【正文】 動沖刷而降低路基的穩(wěn)定性。(4)排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程，不應(yīng)直接使水流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水溝渠應(yīng)選擇在地形地質(zhì)較好的地區(qū)范圍內(nèi)通過，以節(jié)約加固工程量。一般情況下，不應(yīng)利用邊溝作農(nóng)業(yè)灌溉用，但不得已時，應(yīng)采取加固措施以防水流危害路墓。排水設(shè)備的設(shè)計應(yīng)與橋涵、隧道、車站等排水設(shè)備銜接配合，有足夠的過水能力，并且應(yīng)與水土保持和農(nóng)田水利的綜合利用相結(jié)合，同時應(yīng)遵循以下原則：(1)設(shè)計前必須進行充分的調(diào)查研究，使排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計做到正確合理。填料含水量過大，會引起強度降低，邊坡坍塌，路基下沉或滑動，影響線路的使用功能。坡面破壞的輕重程度，除與邊坡的巖土性質(zhì)有關(guān)，還與當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境以及地層、地質(zhì)構(gòu)造及邊坡所處的方位有關(guān)，必須綜合考慮這些因素，并結(jié)合現(xiàn)場的材料條件，選擇適當(dāng)?shù)姆雷o類型。易于沖蝕的土質(zhì)邊坡和易于風(fēng)化的巖石路塹邊坡，在施工完成后，經(jīng)長期的自然風(fēng)化和雨水沖刷的作用，可發(fā)生溜坍、掉塊和沖溝等坡面變形和破壞；而在修建河灘上和水庫邊上的路堤，必然經(jīng)常地或者周期性的受到水流的沖刷作用，路基的邊坡和穩(wěn)定性必然受到很大的影響而遭到破壞。因此，必須建立良好、完善的排水系統(tǒng)，做好路基范圍內(nèi)的地面水和地下水的排除工作。(3)土層密實度增加，結(jié)構(gòu)強度提高，表現(xiàn)在標(biāo)貫擊數(shù)增加，從而提高土層本身的抗液化能力第3章 路基排水與防護 概況水對土體的浸濕、飽和及沖刷作用，常常會造成土體的強度降低，導(dǎo)致路基的各種病害，如基床產(chǎn)生翻漿冒泥、下沉和凍害，路基邊坡產(chǎn)生滑動和坍塌的，影響線路的正常運營。其作用如下：(1)密實的水泥土樁體取代了與樁體體積相同的軟弱土，由于水泥樁的強度和抗變形性能均遠遠大于周圍的土，所以由樁與樁間土共同組成的復(fù)合地基的承載力大于天然地基的承載力，沉降量也比天然地基小，從而提高了地基的整體穩(wěn)定性和抗破壞力。通過夯擊能對水、泥、土混合體的作用，加速了水泥—水—土體之間的一系列物化反應(yīng)，由于水泥土的主要反應(yīng)模式是通過水泥顆粒與土粒間的物化反應(yīng)，所以在夯擊的作用下土體很快硬化成為一種新的物質(zhì)—水泥土，增加了水泥土的密實性和強度。加固機理是以樁間土的側(cè)向擠密和樁身置換作用為本。掌握了水泥土其齡期增長的規(guī)律后，我們在進行路基土體加固設(shè)計施工時，可以在現(xiàn)場通過軟取芯方式測定7d或14d的水泥土強度來推測達到設(shè)計強度相應(yīng)所需的養(yǎng)護齡期，以便調(diào)整施工組織確定基坑開挖施工的計劃，使得設(shè)計施工更加合理、充分發(fā)揮水泥加固體的作用來控制路基變形。 養(yǎng)護齡期對水泥加固土強度的影響水泥土強度隨著齡期的增長而增大，一般情況下，7d時水泥土強度可達90d強度的30％～50％，30d可達90d強度的60％～75％，而90d的強度為180d的80％，180d以后水泥土強度增長仍未完全終止。 水泥摻量對水泥加固土強度的影響大量試驗資料都表明，水泥土的強度隨著水泥劑量的增多而增長，當(dāng)水泥的礦物成分相同時，水泥土的強度隨著水泥比表面和活性的增大而提高，這是因為，隨著水泥比表面的增大，土的顆粒和微團粒與水泥顆粒的接觸面積相應(yīng)增大，從而使水泥在土體中能夠更均勻分布，并使水泥的結(jié)合性質(zhì)能更有效地加以利用。土中的有機質(zhì)對水泥土的水解作用有著有害的影響，而其中腐殖質(zhì)的成分對水泥土強度的影響是最大的。實踐證明，對級配良好的土進行水泥土加固，既可節(jié)約水泥，又能取得滿意的加固效果，美國的研究資料表明，含有10％～35％粉粒和粘粒的砂土和礫土，用水泥加固效果最好。