时设施的布置。施工组织设计应利用文字、图表相互结合相互补充，尽量做到形象、准确。应由项目总工审核，报上级技术主管部门批准后实施。,客运专线路基技术培训,23,第二章 施工准备第八节 施工便道,为了满足施工需要修建施工便道，施工便道应满足机械和车辆最大荷载条件下的通行能力。当设计有具体要求时应按设计标准修建。利用原有道路作为便道时，应进行实地调查，当不满足通行要求时，应采取加宽、加高路面和加固既有桥梁等措施。施工便道应设置临时排水，防止路面积水下沉，应视情况及时养护保障畅通。施工便道与正规公路衔接前应设置一段平坡，并在路口设置警示标志以策安全。亦应设法防止雨季便道路面积水冲上公路污染公路路面或淤堵公路排水侧沟。,客运专线路基技术培训,24,第二章 施工准备第八节 施工便道,半挖半填便道宜用推土机或挖掘机履带反复碾压边部促使其稳定，视线不通处应每隔一段距离设会车点，便道跨越沟渠河道时应视荷载大小和埋深情况埋压预制混凝土管或搭设便桥。便道路肩上应每隔一段距离储存部分砂砾石材料，以备养护之需。利用当地正规公路做为运输通道时，应在便道入口处立指示牌。,客运专线路基技术培训,25,第二章 施工准备第九节 材料进场及检验,工程中使用的土工合成材料（复合土工膜、塑料排水板、单双向土工格栅、高强土工格室、三维土工网垫、无纺土工布、复合排水网反滤层、塑料滤水板反滤层等）、沥青、水泥、粉煤灰、钢筋、各种添加剂等厂制材料运抵现场后，应入库保管并按规定标识。必须按规定进行质量检验，经评定合格后方可使用，不得以供货商提供的质量检测报告或商检报告代替材质检验。常用的砂、碎石、片石、级配碎石、石灰等地材进场后，均应分类堆放整齐并标识清楚，各种地材均应有检验合格报告。检验不合格的材料，严禁在工程中使用。,客运专线路基技术培训,26,第二章 施工准备第十节 机械设备进场及检修保养,路基主体施工所需的各种机械设备，如挖掘机、推土机、装载机、自卸汽车、平地机、摊铺机、振动压路机、洒水车、场拌设备，配电设备等进场后均应固定机位、停放整齐，并逐一进行全面检修、调试、保养，保证机械设备的出勤率和完好率。路基附属的支挡结构、防护系统、排水系统等工程中使用的砂浆（混凝土）拌和机、潜水泵、混凝土振捣器、打夯机、建筑模板等设备，均应检修调试后再正式投入使用。,客运专线路基技术培训,27,第二章 施工准备,路基工程施工现场的挖方地段、填方地段、取土场、拌和站堆料场、材料库、临时施工驻地、机械停放场等，为了防止受到雨水、洪水的危害，应提前设置有效的临时排水系统。路堑地段排水应按设计提前施工天沟，来不及完成的天沟亦应先挖出土沟，将挖出的土整齐堆放于天沟内侧形成挡水堰，沟底应整顺夯实，防止积水下渗危及路堑边坡稳定。路堑开挖面渗出的地下水或泉水，应设法及时引排至施工范围以外的天然河道、沟渠、洼地，无法直接引排的应挖出积水坑，用抽水机或虹吸管将水排出。,客运专线路基技术培训,28,第二章 施工准备第十一节 临时防排水系统,路基工程施工现场的挖方地段、填方地段、取土场、拌和站堆料场、材料库、施工临时驻地、机械停放场等，防止受到雨水、洪水的危害，应提前设置有效的临时排水系统。路堑地段排水应按设计提前施工天沟，来不及完成的天沟应先挖出土沟，将挖出的土整齐堆放于天沟内侧形成挡水堰，沟底应整顺夯实，防止积水下渗危及路堑边坡稳定。路堑开挖面渗出的地下水或泉水，应设法及时引排至施工范围以外的天然河道、沟渠、洼地等，无法直接引排的应挖出积水坑，用抽水机或虹吸管将水排出。,客运专线路基技术培训,29,第二章 施工准备第十一节 临时防排水系统,路堤地段应提前在设计排水沟位置挖出截水沟，将挖出的土整齐堆放于沟外侧的地界内形成挡水堰，防止农田灌溉水侵入施工范围，及时排除施工场地内的雨水，同时可防止土方施工和雨水冲刷边坡对农田造成污染。拌和站堆料场、材料库、临时施工驻地、机械停放场等处，均应设置临时排水系统，保证雨季和洪水期的安全。