超载预压地基处理要求

地基处理要求

1、 处理原则

本工程地基处理后的地基主要作为道路路基及技术管线的基础。根据地质条件的分析，地基处理的对象主要有：填土层、淤泥层、淤泥质土层、松散的细粉砂层。

2、 处理方法

经方案设计院评审，决定主要采用堆载预压排水固结法对淤泥软弱路基进行加固处理，对于差异沉降较大的桥头过度带和对承载力要求较高的箱涵、挡土墙地基采取搅拌桩加固。

堆载预压法

1、 施工总体安排情况

a、 竖向排水体采用塑料排水板，插板深入淤泥层下部中粗砂层不小于0.5m，上端插入排水砂垫层。水平排水系统采用砂垫层、盲沟、集水井构成完整的排水系统。

b、 由于绿化带为远期的机动车道且布置有市政管线，因此采用同种处理标准。

2、 插板排水固结设计及计算

a、 荷载取值：碾压填土容重取18.5KN/m3,预压土容重为17KN/m3。

b、 路面结构层的容重取22KN/m3，厚度取74cm；使用荷载等级为BZZ-100。

c、 排水固结计算：双面排水土工布滤膜塑料排水板，b=100mm,δ=3.5mm；固结系数Cv=1.22X10-3cm2/s,Ch=3.1X10-4cm2/s;（取自补勘资料）涂抹系数取0.95；插板打穿淤泥，进入下卧层时，按竖向双面排水考虑。经沉降固结计算而确定的满载预压时间设计定为不超过172d。

3、 堆载预压结构设计

a、 场地平整及水平排水系统：不存在水塘的部位，直接铲除表面杂草和垃圾，平整场地到预定工作面标高，若现地面标高高于设计的场地高程，应降低场地标高。然后铺粗砂垫层。对于路宽范围内的稻田或水塘，直接抽排水、回填砂或土夯实至场平标高。路堤边缘处水塘，须先填筑临时围堰，抽排积水，晾晒后铺设一层土工布，再在土工布上铺设厚砂层。在铺设完砂垫层厚度的80%（40厘米）后，按三角形布置打设塑料插板，上端高出排水砂垫层20cm。之后在砂层中应布设纵横排水盲沟，在纵横排水盲沟交汇处设置集水井，在填土和堆载预压期间3用抽水机强制抽排水。纵向盲沟沿路中心线布置，横向盲沟按50m间距。最后将砂垫层填到设计厚度50cm。对于可形成地表水的处理段，在堆载体外侧可设置排水明沟，排除地表积水。如果水塘无水后表面形成的硬壳足以取消表层土工布，直接铺设砂垫层。

b、 竖向排水系统：在铺设完的砂垫层上，按等边三角形布置打设塑料插板，插板间距1.2米按梅花形布置。插板穿透所要处理的软土层并进入砂层至少0.5米，上端高出（40厘米厚）排水砂垫层20cm。

c、 预压土设计：道路顶预压土采用均匀加荷方法，在道路主车道和下卧管道部位土厚度2.0米（设计路面以上）。

d、 卸载：根据施工监测资料，按相关规范分析地基处理效果，作为卸载依据。卸载时预压土可作为填筑材料填入相邻地带，就地平衡消化。

4、 施工工艺及工艺流程：

a、 清除地表杂草、塘埂、垃圾块石等，平整场地，调整场地标高形成工作面。

b、 回填不小于0.5m厚砂垫层，做盲沟、集水井，对于水塘部位预先筑堤排水，加铺土工布。

c、 打设塑料排水板，塑料板间距1.2m，正三角形布点，长度以打穿淤泥进入下卧砂层0.5~1.0m为准。

d、 埋设监测仪器。

e、 分层碾压填土，回填堆载预压土，分层碾压填土厚度要考虑预留软土固结沉降深度。

f、 施工过程进行浅层沉降，边桩位移以及孔隙水压力观测，控制加载速度和卸载标准。

g、 要加强对集水井中水的抽排工作，确保井中的水能及时有效排至加固区外。

5、 工期安排

采用堆载预压法，施工工期约需8~9个月，工期统计如下表：

工作内容 平整场地 砂垫层盲沟 插板 填土 满载预压 卸载 合计

预计工期 10~15d 12~20d 25~40d 30~60d 180d 15d 8~9个月

从场地平整到堆载结束按290天考虑，满载预压6个月。

6、 施工技术要求

a、塑料排水板：塑料排水板应有足够的抗拉强度，沟槽表面平滑，尺寸准确，能保持一定的过水面积，抗老化能力在二]年以上，并具耐酸碱抗腐蚀性。塑料排水板质量、品格要求应依据有关规范标准、依据插板深度不同选用，断面尺寸采用3.5*100mm，其性能应不低于下表要求：

