路基裂縫處治

1、 三階段 施工準備階段 施工階段 整修驗收階段三個階段 四區(qū)間 填筑區(qū) 平整區(qū) 碾壓區(qū) 檢測區(qū) 八流程八流程 施工準備 基底處理 分層填筑 攤鋪整平 撒水晾曬 碾壓夯實 檢驗簽證 坡面修正 膨脹土的變形特性與一般粘土的變形有其本質(zhì)區(qū)別，由于膨脹土是由一些強親水礦物（如蒙脫石、伊利石等）組成，它表現(xiàn)為吸水膨脹軟化，失水干縮，即產(chǎn)生強烈的脹縮變形，這是膨脹土最本質(zhì)的特性之一。 對于膨脹土的變形可分為兩大類： 外加荷載作用下的壓縮變形； 外加荷載和入滲或浸水共同作用下的濕脹、濕化變形，或外加荷載與蒸發(fā)、風干和水位下降而發(fā)生的干縮變形。膨 脹 土 特 點膨脹土干濕循環(huán)試驗 在土中摻入石灰材料后，石灰與

2、土之間發(fā)生強烈的作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。 開始是絮凝和絮聚，表現(xiàn)為土的塑性降低、最佳含水量增大和最大密實度減小等，隨后粘土顆粒就形成粗粉粒狀的較大顆粒，從而板體性、強度及穩(wěn)定性提高。 石灰加入土中后發(fā)生一系列的化學反應和物理化學反應，主要有離子交換反應，Ca(OH)2的結晶反應和碳酸化反應以及火山灰反應。 這些反應的結果使粘土顆粒絮凝，生成晶體氫氧化鈣，碳酸鈣和含水硅鋁酸鈣等膠結物。這些膠結物逐漸由凝膠狀態(tài)向晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)化，致使石灰土的剛度不斷增大，強度和水穩(wěn)性不斷提高。最終使膨脹土的自由膨脹率為零。 二次摻灰 翻曬粉碎 碾壓膨脹土施工 鹽淮高速公路建湖段路堤填筑高度為46m，其中路

3、基地段填筑高度一般為4m左右，橋頭為6m左右。在施工結束后發(fā)現(xiàn)路堤肩部及路面靠肩部0.55m范圍內(nèi)出現(xiàn)縱向有規(guī)則裂縫，并表露到路面面層上，長10米190米，并且連通，具體詳見裂縫分布一覽表 .編號路段具體位置裂縫寬度距路肩距離延伸長度（mm）（m）（m）K35+400480483580m K362514190m K40左250.53135m K40右10201.5190m K4251.513m K57+392411510219m K58+1922135101.521m K58+1942155102.521m K58左+3974185101.221m K58右+4004225102.622m K

4、58左+568592510224m K58左+6226815101.559m K58左+6977305101.533m K58左+7767865101.510m K58左+9479765102.229m K58左+950973510223m K57+7888025100.514m k35480處裂縫3路基向下開挖裂縫走向旋轉(zhuǎn) k36322右電話平臺處裂縫k36322左電話平臺處裂縫k35+480右二灰土芯樣 YS2標段地基土10m以內(nèi)主要地基土有兩層，（12+3）層軟塑粘土，分布連續(xù)，厚度1.506.90m，（22+3）層亞砂土，此兩層土主要物理力學性質(zhì)指標見下表：地層土層天然含水天然孔隙比液

5、性指數(shù)壓縮模量Es(Mpa)靜力觸探Ps(Mpa)容許承載力名稱W（%）eIi0(kpa)12+3粘土33.80.790.635.390.898022+3亞砂土27.10.7460.912.911.2170 YS5標標段地基土10m以內(nèi)主要有4層，1層粘土，軟硬塑，厚度2.00m左右，2層淤泥質(zhì)粘土，軟塑流塑，厚度1.20m左右，3層粘土，軟硬塑，厚度2.503.50m。4層粘土，硬塑3.504.00m左右，該幾層地基其主要物理力學性質(zhì)指標見下表：地層土層天然含水量天然孔隙比液性指數(shù)壓縮模量Es(Mpa)靜力觸探Ps(Mpa)容許承載力名稱 W（%）eIi0(kpa)1粘土30.20.8620