临时排水系统应随时保证畅通，雨后应派人检查、疏通、加固。,客运专线路基技术培训,30,第二章 施工准备第十二节 技术安全培训,在正式开工前，应由技术干部担任讲师对有关人员特别是基层的施工人员进行必要的安全技术培训。安全技术培训的目的及作用是：1.提高基层技术人员综合素质、加深对施工组织设计的理解。2.使所有管理人员和操作人员了解施工内容、掌握施工顺序、施工工艺、质量控制手段，提高全员的综合素质和质量意识，统一施工方法和质量标准，克服质量通病、减少返工浪费和避免延误工期。,客运专线路基技术培训,31,第二章 施工准备第十二节 技术安全培训,3.通过培训互相之间接触交流，进一步融洽管理、技术、质检、试验、安全、操作人员之间的关系，便于更好地开展工作。4.普及安全生产知识，提高全员安全意识，杜绝安全事故。通过技术安全培训，提高所有参建人员的责任意识、质量意识、安全意识和维护企业信誉的意识，同心协力做好各方面的工作,圆满地完成客运专线的建设任务。,客运专线路基技术培训,32,第二章 施工准备第十三节 开工报告,各项施工准备工作就绪，具备开工条件时，应按单位工程工点填写开工报告，由监理部门批准后方可开工。开工报告批复件存档。开工报告应附的资料：施工准备完成情况、施工队伍基本情况、测量放线情况、土工试验情况、原材料试验鉴定情况、施工组织设计（含主要工程数量、计划工期安排、质量保证措施、安全保证措施）、征地拆迁情况、机械设备进场情况等有关资料。,客运专线路基技术培训,33,第二章 施工准备第十四节 填筑压实试验,路基全面开工前，应选择一定长度的试验区段进行填筑压实试验。通过试验确定机械设备的组合、施工工艺、摊铺厚度、含水量、压实遍数、土质改良配比、级配料的配比等施工参数以及实验方法和检测手段。试验段施工中及时调整施工中的不足，为路基全面开工积累现场管理、技术指导、质量控制、机械配套、测试方法、工期安排、成本核算、资料形成等各方面的经验，为全面开工创造条件。,客运专线路基技术培训,34,第二章 施工准备第十五节 建立技术档案,为了方便技术资料的收集、整理、保存、查阅和管理，为编制竣工文件创造条件，应在施工初期按单位工程建立技术档案，并由有责任心和一定经验的专人负责管理。路基单位工程技术档案资料的基本内容包括：施工图纸、图纸会审记录、工程量复核计算单、测量放线资料、原材料试验鉴定报告、厂制材料出厂合格证（土工合成材料、水泥、添加剂、钢材、沥青等）、土工试验报告、开工报告、土质改良配比选定单、级配碎石配比选定单、变更设计资料、各工序技术交底书、分层填筑压实检测,客运专线路基技术培训,35,第二章 施工准备第十五节 建立技术档案,资料、隐蔽工程检查签证、强度检验报告（砂浆、混凝土、沥青混凝土、级配碎石水泥稳定料）、检验批、分项、分部、单位工程质量验收记录、竣工测量报告、沉降观测记录、施工日志、施工总（小）结、施工过程影像资料等。另外，还应有相应的贯标资料、现场质量检查记录、现场质量问题整改措施及验证记录等质量管理资料。,客运专线路基技术培训,36,第三章 地基处理,路堤是土工结构物，应修建在稳固的地基之上。在路堤正式填筑前，首先应根据原地面的自然环境状态等实际条件，按照设计要求进行必要的处理。,客运专线路基技术培训,37,第三章 地基处理第一节 原地面处理,1.对路堤高度大于基床厚度，且原地面较为平坦地段，清除地面植被，挖除树根，整平压实后按设计要求检测。2.对路堤高度大于基床厚度，原地面横坡陡于1:10地段，应将原地面挖台阶处理。纵向台阶宽度不小于2m，横向台阶宽度满足设计要求，整平压实后按设计要求检测。3.路堤基底为耕地或松土时，应清除种植土、将松土翻挖后分层回填压实后检测。,客运专线路基技术培训,38,第三章 地基处理第一节 原地面处理,4.对高度小于基床厚度的低路堤、半挖半填路堤等，应按照特殊设计要求处理。