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路基堆载预压施工工艺
路基堆载预压施工技术是通过对软弱土地段路基基底进行适当处理和对路基进行堆载预压，加速路基下沉，降低孔隙比和含水量，提高土体密实度，从而提高软土路基的强度和抗剪切能力，控制路基工后沉降量，确保路基承载力和稳定性。
1 工艺特点
（1）施工费用低，操作简单。
（2）施工不受气候影响，在雨季仍可正常施工，可缩短施工工期，提高施工效率。
2 适用范围
适用于淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和性粘土地基。堆载预压分塑料排水带、砂井地基等堆载预压和天然土地基堆载预压，当软土厚度小于4.0m时，可以采用天然土地基堆载预压法处理，当软土厚度超过4.0m时，应采用塑料排水带或砂井等竖向排水预压法处理。
3 工艺原理及设计要求
（1）路基基础土壤饱和水受填筑物自重压力，经塑料排水带或砂井坚向排至砂垫层，并经砂垫层横向排至路基外。
（2）堆载预压是对路基本体按设计预加荷载，加速路基本体和基础的下沉、固结、稳定，并达到设计沉降、固结要求后缷载，从而控制和减少路基工后沉降。
4 工艺流程
见图1。
允许位移变化值内 下一层填筑 暂停路基填筑 观测与监测 超过允许位移值 堆载预压、卸载 埋设观测桩和监测器 基底处理 施工准备 路基变形稳定 图1 堆载预压施工工艺流程
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5 操作要点
5.1 施工准备
（1）施工作业区段所有征地、拆迁工作已经完成并清除施工范围内的地表及地下障碍物。 （2）人员、材料，机械和试验检测设备已经到位。
（3）施工图纸已经到位，并通过地质勘探和土工试验，明确各设计单元区域淤泥层、残积层、吹填层厚度，土的固结系数、空隙比和固结压力关系、三轴试验抗剪强度以及原位十字板抗剪强度等技术参数。
（4）施工方案已经编制并批复，技术交底工作已经完成。
5.2 基底处理
设置排水沟，并在原地面上根据设计施作塑料排水板或袋装砂井、土工织物、砂垫层等。 5.2.1 排水沟设置
在路基两侧挖不小于1.0m深的排水沟与路基排水系统顺接，并应保持有不小于1%沟底纵坡。在路基内纵、横向每隔2～3m挖引水沟，将积水引至两侧主排水沟，经吊干晾晒，使基底表面产生龟裂。
5.2.2 塑料排水板的施工
（1）进购材料。塑料排水板的型号、尺寸以及其抗拉强度、排水等指标均应符合规范要求，在施工前应有出厂合格证及复检资料，抗老化强度应为1.5年以上，其要求应满足《塑料排水板地基设计规程》。
（2）根据路中线布置塑料排水板桩位，其间距宜为1.5m，呈等边三角形布置。 （3）施工时板位误差不大于5cm，垂直允许偏差不超过板长的1.5％。 （4）塑料排水板深度根据穿过淤泥层为前提来控制板深度。
（5）施工机械为一般履带式，为防止回带，在插机钻杆尖部排水板处包入长约15～20cm的φ6或φ8的钢筋。对于回带超过0.5m以上的要在原板位旁补打。 （6）做好现场施工记录，提供每条板长度的现场记录。 （7）组织人员将排水板头埋入砂垫层里。 5.2.3 袋装砂井施工
一般采用滚筒式砂井机作业， 按划定的区域施工打完砂井，现场清点检查和质量验收。监理工程师签证后，即可填砂覆盖。 5.2.4 铺设土工织物
（1）根据设计技术要求进购土工织物。
（2）事先将土工布加工成12m宽、50m长的一捆。土工织物采用双排线折叠缝合连接，接缝处缝合总宽度不小于5cm。
（3）进购一定数量的编织袋，并装好1/3袋的砂，以用来压土工布。
（4）选择路基拐弯较大处或直线转角处作为起点开始铺设,在土工布端点压上较多数量的砂袋，防止风吹动土工布。