6、.54.51202粘土34.60.9680.773.7703粘土28.60.8070.45.41600.695 為了分析裂縫發(fā)生的原因，我們采用了鉆探、室內(nèi)土工試驗、重型動力觸探、開挖探槽等手段，并用plaxis軟件模擬驗算路堤土層變形情況。 路堤現(xiàn)場實際量測坡度為1：1.5，路堤計算高度取6m，附加壓力取23 kpa，路基土層數(shù)據(jù)取本次勘探資料數(shù)據(jù)，計算深度從路堤頂面向起向下13.0m。 采用軟件計算，計算成果如下：計算安全系數(shù)1.4，說明路堤整體是穩(wěn)定的。 a)、YS2標段路堤高度為4.0m處，該地段（12+3）層路基土承載力為80kpa。路堤荷載取路堤中間部位計算，具體如下： 80 kp

7、a 路堤地基土承載力滿足要求。kpahrii17.775 . 19 .197 . 16 .188 . 020 b)、YS5標標段路堤高度為4.5m處，該地段1層路基土承載力為120kpa。路堤荷載取路堤中間部位計算，具體如下： 120 kpa 路堤地基土承載力滿足要求。kpahrii78.863 .09 .187 .19 .197 .16 .188 .020 a）、YS2標段取路基未加固地段，路堤高度為5.0m，換算成對路基附加應力為100Kpa，采用分層總和法計算地基變形沉降，計算深度取到亞砂土層。計算結果為路基土沉降量最大值不超過3cm。該沉降為均勻沉降，不易產(chǎn)生拉裂縫。 b）、YS5標段

8、路基、橋頭均采用了粉噴樁對地基1、2層軟土進行了加固處理，粉噴樁處理深度45.5m不等。根據(jù)現(xiàn)場K40+452樁號沉降觀測資料，場地路堤荷載引起的路基土沉降絕對沉降量較小，各級荷載下沉降量一般均小于1cm，且基本趨于穩(wěn)定。 根據(jù)施工日志，施工過程中由于臺風突襲，路堤底部曾被雨水浸泡多日，上部雨水滲入到新填路堤中。 路堤肩部土體相對松散部分被雨水通過毛細孔滲透入路堤中，直接導致路堤肩部填土土層變軟，強度降低。 雨水退去后，變軟的土層孔隙水消散，即路堤松散土體中的水排出，土體開始固結，路肩土體沉降加快。此時路堤肩部土體與路中土體出現(xiàn)不均勻沉降，導致肩部土體拉裂。 1）在穩(wěn)定性分析中，如果土層中有水

9、滲入，則應該考慮浸水后，土的強度降低，作為安全計算，可以用完全飽和土的強度指標。 2）另外，如果一旦出現(xiàn)了裂縫，則穩(wěn)定性分析中應考慮裂隙的影響。如下圖所示：由于貫通的裂縫中土體沒有強度，裂縫中一旦雨水灌入，水壓力將成為滑動力的一部分。 路肩線 點滑移線裂縫線 3）為更深入分析問題，可采用plaxis軟件模仿路堤產(chǎn)生裂縫機理。對路堤肩部土體進行驗證（其中A點為肩部頂點），分別對土體自然狀態(tài)下和雨水浸泡過后，固結60天，計算土體沉降，加以對比。具體成果如下： a）自然狀態(tài)下，路堤土體垂直位移是中間下沉，其下沉位移明顯大于路堤肩部下沉位移（最大差值約3cm）；且位移變形是連續(xù)光滑曲線，曲率較小。 b

10、）肩部土體雨季受到雨水浸泡，路堤土體肩部垂直位移明顯增大，（比中間位移大約3cm），位移曲線近似折線，曲率較大；而又肩部土體水平位移方向轉(zhuǎn)向路堤外，最大位移3.3cm，造成土體橫向拉裂，這與路堤實際拉裂情況基本吻合。 在裂縫較大處路堤肩部鉆鉆探孔2個，采取土試樣。室內(nèi)試驗進行常規(guī)物理性質(zhì)試驗，同時進行了壓縮試驗和直接快剪試驗(q)、固結快剪試驗(cq)。根據(jù)鉆探資料進行填土分層： 1A1層，填土: 褐黃色，由石灰、粉質(zhì)粘土、水泥等組成，填筑密實，韌性低，堅硬，本層分布于0.00.9m。 1A2層，填土：以粘土為主，夾少量石灰，結構松散，韌性低，硬塑，本層分布于0.92.5m。 1A3層，填土：