不同土質(zhì)具有不同的土料質(zhì)地和成分。通過試驗研究，我們可知：土料是水泥土強度發(fā)育的基礎(chǔ)，水泥是水泥土強度發(fā)育的條件，而原狀土的含水量和施工工藝方式、水泥漿液水灰比、養(yǎng)護齡期和環(huán)境是水泥土強度發(fā)育的保證。而非人為因素主要是不同成因、性能的擬加固原狀軟土(包括土的含水量、土的滲透性)和水泥土硬化反應(yīng)作用的養(yǎng)護環(huán)境條件。影響水泥加固土性能的因素雖然很多，但總的可分為人為(靜態(tài))因素和非人為(動態(tài))因素兩大類。由于路基加固具有工程量大、工期緊、養(yǎng)護時間短、要求見效快的特點。深度相對較大(4～6m且環(huán)境影響要求較低時，可選擇強夯法，但它的有效性與夯擊的最佳擊數(shù)(9～12擊)、夯錘的底面積(錘重l0～15t，錘底面上靜壓力宜為20～25 kPa )、及地基土的含水量(最好為最優(yōu)含水量附近)有關(guān)更大深度(大于8m) 宜選擇擠密樁(孔內(nèi)填以灰土或素土)、攪拌樁或 CFG樁，這些是處理厚濕陷性黃土地基的經(jīng)濟有效的方法，而且對調(diào)整地基的不均勻性和提高防水抗?jié)B性能也有一定的作用?？幽寡ㄌ?， 先挖出松土，再用灰土夯填，然后再用鉆灌注水泥砂漿進行填實處理。⑩對施工過程中出現(xiàn)的問題應(yīng)及時分析原因，提出處理辦法，一般問題的出現(xiàn)及處理參考表施工中問題及分析處理措施表問題 原因分析 處理措施灌注堵管 （1）混凝土中級配碎石大料較多 （1）集中拌合過程中改善碎石粒徑，采用小粒徑 （2）混凝土供應(yīng)間隔時間較長 （2）按照鉆進速度及運輸距離，及時供應(yīng)混凝土鉆頭損壞 （1）清表后換填的砂夾石粒徑較大 （1）清表后填筑砂夾石粒徑不能大于5cm （2）鉆進過程中操作不規(guī)范、不熟練 （2）督促施工單位搞好崗前培訓(xùn)，做到持證上崗截樁斷樁 （1）鉆孔前樁頂標(biāo)高未控制好 （1）鉆孔前做好測量工作，控制好樁頂高程 （2）截樁過程中相鄰樁頭相互砸斷 （2）截樁過程如果樁頭較長，分兩次截斷 濕陷性黃土路基處理方法及效果評 試驗段工程地基處理方法 試驗段工程地基處理方法對濕陷性黃土的地基處理應(yīng)達到兩個目的，其一是消除處理范圍內(nèi)的濕陷性，其二是提高地基承載力，提高地基的變形模量，減少壓縮(固結(jié)) 變形試驗段采用多種地基處理方法，改變黃土結(jié)構(gòu)，增加土密度，達到消除黃土的濕陷性的目的。⑧整個施工過程中，安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，并做好施工原始記錄，記錄鉆壓電流值、孔深、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。⑥清土和截樁時，不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動樁間土。④為保證施工中混合料的順利輸送，施工中采取集中拌和。②CFG樁的數(shù)量、布置形式、間距、樁長、樁頂標(biāo)高及直徑應(yīng)符合設(shè)計要求。（2）CFG樁施工工藝流程原地面處理→測量放樣→CFG樁鉆機就位→混合料攪拌→拌合時間不得少于1min→塌落度控制在180mm→鉆進成孔→記錄孔深→灌注及拔管→→移機→完畢，做好每根成樁的原始記錄，移位至下一根順序樁。CFG復(fù)合地基采用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)時，樁和基礎(chǔ)不是直接接觸，其間有一層顆粒材料組成的散體墊層，為樁向上刺入提供了條件，并通過墊層材料的流動補償，使樁間土與基礎(chǔ)始終保持接觸，在樁、土共同作用下，地基土的強度得到一定程度的發(fā)揮，相應(yīng)地減少了對樁的承載力的要求。大部分荷載將有樁體承受，樁間土應(yīng)力相應(yīng)減小，于是復(fù)合地基承載力較原來地基承載力有所提高，沉降量亦減小，隨著樁體剛度增加，樁體作用發(fā)揮更加明顯。清土和截樁時，不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動樁間土。樁端深入持力層（卵石土）～，且不小于設(shè)計樁長。CFG樁采用正三角形布置。同時，由于邊載的作用抑制了基礎(chǔ)外側(cè)土體向上隆起，導(dǎo)致同一深度處的變形趨于均勻化。