（5）土工布两侧及中间安排不少于4人摊铺，将土工布逐渐铺开，每隔3～5m 即压上几个砂袋。
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（6）对路基拐弯较大处，需要将土工布剪开再搭接缝合，缝合最窄处不小于30cm。 5.2.5 铺砂垫层
（1）选择符合要求的砂料。
（2）利用自卸车将中粗砂运至土工布上，为缩短工期，可在方便汽车出入的各个地段同时进行，为防止土工布受到破坏，可在进车位置土工布与路基外接触处多铺一些砂。 （3）推土机将砂不断往前及两侧摊平，保证压实后的厚度不小于50cm。
（4）厚度不够的地方补砂至符合设计要求。
（5）用碾压机压实，为保证效果，同时用抽水机洒水，使其干密度不小于16.5kN/ m3。
5.3 埋设观测桩和监测器
为便于在施工前后和施工作业中全过程观测与检测堆载预压过程中基处变化情况，控制堆载速度，根据设计的不同要求，常埋设以下观测桩和监测器。 5.3.1 边桩设置
地表水平位移桩埋设按设计要求进行布点，水平位移用10×10×150cm杉木桩，并在桩顶打进1寸水铁钉，作为以后的观测的标志及保证测量精度。 5.3.2 沉降板的设置
堆载预压是不断加载堆高的，为了确保某处的沉降自始至终都能观测到，采用接长观测点方法，即在50cm×50cm钢板上焊接钢管，使钢管能不断接长，管顶始终都露出地面，便于各沉降点的测量。但这样钢管与周围砂接触，而产生摩接力，影响沉降板的下沉，因此，在观测管外套一较大的钢管作为保护层，使堆载的砂与观测钢管隔离，确保观测点能准确反应沉降板的沉降。 5.3.3传感器埋设
为检测空隙水压力，需要埋设传感器，对传感器采用钻探成孔埋设法，在埋设地点用钻探机具钻孔。钻孔只能用清水钻进，不能用泥浆钻进，因泥浆会填塞传感器上透水石通道，影响传感器的正常工作。达到要求的深度或标高后，先在孔底填入部分干净砂，将传感器放入，然后在传感器四周填砂，最后，用膨胀性粘土将传感器上部钻孔封住，便于止水，使孔隙水压力能直接作用于传感器上。
5.3.4深层沉降器埋设
埋设时先钻孔，然后下放带有塑料波纹管的导管，导管底部用木塞塞住，以防止污泥进入导管。其砂层部位导管应用大口径钢管套住并固定，以防砂层与导管接触，保证导管自由沉降。
5.4 堆载预压及卸载
（1）在路基填土达到路面高程经甲方和监理验收合格后，开始堆超载土。 （2）根据设计确定的超载厚度，分层堆载。
（3）堆载选用质地较好的粉土或砂土，每层堆载后，均需进行震动碾压，使堆载土的干密度达到16.5kN/m3以上。检测频率为每层1组（3点）/1000m2，合格率为95%以上。 （4）超载预压期大于设计值且固结度达到80％方可卸载。
（5）卸载后进行碾压，对卸载面用40T振动式压路机碾压6～8遍，其密度达到95%，并使碾
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压后的高程为：路面高程-路面厚度±5cm。
（6）卸载后交工面的回弹模量应大于等于25MPa。
5.5 观测与监测
5.5.1 观测
（1）观察地表变化。由经验的施工人员沿着线路巡回观察路堤外貌的微小变化、微小裂缝及其他发展情况，观察路堤坡脚附近地面的微小隆起和出水现象。
（2）位移观测。位移观测采用精度较高的经纬仪、水平仪进行观测，观测精度应准确到±1mm，填土低于临界高度时，每两天观测一次；接近或超过临界高度时，每天观测并绘制“填土高-时间-位移量”关系曲线图，每天上、下班各观测一次，两次观测值之差除以观测时间（h）再乘以24（h）即为该日平均沉降量，位移量。若连续数日平均位移量超过规定数值，应停止填筑。
（3）沉降观测。沉降观测采用水平观测进行。路堤填土低于临界高度时每两天观测一次，在接近或超过临界时，每天观测一次，在沉降量急剧加大时，每天观测次数不少于2～3次。观测精度应准确到±1mm ，观测后应整理绘制“填土高-时间-位移量”关系曲线图。 5.5.2 监测