11、以粘土為主，夾少量石灰，韌性中，硬塑，本層分布于2.54.2m。 1A4層，填土：以粘土為主，結構松散，韌性低，硬塑。本層分布于4.26.5m 由于雨水浸泡及滲透作用，使1A2層、1A4層填土含水量增大壓縮變形增大，強度降低。在上覆土層荷載作用下，下層土發(fā)生壓縮變形，上部土層隨之沉降。 在k42裂縫最大寬度20mm處開挖了探槽。資料顯示頂部0.8m土體堅硬，干燥，難挖；0.8m2.5m土體松散、潮濕、易挖。 裂縫延伸到路面以下2.5米處消失，裂縫走向向堤外伸展。這些現(xiàn)象與現(xiàn)場鉆探記錄資料所反映的一致。路堤土1A1、1A3層堅硬，1A2、1A4土層松散，一旦頂面有外部荷載，上部土隨之沉降形成裂縫

12、。 裂縫延伸到路面以下2.5米處消失表明地基土并未破壞。 1A1層，填土: 0.01.2m，錘擊數(shù)1826，填土很密實，壓實系數(shù)大。 1A2層，填土：0.94.4m，錘擊數(shù)2.58，填土密實性差，較松散。 1A3層，填土：3.95.5m，錘擊數(shù)820，填土較密實。 1A4層，填土：4.86.9m，錘擊數(shù)2.58，填土較松散。 從動力觸探試驗數(shù)據(jù)分析，填土軟硬相間，下部松散土在上部土荷載作用發(fā)生壓縮變形，形成堤面裂縫，這和土工試驗分析結論一致。 綜上所述，由于雨水浸泡及滲透作用，使1A2層、1A4層松散填土含水量增大，壓縮變形增大，強度降低。在上覆土層荷載作用下，下層土發(fā)生壓縮變形，上部土層隨之

13、沉降，產(chǎn)生裂縫。 1、治理方案選擇、治理方案選擇 根據(jù)上述原因分析結果，雨水、地下水浸泡及滲根據(jù)上述原因分析結果，雨水、地下水浸泡及滲透作用致使填土軟化，抗剪強度降低，透作用致使填土軟化，抗剪強度降低，1A2、1A4壓縮系數(shù)較高，孔隙比大，在上覆荷載作用壓縮系數(shù)較高，孔隙比大，在上覆荷載作用下產(chǎn)生壓縮變形，加之靠路肩的土體無側(cè)向約束，下產(chǎn)生壓縮變形，加之靠路肩的土體無側(cè)向約束，形成了向堤外的拉裂縫。形成了向堤外的拉裂縫。 綜合各方面的條件，本著綜合各方面的條件，本著“安全可靠，經(jīng)濟合理，安全可靠，經(jīng)濟合理，技術可行，方便施工技術可行，方便施工”的原則，經(jīng)過細致分析、的原則，經(jīng)過細致分析、計算和

14、方案比較，采用以下幾種方案對產(chǎn)生裂縫計算和方案比較，采用以下幾種方案對產(chǎn)生裂縫路堤進行加固處理：路堤進行加固處理： 1）、土層錨桿：主要是為了加大路堤的側(cè)向約束，增強路堤整體穩(wěn)定性。 2）、注漿：對裂縫處填土進行注漿處理，主要目的是填補裂縫，防止雨水再次滲入，同時提高填土整體密實度，增強土體強度。注漿過程中，壓力不能過大，防止高壓促使滑裂面的形成。 3）、路堤堤腳處沿線打入一定深度的三層相互搭接的攪拌樁擋墻。 詳細設計見圖紙。路 堤 路 面裂 縫 線:1.5路 肩 線錨 桿 立 面 布 置 圖 比 例 尺 1： 500鋼 筋 網(wǎng)自 然 地 面1-1剖 面 圖注 漿 、 錨 桿 、 旋 噴 樁

15、平 面 布 置 圖 比 例 尺 1： 250路 堤 底 邊 線路 肩 線裂 縫 線11坡 面 掛 網(wǎng) 噴 漿注 漿 孔坡 面 掛 網(wǎng) 噴 漿錨 桿注 漿 孔注 漿 孔泄 水 孔施 工 說 明 （1） 注 漿 施 工 a)、 注 漿 水 灰 比 可 取0.40.6， 注 漿 孔 直 徑90m m, 注 漿 深 度 為 ： 斜 面 注 漿 孔 角 度 、 長 度 與 b)、 采 用 壓 密 注 漿 法 加 固 ， 壓 力 控 制 在0.5M Pa， 注 漿 流 量 取10-15L/m in。 c)、 漿 液 用 32.5普 通 硅 酸 鹽 水 泥 ， 注 漿 用 水 不 得 采 用PH值 小 于4