原地面处理虽较简单，但应认真按设计要求进行处理，做到基底无杂物、无积水、坑穴处理彻底、基底平整密实、无质量隐患。原地面挖除的种植土应留做路基边坡客土绿化的有机土源。,客运专线路基技术培训,39,第三章 地基处理第二节 软土地基加固基本知识,强度低、压缩性高的软弱土层工程上称为软土。根据软土的孔隙率、有机物含量及其它指标可将其分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥碳质土、泥炭五种类型,习惯上常将淤泥、淤泥质土、软黏土总称为软土；而将有机质含量较高的泥炭、泥碳质土总称为泥沼。泥沼比软土具有更大的压缩性，但其渗透性强，受荷载作用后能迅速排水固结，工程处理较容易。软基处理主要是针对天然强度低、压缩性强、透水性差的软土。,客运专线路基技术培训,40,第三章 地基处理第二节 软土地基加固基本知识,软土的共性：1.天然含水量高、孔隙比大:含水量在34%72%之间，孔隙比在1.01.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%60%，塑性指数为1330，天然容重约为1519KN/m3。2.透水性差:大部分软土的渗透系数均在10-810-7cm/s之间。3.压缩性强:压缩系数为0.0050.02，属于高压缩性土。4.抗剪强度低:快剪粘聚力为10Kpa左右,快剪内摩擦角在05之间。5.具有触变性:一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚至呈流动状态。6.流变性显著:长期抗剪强度只有一般土质的40%80%。,客运专线路基技术培训,41,第三章 地基处理第二节 软土地基加固基本知识,由于软土具有压缩性大、渗透性差、强度低等特性，在软土地基上修建路堤不仅沉降量大，而且沉降持续时间长。因此，控制软土路堤沉降是一个不容忽视的问题。应采取措施进行软基加固，使路堤及基底的沉降过程在施工阶段内提前完成，将工后沉降控制在允许范围内。软基处理方法较多，但从其目的可分为沉降处理和稳定处理两大类。沉降处理目的：加速沉降、缩短时间、减小有害剩余沉降。稳定处理目的：控制剪切变形、阻止强度降低、促进强度增长、增大抗滑阻力，提高路堤稳定性。,客运专线路基技术培训,42,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,一、表层处理法在地基表面进行改善性处理。它能有效地控制剪切变形，同时具有阻止强度降低、促进强度增长、增加抗滑阻力的作用。具体施工方法有：表层排水法、砂垫层法、铺垫法、稳定剂处置法等。,客运专线路基技术培训,43,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,二、基底换填法用良好填筑材料代换部分或全部软土。它能有效地增加抗滑阻力，同时具有控制剪切变形和减小最终沉降量的作用。具体的施工方法有：开挖换填法、抛石挤淤法、爆破排淤换填法等。,客运专线路基技术培训,44,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,三、反压护道法在路堤两侧增加一定宽度的护道或适当放缓边坡。能有效地增加抗滑阻力，同时具有控制剪切变形的作用。具体施工方法有：反压护道法和放缓边坡法。,客运专线路基技术培训,45,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,四、慢速加载排水固结法有意放缓施工速度，给软土一段排水固结的时间，使其强度不断增长。能够有效阻止强度降低，同时具有控制剪切变形的作用。具体施工方法有：递增加载法和分期加载法。,客运专线路基技术培训,46,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,五、重压排水固结法在计划修筑路堤的软基上，预先加载使其快速沉降，然后正式填筑路堤。