第五節(jié)、軟土地基處理 1、地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)處理方案 本合同段不良地質(zhì)和特殊性巖土，主要是軟土，作為地基時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基加固 處理。本合同段軟基處理方案主要為碎石墊層+土工格柵等等,具體布置和技術(shù)要 求現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)參照施工圖。 2、材料要求 （1）砂礫料：砂為潔凈粗砂，含泥量應(yīng)小于3%，砂礫的最大粒徑不大于53mm。 （2）土工布：用于路基、中央分隔帶及土路肩的土工布，其外觀要求無(wú)斷 裂、撕破現(xiàn)象。指標(biāo)要求見(jiàn)土工布、土工格柵技術(shù)指標(biāo)表。 （3）土工格柵：采用極限抗拉強(qiáng)度大于30kn的雙向格柵，采用 igsg30-30/gb/t17689-1999。 （4）碎石：用于路基底部填筑的碎石為未風(fēng)化的砂礫石或軋制碎石，其最 大粒徑不超過(guò)5cm，并要求有一定的級(jí)配。 3、軟基處理的施工方法及注意事項(xiàng) 3.1、原地面整平 (1)、原地面要清除雜草、樹(shù)根等，進(jìn)行整平夯實(shí)。 (2)、護(hù)坡道外側(cè)

通過(guò)載荷試驗(yàn),模擬基礎(chǔ)受荷條件下的剪切破壞過(guò)程,了解不同類(lèi)型格柵在增大荷載擴(kuò)散角,提高承載力,減小地基變形等方面的效果。

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究加筋粘性土的加筋效果,并分析含水率對(duì)加筋粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響,其結(jié)論為今后土工格柵加筋粘土在工程中的應(yīng)用提供理論參考依據(jù)。

橡膠砂作為輕質(zhì)、耗能填料在土木工程中有廣泛的應(yīng)用前景,但其強(qiáng)度往往會(huì)隨橡膠含量的增大而降低。土工格柵常用于對(duì)散體材料的加筋補(bǔ)強(qiáng),研究土工格柵對(duì)橡膠砂強(qiáng)度特性的加筋效應(yīng)具有重要意義?；谌S壓縮試驗(yàn),對(duì)3種不同格柵布置方式(1、2、3層)下的干燥橡膠砂強(qiáng)度特性展開(kāi)研究,重點(diǎn)考察加筋層數(shù)對(duì)不同圍壓(50、100、200kpa)下、不同配比(0%、10%、20%、30%、40%)橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù),如峰值強(qiáng)度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角的影響規(guī)律。結(jié)果表明:土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù),包括峰值強(qiáng)度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角,相對(duì)于未加筋橡膠砂均有明顯提高,提高幅度隨土工格柵加筋層數(shù)的增加而增大,隨著圍壓的降低而增大；土工格柵對(duì)配比為20%橡膠砂的強(qiáng)度加筋效應(yīng)最為明顯；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù)恢復(fù)系數(shù)與加筋密度之間呈良好的線性關(guān)系；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度特性可由試驗(yàn)所得的經(jīng)驗(yàn)恢復(fù)函數(shù)較好地估計(jì)。

土工格柵加筋碎石土大型三軸試驗(yàn)研究——在大型三軸儀上進(jìn)行了素碎石土和加筋碎石土的三軸排水剪切試驗(yàn)，探討了加筋碎石土的強(qiáng)度及變形特性，分析了塑料土工格柵的加筋機(jī)理，為加筋碎石土的理論計(jì)算提供了依據(jù)。

基礎(chǔ)下采用土工格柵加筋砂石墊層,可使基礎(chǔ)荷載通過(guò)墊層產(chǎn)生應(yīng)力擴(kuò)散,均化地基應(yīng)力,減少不均勻沉降,約束地基的側(cè)向變形,提高地基承載力和穩(wěn)定性。該地基處理技術(shù)施工簡(jiǎn)單,無(wú)污染,適用性強(qiáng),發(fā)展前景廣闊。