當(dāng)外部荷載較小時，樁側(cè)阻力是主要的，而樁端阻力發(fā)揮較少，總體效應(yīng)是使樁間土變形減??；當(dāng)外部荷載較大時，樁的端阻力有較大地發(fā)揮，樁對樁間土產(chǎn)生的總體效應(yīng)是使樁間土變形增大。等沉面以上的樁間土將相對樁體向下移動，從而對樁產(chǎn)生負摩擦阻力，而在等沉而以下；樁體相對于樁間土向下移動，故樁間土對樁體產(chǎn)生正摩擦阻力。綜合考慮樁長(L)和基礎(chǔ)寬度(B)兩個因素的影響，在其條件相同時，L／B值越大，下臥層壓縮變形量越小，總的沉降變形也越?。磺耶?dāng)L／B=6時，下臥層壓縮變形量占總壓縮變形量的百分比很小。(3)基礎(chǔ)寬度對沉降的影響眾所周知，對天然地基，當(dāng)荷載強度相同時，基礎(chǔ)底面寬度越大，沉降量就越大，這是因為路基下某一深度的附加應(yīng)力系數(shù)隨寬度的增加而增大，同時壓縮層厚度也相應(yīng)增大。因此，當(dāng)需要控制沉降時，增加樁數(shù)(相當(dāng)于減小樁間距)比增大樁徑更有效。表41 不同置換率的沉降大小對比置換率m樁項處沉降／mm土表面處沉降／mm承臺沉降／mm樁徑變化承臺半徑變化樁徑變化承臺半徑變化樁徑變化承臺半徑變化從表41可以看出，通過增加置換率以減小沉降的方式中，減小承臺半徑時沉降的減小幅度遠大于增加樁徑時沉降減小的幅度。有承臺約束時，其中為樁徑，為承臺半徑。有資料證明，這一系列排水作用對減少孔壓引起地面隆起和沉陷，對增加樁間土的密實度和提高復(fù)合地基承載力極為有利。④排水固結(jié)作用與一般的碎石樁復(fù)合地基一樣，采用沉管灌注施工CFG樁，在施工和成樁后的一段時間內(nèi)，都會在不同程度上降低地層中地下水的含量，最終達到改善地基土物理、力學(xué)性質(zhì)的目的．在飽和的粉土和砂土中施工時，由于沉管和拔管的振動，會使土體產(chǎn)生超孔隙壓力。砂土在強烈的高頻振動下，產(chǎn)生液化并重新排列致密，而且在樁體粗骨(碎石)填入后擠入土中，使砂土的相對密實度增加，孔隙率降低，干密度和內(nèi)摩擦角增大，改善土的物理性質(zhì)，抗液化能力也提高。因為碎石樁樁體材料是松散碎石，自身無粘結(jié)度，依靠周圍土體約束才能承受上部荷載．而CFG樁樁身具有一定的粘結(jié)強度，在荷載作用下，不會出現(xiàn)壓脹變形，樁承受的荷載通過樁周摩阻力和樁端阻力傳至深層地基中，其復(fù)合地基提高幅度也較碎石樁為大．于是，CFG樁常發(fā)生刺入破壞，而碎石樁常發(fā)生的壓脹破壞和整體破壞。大部分荷載將由樁體承受，樁間土應(yīng)力相應(yīng)減小，于是復(fù)合地基承載力較原有地基承載力有所提高，沉降量亦減小，隨著樁體剛度增加，樁體作用發(fā)揮更加明顯。(2)CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合地基的主要加固效應(yīng)。網(wǎng)土(加筋土)協(xié)同作用時，網(wǎng)主要處于受拉狀態(tài)，這種作用是通過界面摩阻力(咬合力、摩擦力、粘著力)來實現(xiàn)。樁網(wǎng)復(fù)合地基由4部分組成：①拱上路堤填土；②柔性拱區(qū)；③樁土加固區(qū)；④下臥層。樁網(wǎng)復(fù)合地基是指在地基處理過程中，下部土體得到豎向增強體“樁” 的加強形成復(fù)合地基加固區(qū)，在樁頂?shù)玫剿较蛟鰪婓w “網(wǎng)” 的加強形成復(fù)合地基加固區(qū)，從而使網(wǎng)、樁、土三者協(xié)同作用，構(gòu)成一個整體共同承擔(dān)上部荷載的人工地基。復(fù)合地基模量大、地基沉降量小是CFG樁復(fù)合地基重要特點之一．對于上部和中間有軟弱土的地基，用CFG樁加固，樁端放在好的土層上，可以獲得模量很高的復(fù)合地基，上部構(gòu)造物的沉降不大。利用振動沉管施工，將會對周圍土產(chǎn)生擾動，特別是對靈敏度較高的土，會使結(jié)構(gòu)破壞、強度降低．施工結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長，結(jié)構(gòu)強度會有所恢復(fù)．在復(fù)合地基的承載力提高期間，既包含了樁間土結(jié)構(gòu)強度的恢復(fù)，也包括了樁、土間相互作用的加強．加固后地基士的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有減小，重度和壓縮模量有所增大．