重压可用土石方堆载，也可用水、大气压加载，或者用井点降低地下水位，从而增加有效应力。能够有效地加快排水固结速度，同时有促进强度增长的作用。具体施工方法有：路堤加载固结法、真空预压固结法、降低水位排水固结法等。,客运专线路基技术培训,47,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,六、垂直排水固结法按适当间距在软基范围内设置竖向排水通道，缩短排水距离。能够有效地加速固结沉降，同时具有控制剪切变形和促进强度增长的作用。具体施工方法有砂井法、袋装砂井、塑料排水板等。,客运专线路基技术培训,48,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,七、挤密法在软基内形成挤密的桩体，形成由桩体承担部分荷载的复合地基。能够有效地提高地基承载力、增加抗滑阻力、减小沉降，同时具有加速固结沉降和控制剪切变形的作用。具体的施工方法有：冲击挤密法、振动挤密法和沉管法等。,客运专线路基技术培训,49,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,八、凝固法在软基内使用具有凝固性的材料，使之与地基土发生物理作用和化学反应，改变土的力学性质。能够有效地增加抗滑阻力、减小沉降量。具体施工方法有：石灰桩法、喷粉搅拌桩法、喷浆搅拌桩法、高压旋喷桩法等。,客运专线路基技术培训,50,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,九、构造物法在软基内灌注或打入桩体，及利用轻型结构代替路堤。能减小地基应力、有效地提高抗滑阻力、控制剪切变形、减小沉降量、提高承载力。具体的施工方法有：打入预制桩法、混凝土灌注桩法、水泥粉煤灰碎石（CFG）灌注桩法、钢筋混凝土桩网结构法、钢筋混凝土桩板结构法、框架涵洞法等。,客运专线路基技术培训,51,第三章 地基处理 第三节 软基处理方法简介,另外，处理软基的方法还有电渗法、冷冻法、烧结法、侧向约束法、加筋补强法等成功方法。客运专线软基视地基和施工条件、控制沉降要求多采用堆载预压、真空预压、加筋碎石垫层、粉体搅拌桩、深层搅拌桩、CFG桩、预制管桩、钢筋混凝土桩网结构、钢筋混凝土桩板结构等软基处理方法。,客运专线路基技术培训,52,第三章 地基处理 第四节 挖除换填,1.软弱地基表层的换填，应根据土质情况和换填深度，将换填范围内的淤泥、软弱土层和松土全部分段清除，整平底部。2.按照设计要求，采用相应的合格填料、压实标准和填筑工艺进行回填。3.采用机械开挖时应预留30由人工配合清理，防止对换填层以下土层造成破坏性扰动。4.若达到设计深度仍为较松软土层，地基条件达不到设计要求时，应及时与设计单位取得联系，设法探明松软土层厚度，变更后再行施工。,客运专线路基技术培训,53,第三章 地基处理 第五节 加筋碎石垫层,1.垫层铺设前基底应平整、密实，无植物根系和浮土。2.基底设不小于2%的排水坡，当纵横坡度较陡时，应根据地形设置台阶，台阶的宽度应与土工合成材料的宽度相适应。3.垫层应分层摊平、压实，垫层宽度和厚度满足设计要求。4.摊铺碎石垫层，必须先铺平拉展土工合成材料（土工格栅、土工格室），并将四周临时固定，摊铺碎石垫层后（土工格室内应先由人工装满填料，再用机械摊铺填料），要用撬棍将土工合成材料四周拉展，再用机械碾压。5.碾压时应掌握“先中间、后两侧、先静压、后振动”的原则。6.碎石垫层应满足K30130Mpa，n31%的压实标准。,客运专线路基技术培训,54,第三章 地基处理第六节 堆载预压及真空预压,堆载预压是在路基施工前，在地基表面分级堆荷载，使软基沉降固结，从而提高地基强度和减少工后沉降量。堆载预压与塑料排水板结合使用，可加快软基固结。