技術(shù)交底記錄 交底內(nèi)容：碎石墊層+土工格柵施工技術(shù)交底 一、施工前準(zhǔn)備工作 1、機(jī)械準(zhǔn)備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點(diǎn)和滿足本合同段施工試驗(yàn)段的需要，用于碎石墊層主要施工 機(jī)械有碎石運(yùn)輸車(chē)、推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)、灑水車(chē)等設(shè)備，數(shù)量及型號(hào)根據(jù)試驗(yàn) 段確定最佳施工機(jī)具組合。 2、人員準(zhǔn)備 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需求，配置現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、測(cè)量負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢負(fù)責(zé)人、試驗(yàn)負(fù) 責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人各一人。 3、障礙物的處理及施工便道的暢通 在每段碎石墊層施工以前，要對(duì)影響施工的障礙物進(jìn)行排查，如：高壓線、石油管線、電 纜線、光纜線、雞棚、臨時(shí)房屋等。督促有關(guān)高級(jí)工程師部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)、及時(shí)搞好拆遷工作； 搞好施工便道的硬化工作，并安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保全線全天候暢通。 4、材料要求：碎石采用質(zhì)地堅(jiān)硬新鮮碎石，粒徑為20—50㎜，天然級(jí)配針狀含量小于15%， 含泥量小于5%；土工格

土工格柵碎石墊層地基處理施工方法 本標(biāo)段主要軟基地基在k1+850-k2+131，全長(zhǎng)281米，軟土層厚2.7-4.0米, 軟土層上覆蓋低液限粘土層,層厚1.0-1.3米,下覆堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬的高液限粘土層, 處理采用淺層處理,即土工布、單向土工格柵+碎石墊層處理。具體工程數(shù)量見(jiàn)表 -05《軟土路基處理工程數(shù)量表》。 表-05軟土路基處理工程數(shù)量表 序號(hào)分項(xiàng)工程單位數(shù)量 1土工布m21629.8 2單向土工格柵m228927.5 3雙向土工格柵m22585.2 4土工格室m2588.7 5碎石墊層m36221.7 測(cè)量放樣：依據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的尺寸放出路堤坡腳線，并埋設(shè)標(biāo)志桿。 基底處理：在路基兩側(cè)挖排水溝以降低地下水位，依據(jù)設(shè)計(jì)圖清除淤泥式雜 草，并按《公路路基施工規(guī)范》嚴(yán)格壓實(shí)，并按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行碎石回填處理

技術(shù)交底記錄 工程名稱(chēng) 新建吉林至琿春鐵路工程 敦化站改工程 部位dk154+020~dk155+300 交底項(xiàng)目土工格柵及碎石墊層 圖紙名稱(chēng)、 圖號(hào) 吉琿施路-100-1 1、工期及主要工作量；構(gòu)造、尺寸、限界要求； 碎石墊層0.5米厚，碎石粒徑20~50㎜，含泥量不大于5%。 土工格柵抗拉強(qiáng)度100kn/m、300kn/m 2、主要設(shè)備、材料、構(gòu)件的型號(hào)、規(guī)格和質(zhì)量要求（包括下料單名稱(chēng)編號(hào)） 采用挖掘機(jī)清淤換填，翻斗車(chē)運(yùn)料，壓路機(jī)夯實(shí)。 采用的碎石必須經(jīng)試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行填筑。 土工格柵下墊層要平整，不得有石塊或尖石。 土工格柵材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)妥善保管，防止損壞；嚴(yán)禁在陽(yáng)光下暴曬。 3、技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 見(jiàn)附頁(yè)。 4、施工程序、主要施工方法和安全措施注意事項(xiàng)（包括“施工工藝”項(xiàng)目、“單項(xiàng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)” 項(xiàng)目、代號(hào)） 見(jiàn)附頁(yè)。 附圖 見(jiàn)附頁(yè)。 交

軟土地基承載力低,穩(wěn)定性差,設(shè)計(jì)與施工中處治措施不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致路基沉降,破壞道路結(jié)構(gòu)。在某高速公路軟基處理中,采用土工格柵復(fù)合碎石墊層的處治方法,通過(guò)對(duì)處治后的路基進(jìn)行沉降觀測(cè),達(dá)到了預(yù)期的效果,可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗(yàn)參考。