（1）孔隙水压力监测。监测孔隙水压力的变化，推测土体的固结度。采用DKY-51型电脑全自动孔隙水压力仪，其特点为单片机技术，能够对钢弦传感器实现20匝全自动数据采样，数据处理和打印输出频率值。
（2）深层水平位移监测。监测在加载中深层软土侧向挤出及滑动情况，控制加载速率。采用CX-56型高精度钻孔测斜仪，该仪器采用电视摄像-显像原理，将孔下反映孔斜顶角的气泡格数和反映孔斜方位的指南针通过光—电—光转换直接反映到地面监视器屏幕上，从而直接读出顶角和方位角的数值。电脑根据这些数据值进行换算，得出测斜管在竖向的水平位移量。
（3）深层沉降监测。了解深层软土沉降，掌握不同地层的差异沉降量。采用分层沉降仪和全站仪作业。分层沉降仪采用磁感应原理，将带有钢尺的探头放入导管内，当探头到达土层中磁环所在位置时，即能引起感应，就可以从钢丝就上读出数值，其精度为±1mm。
（4）地表水平位移。监测地表水平方向的蠕变位移，控制加载速率。测量时用全站仪，按三角三等精度要求进行，测得各桩位的每次坐标值，作为水平位移桩的原始数。
（5）地面沉降监测：监测其沉降速率，控制加载速率，掌握整个场地预压后的总体沉降情况及总体平均沉降量，了解软土固结程度；了解卸载后的地表反弹情况。
5.6 堆载预压参数
堆载预压施工允许偏差见表1。
表1 堆载预压施工允许偏差
项目 宽度 范围 边坡坡率 允许偏差 ±50mm ±100mm ±0.5%设计值 6 主要机具设备
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挖掘机、大吨位压路机（40T为宜）、装载机、自卸汽车、推土机、抽水机、排水板安插机、滚筒式砂井机、孔隙水压力仪、高精度钻孔测斜仪、分层沉降仪、全站仪、钻机等。
7 劳动力组织
每班人员配备：现场指挥1人、工程师1人、测量组4人、试验组2人、辅助普工5～8人，其他设备操作人员按所配置的设备确定。
8 质量要求及质量控制要点
（1）砂料的选择。尽量控制其含泥量及含水量，不得使用淤泥土或含垃圾杂物的填料，砂袋质量应符合《铁路路基土工合成材料应用技术规范》的规定和设计要求，即应具有良好的透水性、耐腐蚀性、抗老化性、以及具有足够的抗拉强度，施工现场应避免长时间暴晒。
（2）加强机械设备的保养维修，确保其完好率和使用率。
（3）对施工人员进行技术交底及相关岗前培训，使其熟悉并掌握施工工艺。 （4）铺设砂垫层要碾压密实，以保证正常施工。 （5）严禁使用破损或有接头的排水板。
（6）经常检查打入深度、有无回带现象，保证排水板、砂袋长度满足设计要求。
（7）堆载要严格控制加载速率，分层（级）荷载应符合设计要求，保证在各级荷载下地基的稳定性。
（8）堆载预压过程中应进行沉降观测并保护好沉降观测设施，若有损坏应及时恢复。若观测连续数日平均位移量超过规定数值，应停止路基填筑。
9 安全及环保措施
9.1 施工安全
（1）操作人员必须持证上岗。 （2）及时检修与保养机具设备。
（3）雨期施工现场供电用的各种闸箱要尽量集中，采取防雨防潮措施，安装接地保护装置，以防漏电、触电。
（4）施工作业区内无高压线路，施工区域应有明显标志或护栏，严禁闲人进入。
（5）施工现场设置明显的安全等警戒标志，标志牌具备夜间荧光功能，保证施工机械和施工人员的安全。
9.2 环保措施
（1）驶出施工场地的车辆，驶入公路或市区，应清除轮胎上附着的泥土，防止洒水扬尘。 （2）夜间施工应遵守当地建设管理部门的规定，尽量避免扰民。
（3）施工现场应配备洒水降尘器具，设专人负责洒水降尘并及时清除浮土。
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