真空预压法是人为在软基中制造负压，利用大气压力代替堆载压力作用在软基之上，达到与堆载预压相同的效果，是一种较经济的方法。,客运专线路基技术培训,55,第三章 地基处理第六节 堆载预压及真空预压,真空预压需要在欲加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，使地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。因此真空预压隔膜的密闭性显得尤为重要。,客运专线路基技术培训,56,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,一、施工准备1.水田地段应排水疏干后挖除地表30厚种植土，旱地地段挖除地表种植土及根系并用土回填至原地面，分层压实。2.报废的水塘应排水疏干，保留的水塘采用围堰内抽水。挖除表层50cm厚的淤泥，用土回填至原地面。回填土分层压实至K0.9。3.对地表水、地下水、施工用水取样鉴定，若水质与设计不符，应及时通知有关单位采取相应措施，不得采用有侵蚀性的水作为施工用水。,客运专线路基技术培训,57,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,4.配合比选定。采集现场土样，当存在成层土时应采集各层土样，至少采集最弱层土样，进行室内配合比试验，测定各种水泥土试块不同龄期、不同水泥掺量、不同外加剂的抗压强度，寻求满足设计强度的最佳水灰比、水泥掺量和外加剂品种、掺量,要求90天龄期桩身无侧限抗压强度不小于1.5Mpa。选择经济、合理、满足设计要求的配合比指导现场施工。5.利用选定的配合比进行现场成桩试验，确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。,客运专线路基技术培训,58,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,6.深层搅拌桩应提前安排施工，应预留不少于618个月的自然沉降时间，待基床底层及以下路堤稳定后，方可开始路堤基床表层级配碎石施工。7.深层搅拌桩采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于被固结湿土重量的1520%，水泥浆水灰比为0.450.55。根据需要掺入石膏、三乙醇氨、木质素碳酸钙等外加剂，其掺入比例为水泥重量的2%、0.05%、0.2%。地下水具有侵蚀性时，需掺入20%30%优质粉煤灰及5%AR-3型外加剂。,客运专线路基技术培训,59,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,二、施工步骤机械就位、预搅下沉、喷浆搅拌提升、重复搅拌下沉、重复搅拌提升至井口、机械移位。,客运专线路基技术培训,60,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,三、施工注意事项1.施工时，对位准确误差应控制在5cm以内，始终保持机械水平，保证桩的垂直度误差控制在1%以内，桩径、桩长满足设计要求。2.严格按设计的桩位、桩长、桩径、装数、喷浆量及试验确定的参数组织施工。桩体搅拌要均匀、连续、平稳，全桩必须复搅一次。机具下沉遇到较大阻力时，应采取增大自重或开启加压装置等措施。3.成桩过程中，因故短时间停机恢复施工后，应保证50cm长的复工搭接长度，停机3小时以上必须拆卸清洗管道。,客运专线路基技术培训,61,第三章 地基处理第七节 深层搅拌桩,4.喷浆量及搅拌深度数据采集，宜采用自动记录仪。5.深层搅拌桩施工宜采用倒退施工法，防止施工机械对已成桩产生不良扰动。6.深层搅拌桩成桩后28天内机械不得在其范围内行走，28天后按规定进行单桩和复合地基承载力试验。7.