技術(shù)交底記錄 （編號(hào):） 建設(shè)項(xiàng)目：濮范高速公路工程承包單位：核工業(yè)西北工程建設(shè)總公司 合同號(hào)：no.8監(jiān)理單位：江蘇偉信工程咨詢(xún)有限公司 工程名稱(chēng)碎石墊層+土工格柵軟基處理日期 交底內(nèi)容：碎石墊層+土工格柵施工技術(shù)交底 一、施工前準(zhǔn)備工作 1、機(jī)械準(zhǔn)備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點(diǎn)和滿足本合同段施工試驗(yàn)段的需要， 用于碎石墊層主要施工機(jī)械有碎石運(yùn)輸車(chē)、推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、 壓路機(jī)、灑水車(chē)等設(shè)備，數(shù)量及型號(hào)根據(jù)試驗(yàn)段確定最佳施工機(jī)具組合。 2、人員準(zhǔn)備 根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需求，配置現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、測(cè)量、質(zhì)檢、 試驗(yàn)、安全工程師各一人。 3、障礙物的處理及施工便道的暢通 在每段碎石墊層施工以前，要對(duì)影響施工的障礙物進(jìn)行排查，如： 高壓線、石油管線、電纜線、光纜線、雞棚、臨時(shí)房屋等

軟土地基承載力低，穩(wěn)定性差，設(shè)計(jì)與施工中處治措施不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致路基沉降，破壞道路結(jié)構(gòu)。在某高速公路軟基處理中，采用土工格柵復(fù)合碎石墊層的處治方法，通過(guò)對(duì)處治后的路基進(jìn)行沉降觀測(cè)，達(dá)到了預(yù)期的效果，可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗(yàn)參考。

土工格柵的蠕變影響其在工程中的應(yīng)用。針對(duì)此問(wèn)題,本文進(jìn)行了土工格柵的蠕變?cè)囼?yàn),并得到不同設(shè)計(jì)年限下的蠕變強(qiáng)度折減系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在低應(yīng)力比條件下,土工格柵應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定;在高應(yīng)力比條件下,土工格柵的應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),直至斷裂;試樣所受到的應(yīng)力比越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)酱?達(dá)到同樣大小的應(yīng)變值,較低的應(yīng)變比條件下所需時(shí)間長(zhǎng),較高的應(yīng)變比所需的時(shí)間少;土工格柵在應(yīng)力松弛狀態(tài)中,保持應(yīng)變不變時(shí),荷載隨著時(shí)間的增加而逐漸減小。

土工格柵的蠕變影響其在工程中的應(yīng)用。針對(duì)此問(wèn)題,本文進(jìn)行了土工格柵的蠕變?cè)囼?yàn),并得到不同設(shè)計(jì)年限下的蠕變強(qiáng)度折減系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在低應(yīng)力比條件下,土工格柵應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定；在高應(yīng)力比條件下,土工格柵的應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),直至斷裂；試樣所受到的應(yīng)力比越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)酱?；達(dá)到同樣大小的應(yīng)變值,較低的應(yīng)變比條件下所需時(shí)間長(zhǎng),較高的應(yīng)變比所需的時(shí)間少；土工格柵在應(yīng)力松弛狀態(tài)中,保持應(yīng)變不變時(shí),荷載隨著時(shí)間的增加而逐漸減小。

加筋土技術(shù)已在公路、水運(yùn)、鐵道、水利等工程中廣泛采用。加筋材料在工程中的蠕變性及耐久性問(wèn)題一直是人們關(guān)注的重要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)土工格柵的系列變形試驗(yàn),得出土工格柵長(zhǎng)期荷載作用下的變形特征,即變形率與時(shí)間呈對(duì)數(shù)關(guān)系,與應(yīng)力大小呈“s”曲線關(guān)系,為加筋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和加筋材料在工程上的應(yīng)用提供重要參考。

土工格柵與土的界面作用特性直接影響著加筋土擋墻的安全與穩(wěn)定性。因此,土工格柵與填料的界面技術(shù)指標(biāo)在加筋土擋墻的設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。本文在從試驗(yàn)方法、加載方式、試驗(yàn)箱側(cè)壁邊界效應(yīng)和尺寸效應(yīng)、填料厚度、壓實(shí)度以及筋材夾持狀況等幾方面分析土工格柵界面摩擦特性影響因素基礎(chǔ)上,進(jìn)行了土工格柵在砂礫料和粘性土中的拉拔試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:土工格柵與砂礫料接觸面抗剪強(qiáng)度較高,而與粘土接觸面抗剪強(qiáng)度很低;對(duì)于加筋土擋墻拉拔力較大的層位,應(yīng)選用剛度大的土工格柵和砂礫料為填料。直剪摩擦試驗(yàn)不適合確定土工格柵接觸面的抗剪強(qiáng)度。該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)土工格柵加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。