16、的 酸 性 水 和 工 業(yè) 廢 水 。 d)、 采 用 注 漿 地 基 補 強 ， 7天 后 測 定 其 效 果， 采 用 輕 型 動 力 觸 探 ， 若 地 基 強 度 達 不 到 原 地基 要 求 時 ， 應 進 行 補 孔 壓 漿 。 (2) 土 層 錨 桿 支 護 a)、 土 層 錨 桿 分24層 ， 第 一 層 土 層 錨 桿 錨 頭 位 于 路 面頂 以 下0.5 0m， 按 每1.5m垂 直 深 度向 下 排 列 ， 最 后 一 排 錨 桿 錨 頭 位 于 攪 拌 樁 上 , b)、 鋼 筋 為 直 徑20的 級 鋼 ， 長 度 等 于 錨 頭 到 裂 縫 線 水 平 距 離 的

17、 2 3倍 ， 最 后 一 層 定 長 15m。土 層 錨 桿 與 水 平 成150C。 c)、 孔 深 偏 差 50m m， 孔 位 偏 差 5m m， 孔 距 偏 差 100m m， 傾 角 偏 差 5%。 d)、 用 6.5鋼 筋 制 成 60m m圓 圈 焊 接 在 20鋼 筋 上 ， 每2m焊 一 道 ， 再 下 入 錨 孔 ， 保 證鋼 筋 居 錨 孔 中 心 。 e)、 水 泥 ： 水 ： 砂=1：0.4：0.2進 行 試 配 。 f)、 錨 桿 施 工 完 后 ， 建 議 對 其 進 行 養(yǎng) 護7天 以 上 ， 抽 取 錨 桿 總 數(shù)2 進 行 試 拉 ， 壓 力 要 求 達到

18、50kpa以 上 。 （3） 掛 網(wǎng) 噴 漿 a)、 噴 混 凝 土 分 兩 層 施 工 ， 每 層 厚 度4cm， 噴 混 凝 土 采 用C20混 凝 土 。 b)、 將 6.5鋼 筋 進 行 調(diào) 直 拉 伸 處 理 并 按 尺 寸 下 料 ， 進 行 現(xiàn) 場 綁 扎 或 點 焊 ， 20鋼 筋 與 錨 桿頭 焊 牢 ， 并 設 置 鎖 定 筋 。 c)、 坡 面 應 設 置 泄 水 孔 （ 10塑 料 管 ） 以 排 除 土 體 內(nèi) 滲 水 ， 設 置 間 距2.0m。 d)、 網(wǎng) 筋 間 距 誤 差 2cm， 保 護 層 2cm， 上 下 層 鋼 筋 搭 接 長 度 不 小 于30cm，

19、 設 置 定 位 支 架確 保 砼 保 護 層 不 小 于5cm。 （4） 攪 拌 樁 施 工 直 徑 700攪 拌 樁工 程 名 稱制 圖審 核批 準淮 鹽 高 速 公 路 路 堤 裂 縫 處 理 施 工 圖中 國 化 學 工 程南 京 巖 土 工 程 公 司 土 層 錨 桿 的 相 同 ， 路 堤 頂 面 注 漿 孔 于 裂 縫 線 兩 端 各 1m ， 深 度 入 路 基 土 2m 。201500 15000錨 桿攪 拌 樁深 層 攪 拌 樁 直 徑 700mm， 三 排 相 互 搭 接 ， 搭 接 長 度 為 200mm， 深 度 10m， 水 泥 滲 入 比 15 。a)、 注漿范圍

20、 對路堤上所有裂縫段采用注漿施工，在斜面上布置，每米一個注漿孔，梅花形布置，長度超出裂縫長兩端各2m，覆蓋整個路堤坡面，注漿孔深度、角度與土層錨桿的相同，路堤頂面在裂縫線1m左右各加一排注漿孔，注漿深度進入路基土2m。 注漿漿液采用水泥漿液，水灰比可取0.40.6，宜參照類似工程經(jīng)驗確定。注漿壓力、注漿速率、漿液的初凝時間按實際土層情況調(diào)整，注漿點自下而上，每0.5m為一注漿點，使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個整體。 采用注漿地基補強時，其效果測定應在7天后，采用輕型動力觸探，若地基強度達不到原地基要求時，應進行補孔壓漿。 a）、注漿孔的孔徑選取90mm，垂直度偏差小于1%。 b）、注漿