经检验合格后，人工挖除桩头，填筑60cm厚的加筋碎石垫层。8.按要求设置沉降、位移观测点，观测记录纳入竣工文件。,客运专线路基技术培训,62,第三章 地基处理第八节 CFG桩,一、施工准备1.地面处理同深层搅拌桩。2.地表水、地下水、施工用水鉴定。3.配合比选定：CFG桩采用水泥、粉煤灰、碎石、石屑等材料。要求桩体混合料试块标准养护28天强度不小于5Mpa。4.成桩工艺试验：利用选定的配合比进行现场成桩试验，确定施工工艺和施工参数。在试验桩全长钻取芯样，检查桩身混凝土的密实度、强度和垂直度，调整后制定满足设计要求的施工工艺和配合比。,客运专线路基技术培训,63,第三章 地基处理第八节 CFG桩,5.CFG桩应提前安排施工，应预留612个月的自然沉降时间，待基床底层以下路堤稳定后，再进行路堤基床表层级配碎石施工。6.CFG桩采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于200kg/m3,掺入级以上品质粉煤灰，灰粉比11.2。采用级配良好的碎石粗骨料，采用振动沉管法施工时，粗骨料最大粒径不大于40mm。采用长螺旋钻杆、管内泵压混合料灌注法施工时，粗骨料最大粒径不大于25mm。,客运专线路基技术培训,64,第三章 地基处理第八节 CFG桩,二、CFG桩振动沉管灌注法施工1、施工顺序：钻机就位、振动沉管成孔、沉管内灌注混合料、提升沉管、灌注孔底混合料、边泵送混合料边提升沉管、成桩、钻机移位。2、应控制拔管速度1.21.5m/min，遇淤泥或泥炭质土等敏感土层拔管速度应放慢。3、拔管过程中不允许反插，如上料不足，须在拔管过程中空中投料。4、钻进中遇到卵石层或硬土层时，可用长螺旋钻机引孔，再用振动沉管机制桩。,客运专线路基技术培训,65,第三章 地基处理第八节 CFG桩,三、CFG桩长螺旋钻孔、泵压混合料法施工1.施工顺序：钻机就位、成孔、钻杆内灌注混合料、提升钻杆、灌注孔底混合料、边泵送混合料边提升钻杆、成桩、钻机移位。2.在钻至设计深度后，应准确掌握提钻时机，泵送混合料数量应与提钻速度相配合，保持连续灌注均匀提升，钻头必须始终埋入混合料下1m左右。严禁采用先提钻后灌注的错误做法。3.要保证混合料及时供应，停机待料易造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等质量问题。,客运专线路基技术培训,66,第三章 地基处理第八节 CFG桩,四、施工注意事项1、为减小振动对未完成凝固桩体的扰动影响，应隔排跳桩施工。桩顶施工标高亦高出设计标高50cm，桩顶2.5m范围内混合料应采取振捣措施。2、施工桩长允许偏差不大于100mm，桩径偏差不大于20mm，垂直度偏差不大于1%。3、成桩过程中，应随即抽样做混合料试件，每台机械一天应做一组试块，标准养护后检测其抗压强度。,客运专线路基技术培训,67,第三章 地基处理第八节 预制管桩,4.按要求进行沉降、位移观测，并做好记录，观测结果纳入竣工文件。5.CFG桩地基竣工验收时，承载力检验应在28天后进行复合地基荷载试验，复合地基承载力不小于200Kpa。6.施工用水应符合规范要求，地表水、地下水有侵蚀性时，应采用抗侵蚀性材料。施工中的废水、废渣不得随意排弃和堆放，应按当地环保要求进行必要的处理，做到文明施工。,客运专线路基技术培训,68,第三章 地基处理第九节 预制管桩,预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心体细长混凝土预制构件，亦可简称为PHC，它具有(1)单桩承载力高；(2)设计选用范围广；(3)成桩长度不受施工机械的限制；(4)施工速度快、工效高、工期短；(5)桩身耐打，穿透力强；(6)成桩质量可靠等特点，被工程界广泛采用。在铁路客运专线施工中，主要用于软土路基的加固。