對于粉砂層振密效果比較明顯，可大幅度提高樁間土的承載能力，有松散狀態(tài)變?yōu)橹忻懿⒔咏軐崰顟B(tài)。CFG樁在飽和粉土和砂土中施工時，由于沉管和拔管的振動，會使土體產(chǎn)生超孔隙水壓力．較好透水層上面還有透水性較差的土層時，剛剛施工完的CFG樁將是一個良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排出，直到CFG樁體結(jié)硬為止。對于上部軟下部硬的地質(zhì)條件，碎石樁將荷載向深層傳遞非常困難，而CFG樁因為具有剛性樁的性狀，向深層土傳遞荷載時其重要的工作特性。當(dāng)樁長大于某一個數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。(3)剛性樁的性狀明顯。當(dāng)?shù)鼗休d力較高時，荷載又不大，可將樁長設(shè)計得短一點，荷載大時樁長可設(shè)計得長一些．特別時天然地基承載力較低而設(shè)計要求得承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基一般難以滿足設(shè)計要求，CFG樁復(fù)合地基則比較容易實現(xiàn)．(2)適應(yīng)范圍廣。既適用于擠密效果好的土，又適用于擠密效果差的土，具有加速土體固結(jié)、沉降變形小、沉降穩(wěn)定快等特點． CFG樁樁網(wǎng)復(fù)合地基主要工程特性(1)承載力提高幅度大、可調(diào)性強。它是一種低強度砼樁，可以充分利用樁間土的承載力，共同作用并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較高的承載力，～3倍，由于通過CFG樁處理過的復(fù)合地基具有承載力高、沉降變形小、變形穩(wěn)定快、工藝性好、灌注方便、易于控制施工質(zhì)量和工程造價較低等特點，因此具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。CFG樁復(fù)合地基減小工后沉降的主要原理表現(xiàn)在以下三個方面： 通過在土體中打設(shè)CFG剛性樁，使樁土承擔(dān)不同的應(yīng)力，樁承擔(dān)較多，而土承擔(dān)較少，減少改了土體所承受的荷載， 從而減少了土體的壓縮量；通過CFG樁對土體的擠密作用及對樁周土體的脫水作用等，改善周圍土體的顆粒大小及其物理力學(xué)性能指標(biāo)；部分荷載通過CFG樁體傳遞至相對承載力較高壓縮層較低的下臥層，在加固區(qū)土層壓縮量減小的同時，下臥層的壓縮量會相應(yīng)有所增加。水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）CTG樁(Cement Fly．a(chǎn)sh Gravel Pile)是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱．它是由水泥、粉煤灰、碎石樁、石屑或是砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間土、網(wǎng)墊層一起形成樁網(wǎng)復(fù)合地基．通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型．CTG樁復(fù)合地基實驗研究是建設(shè)部“七五”計劃課題，于1988年立題進行實驗研究，并用于工程實踐．該技術(shù)已在全國23個省，市廣泛推廣應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計，該技術(shù)已在1000多個工程中應(yīng)用。使計劃兩次試驗性施工方案調(diào)整為一次施工，同時將設(shè)計采用沉管法成孔調(diào)整為長螺旋成孔，提高了施工進度，減少了施工成本及對周圍村莊的影響。，地基加固完成后承載力控制在設(shè)計規(guī)定范圍內(nèi)，單樁承載力試驗及復(fù)合地基承載力試驗均符合設(shè)計要求。滿夯單擊能1000KN（6）用機械將夯坑填平，并測量場地高程，進行第二遍夯點的夯擊。（4）將夯錘起吊至預(yù)定的高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應(yīng)及時將坑底整平。（2），并測量場地高程。m；，夯錘