21、前應在注漿點位置開挖溝槽和集水坑。 c）、采用壓密注漿法加固，壓力控制在0.5MPa，注漿流量取10-15L/min。 d)、漿液宜用32.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿配置后放置時間不超過2小時，注漿用水不得采用PH值小于4的酸性水和工業(yè)廢水。 e)、注漿順序應按跳孔間隔注漿方式進行，并宜采用先外圍后內(nèi)部的注漿方法，當?shù)叵滤魉佥^大時，應從水頭高的一端注漿。 f)、注漿終止條件：達到額定注漿量或孔口大量冒漿，方可提管，每次上拔高度宜0.5m。 g)、當注漿壓力保持不變，吸漿呈均勻減少時，或吸漿量不變，壓力均勻上升時，不改變漿液濃度繼續(xù)注漿。相反，則應加大漿液濃度。 h)、注漿順序應按跳孔間隔注漿方

22、式進行. i)、因裂縫、填土不實，存在注漿跑漿現(xiàn)象，因此，漿液需盡量稠，可滲入一定量的粉煤灰，必要時摻加水玻璃以使?jié){液速凝，提高注漿效果。 j）、灌漿期間及施工結束后，應對路堤進行沉降監(jiān)測。注漿注漿后注漿后注漿后注漿后 支護范圍 段路堤裂縫寬度較大（裂縫寬度10mm以上），路堤高為46.00m，地面超載q=50kPa，地下水位埋深地面下-1.00m。除了采用注漿施工外增設土層錨桿支護，土層錨桿分24層，第一層土層錨桿錨頭位于路面頂以下0.50m，按每1.5m垂直深度向下排列，最后一排土層錨桿位于攪拌樁上。 鋼筋為直徑20的級鋼筋，長度等于錨桿錨頭到裂縫線水平距離的23倍，最后一層長度定為15m

23、。錨桿水平間距為1.5m，土層錨桿與水平成150C。坡面掛鋼筋網(wǎng)，采用直徑20的級鋼筋，對土層錨桿進行交叉焊接鎖定。 a）、邊坡錨桿的施工，其施工程序：邊坡清理、設置錨桿孔、清孔、放入錨桿、加壓注漿。孔內(nèi)砂漿充分凝固后進行坡面掛網(wǎng)噴混凝土。 b）、鋼筋網(wǎng)應連續(xù)配置，鋼筋搭接處及錨桿與骨架鋼筋間采用逐點焊接。 c）、噴混凝土分兩層施工，每層厚度4cm，噴混凝土采用C20混凝土。 d）、坡面應設置泄水孔（10塑料管）以排除土體內(nèi)滲水，設置間距2.0m。 a）、建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ 120-99 b）、鋼筋焊接及驗收規(guī)程（JGJ18-96）； c）、ISO9001質(zhì)量體系程序文件（本公司）。

24、a）、施工方法 由于基坑開挖深度范圍填土結構松散，施工中切忌帶水作業(yè)，以防止水滲入土體產(chǎn)生滑動，因此，本工程錨孔施工選用干作業(yè)法進行錨孔施工。邊坡清理測量放線錨孔施工錨桿養(yǎng)護及檢查錨固筋安放孔內(nèi)注漿錨固鋼筋制作鋼材檢驗水泥及原材料檢驗拌制水泥漿養(yǎng)護結束噴射砼（分兩次）設置泄水孔鋼筋網(wǎng)安放制作鋼筋網(wǎng)鋼材檢驗拌制砼水泥及原料檢驗 根據(jù)施工工藝流程，各道工序參數(shù)如下： 邊坡清理：對現(xiàn)有邊坡按圖紙要求進行修理，對坡面虛土進行夯實或清理，確保坡面坡率一致。 測量放線：由專業(yè)人員負責實施，重點把好測準標高，找準水平，校正好錨孔傾角的及橫縱向孔位質(zhì)量關。 錨孔施工：施工中首先按要求對準孔位校正好傾角，施工中途應校正傾角1-2次，一次成孔至設計深度，并對孔底殘土徹底清理，成孔應滿足下列技術要求：孔深