,客运专线路基技术培训,69,第三章 地基处理第九节 预制管桩,预应力管桩按来源可分为现场预制和购买成品；按施工机械可分为捶击桩和静压桩；按桩的接长方式可分为焊接和法兰连接；应根据设计和现场具体情况区别对待。施工方法：预应力管桩一般可采用捶击法和静压法，在遇到地层变化频繁地段还可采用预钻法沉桩，在机械设备选择时优先考虑具备钻孔、沉桩双功能桩机。应根据设计要求选择合适的施工设备。,客运专线路基技术培训,70,第三章 地基处理第九节 预制管桩,一、捶击法施工工艺和方法捶击法施工应采用柴油锤桩机设备沉桩，PHC管桩施工工艺流程见工艺流程图。,客运专线路基技术培训,71,第三章 地基处理第九节 预制管桩,1.桩锤的选择桩锤的夯击能量必须克服桩的贯入阻力，包括克服桩尖阻力、桩侧摩阻力和桩的回弹产生的能量损失等。根据桩的形状、尺寸、入土深度、结构形式、地质条件及各种锤的特性，合理选择。2.配桩根据规范和设计要求，同截面桩的接头数量不超过总数量的1/4，上节桩长度不小于12米的要求，将接头位置错开1米，确定各节桩的桩长，对桩长交底，对应预制并编号，施工时按照编号顺序打入。,客运专线路基技术培训,72,第三章 地基处理第九节 预制管桩,3.沉桩顺序根据地质情况，桩基平面布置，密集度、深度、以及现场施工实际情况等因素而定，应从路基向桥梁沿线路方向逐排施工，每排桩应先中后边顺序施工，不得由边部向中心施工，防止地基应力向中心积累。,客运专线路基技术培训,73,第三章 地基处理第九节 预制管桩,4.插桩沉桩过程中修正桩的角度较困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入时，要尽量保持位置方向正确。开始时应轻锤打入，认真检查，若发现偏差应及时纠正，必要时要拔出重打。校核桩的垂直度可采用垂直角，即用两个方向(互成90)的经纬仪使导架保持垂直。通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整。经纬仪应设置在不受打桩影响处，并经常加以调平，使之保持垂直。,客运专线路基技术培训,74,第三章 地基处理第九节 预制管桩,5.沉桩遵循“重锤轻打”的原则，因地层较软，初打时可能下沉量较大，宜采取低提锤，轻打下，随着沉桩加深，沉速减慢，起锤高度可渐增。在整个打桩过程中，要使桩锤、桩帽、桩身保持在同一轴线上。打桩较难下沉时，要检查落锤有无倾斜偏心，特别是要检查桩垫、桩帽是否合适。如果不合适，需更换或补充软垫。每根桩宜连续一次打完，不要中断，以免难以继续打下。打入过程中，桩身每米做标记，记录沉入的击数，以核对实际的地质情况是否符合设计。,客运专线路基技术培训,75,第三章 地基处理第九节 预制管桩,6.接桩接桩时要注意新接桩节与原桩节同轴，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。当下节桩的桩头距地面11.2m时，即可进行接桩焊接。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊46点加以固定，然后拆除导向箍。管桩焊接施工应由有经验的焊工按照技术规程的要求认真进行，确保焊接质量。用法兰连接时，速度较快，需按设计要求进行必要的防腐处理。,客运专线路基技术培训,76,第三章 地基处理第九节 预制管桩,7.送桩由于施工前将施工场地平整时，施工面高于桩顶设计标高，为将管桩打到设计标高，需要采用送桩器，送桩器用钢管制作，长度大于送桩深度1m左右。设计送桩器的原则是打入阻力不能太大，容易拔出，能将冲击力有效地传到桩上，并能重复使用。8.填芯每单元管桩沉桩完成后，如设计要求填芯时应进行管桩混凝土填芯，按要求绑扎钢筋，然后用混凝土进行填芯。,客运专线路基技术培训,77,第三章 地基处理第九节 预制管桩,二、静压法施工工艺和方法施工机理：静压法沉桩即借助桩机自重和配重，通过压梁将整个桩机自重和配重，以电动油泵液