土工格柵的蠕變影響其在工程中的應(yīng)用。針對(duì)此問(wèn)題,本文進(jìn)行了土工格柵的蠕變?cè)囼?yàn),并得到不同設(shè)計(jì)年限下的蠕變強(qiáng)度折減系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明：在低應(yīng)力比條件下,土工格柵應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定;在高應(yīng)力比條件下,土工格柵的應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增長(zhǎng),直至斷裂;試樣所受到的應(yīng)力比越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)酱?達(dá)到同樣大小的應(yīng)變值,較低的應(yīng)變比條件下所需時(shí)間長(zhǎng),較高的應(yīng)變比所需的時(shí)間少;土工格柵在應(yīng)力松弛狀態(tài)中,保持應(yīng)變不變時(shí),荷載隨著時(shí)間的增加而逐漸減小。

土工格柵憑借其良好的加筋特性,在大型土工結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而土工格柵在粉土中的加筋效果并不理想。通過(guò)室內(nèi)大尺寸土工格柵拉拔試驗(yàn),針對(duì)不同的法向荷載和粉土中不同的碎石含量,對(duì)土工格柵受拉時(shí)的拉拔阻力特性進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):單純提高法向荷載來(lái)增加格柵表面的摩擦剪切阻力的方法并不適用。在粉土中加入大粒徑碎石,可以提高格柵橫肋的被動(dòng)阻力,但在豎向荷載較小的情況下,反而降低了格柵的整體拉拔阻力;而施加適當(dāng)?shù)姆ㄏ蚝奢d,抑制土體的剪脹效應(yīng),格柵整體拉拔力則得到了顯著增強(qiáng)。該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)土工加筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

為探究荷載作用下軟土地基直接拼接拓寬路堤受力和變形特征,利用自行設(shè)計(jì)制造的模型試驗(yàn)系統(tǒng),通過(guò)改變軟土地基差異沉降、土工格柵加鋪層數(shù)對(duì)軟土地基高速公路直接拼接路堤進(jìn)行一系列模型試驗(yàn),研究各種工況下舊路與新拓寬路堤土中應(yīng)力變化。試驗(yàn)結(jié)果表明,拓寬路堤在荷載作用下新舊路各斷面土中豎向應(yīng)力隨著荷載的增大而增大,受路堤填土邊坡與下伏地基側(cè)向約束條件的影響,荷載作用下土中豎向應(yīng)力在填土路堤與地基內(nèi)沿深度方向呈現(xiàn)先減小、后增大、再減小的分布特征；軟土地基拓寬路堤差異沉降對(duì)新舊路結(jié)合部位土中豎向應(yīng)力影響較大,土中豎向應(yīng)力隨著差異沉降增大而增大；舊路范圍內(nèi)土中豎向應(yīng)力受差異沉降的影響不大；在拓寬路堤填土的頂部和底部各布設(shè)一層土工格柵加筋層時(shí)可明顯減小路堤土中豎向應(yīng)力和路堤沉降:相同荷載作用下對(duì)比無(wú)加筋路堤,鋪設(shè)2層土工格柵加筋路堤的頂面沉降最大可以減少62%,土工格柵加筋對(duì)軟土地基拓寬路堤沉降有較好的控制作用。

該文對(duì)試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)材料、試驗(yàn)原理與操作進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并對(duì)影響摩擦特性的幾個(gè)主要因素進(jìn)行了分析。

對(duì)土工格柵加筋碎石樁—砂礫墊層的加固機(jī)理進(jìn)行了分析,并用具體的工程實(shí)例表明:該加固系統(tǒng)能充分利用土工格柵的水平加筋作用和碎石樁的豎向加固作用,提高路基的承載力,加快固結(jié)速度,明顯地改善路基的水平和豎向位移。

利用室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定了土工格柵加筋碎石土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和土工格柵加筋粉砂土的回彈模量,分析了加筋層數(shù)和壓實(shí)度對(duì)加筋土的抗壓特性和變形特性的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)格柵層距較小時(shí),土工格柵加筋碎石土具有良好的抗變形韌性,且土的壓實(shí)度越高,其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度越大;與未加筋的純土相比,土工格柵加筋粉砂土的變形剛度有顯著提高,且格柵層數(shù)越多,提高的量越大。