打入深度L

项目 （m） 10 15 20 25 备注

材 芯带

质 滤膜 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯

涤纶、丙纶等无纺织物

断面宽度（mm）

尺寸

厚度（mm） ≥100

≥3.5

复合体抗拉强度

（KN/10cm3） ≥1.3 延伸率为10%强度

通水能力（cm3/s） ≥30

滤膜 干

拉伸 1.5 1.5 2.5 2.5 延伸率为10%强度

强度 湿

KN/M 1.0 1.0 2.0 2.0 延伸率为10%强度

滤膜 渗透系数

渗透 （cm/s） ≥5*10-4

反滤 等效孔径

特性 O (mm) 小于0.08

插板施工要求：

1、 插板孔位误差不大于50mm；

2、 插板垂直偏差不超过插板长度的1.5%；

3、 插板不能有回带现象；

4、 记录每根插板的长度、孔深。

砂垫层

1、 材料要求：中粗砂，含泥量不大于3%；

2、 砂垫层压实达中密状态，干容重不小于16.5KN/m3； 3、 砂垫层压实后的厚度不小于50cm。

土工布

土工布的规格及质量应符合下表要求：

项目 单位 规格及要求

门幅 M 4.2

单位质量 g/m2 207

条

带

拉

伸 纵向 抗拉强度 N/5cm ＞1750

延伸率 % 18

横向 抗拉强度 N/5cm ＞1750

延伸率 % 15

梯形撕裂强度（纵向） N ＞534

圆形顶破强度 N ＞1800

垂直渗透系数 Cm/s 1.0*10-2

等效孔径 mm 0.146

施工技术要求：

1、 场地平整，清除杂物，如石块、树根、竹杆等；

2、 土工布应采用双排线折叠缝合法缝接，接缝宽度为30厘米；相邻土工布之间的搭接长度不小于1米；

3、 铺好的土工布，周边用砂袋叠压，并及时填砂；

4、 土工布的铺设应与第一层填料的推进方向相适应。

盲沟

1、 盲沟渗滤材料采用粒径3~5厘米、级配均匀的碎石，含泥量不超过3%，沟底设置排水坡度。

2、 盲沟的渗滤材料用无纺透水性土工布完全包裹，搭接长度不小于30cm；

3、 误差要求

平面设置＜10厘米 沟底标高＜5厘米

盲沟高度＜5厘米 盲沟宽度＜5厘米

4、 土工布的接头搭接长度不小于80厘米，在盲沟交叉处不短于120厘米；

5、 土工布可选用200g/m2针刺土工布，其技术要求应满足：

断裂延伸率＞40% 抗拉强度＞10KN/m

顶破强度＞1.8KN 渗透系数＞2*10-2cm/s

集水井

纵横盲沟的交汇处设置集水井，在堆载和预压的整个期间，应使用自动控制式泵抽排井内地下水。集水井的直径为100cm，在砂垫层中采用砾石、水泥滤水管，外裹无纺土工布，每1m四节。集水井随着填石（砂）层的逐级堆载，也逐级上升，采用1m一节水泥管，直到预压层顶面以上1m。加盖和注明井号，并加以保护。

A、 平面位置误差小于5厘米；

B、 井底标高误差小于10厘米；

C、 水井的孔口须高于填土面30厘米；

D、 集水井须与盲沟边通良好；

E、 整个施工和预压过程中就及时抽水，集水井的水深不宜超过50厘米；记录抽水时间和井水位变化。

碾压填土 a、 土料选择，宜采用砾质粘土或土加石；

b、 对土源点抽取土样做重型击实试验，测定填料的最大干容重和最佳含水量；

c、 填土的密实度必须满足要求。填土含水量偏离最佳含水量小于4%时方可进行碾压，土料过干应洒水，水份过多应晾洒。风化岩块不作含水量控制要求；

d、 每层填土按1组3（点）/1000m2频次做现场密实度试验。密实度达到要求方可进行上一层的填筑；

e、 填土须水平分层填筑，粘性土每层压实后的厚度不大于30cm，风化岩块每层压实厚度不大于50cm；

f、 对于碾压机械难以达到的部位（如集水井、观测设备附近等），可采用小型打夯机夯实，并保证满足密实度要求，不得有漏；

g、 填土碾压过程中，注意保护现场布设的各种监测设施，不得损坏；

h、 边坡超宽0.5~1.0米进行碾压填筑，在卸除预压土时再刷坡至设计坡面；

i、 碾压机具应采用重型振动碾；

j、 堆载在碾压面以上堆土或砂2m高，按50cm一层压实，压实度达80%以上。

施工监测内容

堆载预压和插板处理均须进行施工监测工作指导施工过程，动态设计、动态施工。主要内容包括：

1、 沉降观测

通过对软土表层设置沉降板，可以掌握软土层在荷载作用下沉降与时间的关系，从而控制整个施工进度，推算软土层固结度，判断加固效果的好坏。此外尚应在软土中不同深度埋设沉降磁杯，以观测软土深层和分层沉降数值。

2、 测斜和边桩观测

在淤泥深厚区设置测斜管，每次加载时监测各土层水平方向位移。在场地四周设置边桩观测点，可以防止加载速度过快而造成的失稳破坏。

3、 孔隙水压力观测

借助孔隙水压力消长规律曲线，可以了解地基强度、控制施工进度以及推算地基平均固结度。

埋设及观测要求

1、 施工中的沉降板观测

沉降板必须设置在砂垫层之下、土工布之上，沉降板每50m设置一块，板上的沉降杆必须是可以接长，每一节长度为1.5m，连接到堆载预压顶面以上1m为止。

从埋设之日起，堆载过程中每一天观测一次，堆载结束后每3日观测一次，直至卸载完毕后一星期结束观测。

沉降观测数据为二等水准观测精度。并将每次观测成果于次日向工地指挥部提交。

2、 分层（深层）沉降观测、孔隙水压力计

在插板完成后、填土开始之前埋设，埋设位置应符合设计要求，每150m安装1组分层（深层）沉降标孔、孔隙水压力计，沉降环及孔压计在淤泥之间安装，主要观测淤泥在预压期间固结变形、孔隙水压力消散规律和水位变化，卸载前应向设计单位提交完整的观测资料，分析超孔隙水压力的消散情况，计算地基的平均固结度、地基土的固结沉降量、剩余沉降量等，为确定卸载时间提供依据。

3、 测斜和边桩观测；边桩设在周边边坡的坡脚，在填土期间每1~2天观测一次，以控制边坡填土速度，防止边坡失稳。

4、 以上观测数据及时整理报送建设单位和设计单位，由设计人员分析软基处理结果和沉降发展规律。