廣東某高速公路路基抗滑樁設(shè)計.docx

1、XX高速公路XX合同段K129+581K129+650段抗滑樁設(shè)計說明書1、項目概況本項目位于XX省XX市，屬于XX高速公路XX至XX段第十八合同段，項目 樁號為 K129+581 K129+650。由于發(fā)現(xiàn)加固軟基的CFG樁出現(xiàn)較高的斷樁率，影響了路堤邊坡的穩(wěn)定性, 受XX省XX公司委托，對K129+581K129+650段進行路堤邊坡加固處理。2、設(shè)計依據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002預(yù)應(yīng)力混凝土管樁圖集03SG4093、工程地質(zhì)概況本段路堤位于山澗洼地，兩端為山地丘陵，局部為半挖半填路段。設(shè)計階段 于

2、K129+620 (HZK209)處設(shè)置了地質(zhì)鉆探孔，根據(jù)探孔揭示，段內(nèi)覆蓋表層為亞 粘土(局部分布耕植土)，厚約1.21.5m；第二層為淤泥質(zhì)亞粘土，厚約3.55.2m； 下臥層為全風化花崗巖。各土層的物理力學指標如表3.0表3.1 土層參數(shù)項目指標凝聚力C (KPa)內(nèi)摩擦角()容重Y (g/cm3)淤泥質(zhì)亞粘土9.24.717.2亞粘土6.57.818.9注：表中數(shù)據(jù)取自地質(zhì)勘查報告中偏小值。4、工程概況XX高速公路XX合同段位于XX至XX是典型的山丘路段，沿線地形地貌十分工程量清單工程名稱：XX高速公路XX合同段K129+581K129+650段抗滑樁設(shè)計序號項目規(guī)格單位數(shù)量市場價單價

3、合價1預(yù)應(yīng)力管樁參見表6-1根1072混凝土C25m342.636 20鋼筋I(lǐng)I級鋼噸1.9124)16鋼筋HRB335噸0. 6354)10鋼筋HPB235噸0.41668鋼筋I(lǐng)級鋼筋噸0. 298合計噸3. 2614挖力3 m34.0復(fù)雜，有高填高挖路段、半填半挖路段、穿山澗路段和單邊靠山丘路段等，路堤 填筑高度因地形地貌的復(fù)雜變化也很大，最低處只有2m多，最高處超過10m。橋頭過渡路段、含結(jié)構(gòu)物路段和一些特殊路段的軟弱路基采用了 CFG樁復(fù)合 地基處理。由于施工原因，現(xiàn)工程中有若干路段的CFG樁出現(xiàn)較高斷樁率，經(jīng)地 基承載力以及邊坡穩(wěn)定分析，有若干段的穩(wěn)定安全系數(shù)達不到相關(guān)規(guī)范要求，為

4、確保工程質(zhì)量，必須對達不到相關(guān)規(guī)范要求的路段進行加固處理。5、設(shè)計原則根據(jù)地質(zhì)特點以及項目實際情況，本次設(shè)計以“安全可靠，經(jīng)濟合理，施工 快捷”為設(shè)計原則，對K129+581K129+650段進行抗滑樁設(shè)計。首先，在打入抗滑樁之后的安全系數(shù)要達到相關(guān)規(guī)范要求，即Fs1.20；其 次，在確保安全的前提下，盡可能降低成本；最后在工期相對緊張的情況，在施 工的工藝、流程的選擇上，盡量選擇快捷、質(zhì)量易控制的施工方法。6、施工圖設(shè)計本次設(shè)計處理主要分為抗滑樁選型、抗滑樁布置以及地梁設(shè)計三大部分：(1) 抗滑樁選型。本次設(shè)計抗滑樁選用預(yù)應(yīng)力管樁，一方面預(yù)應(yīng)力管樁的 成樁質(zhì)量高，使工程質(zhì)量有保證；一方面施工

5、速度快，較采用其他樁型更節(jié)省工 期。(2) 抗滑樁布置。由于該路段的路基采用了 CFG樁的加固處理，由于出現(xiàn) 較高斷樁率，需要打設(shè)抗滑樁以保證路堤邊坡的穩(wěn)定性?？够瑯豆试诖_定樁位的 時候，一方面考慮原CFG樁的位置，一方面考慮抗滑樁打設(shè)在三角型形心的位置 這一原則。我院采用在坡腳和邊溝2米之間的碎落臺打設(shè)兩排抗滑樁對路堤邊坡 進行加固，從而提高邊坡的整體穩(wěn)定性。(3) 地梁設(shè)計?？够瑯洞蛟O(shè)之后，抗滑樁之間是相互獨立的，整體性較差, 在沉樁位置打設(shè)地梁，就將各個樁形成整體，使抗滑樁的抗滑效果有了明顯的提 高，從使邊坡的穩(wěn)定性有所加強。6.1抗滑樁選型本次設(shè)計依據(jù)業(yè)主提出“重質(zhì)量，工期短”的要求，

6、經(jīng)過綜合分析，抗滑樁采用直徑為30cm的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，其具體構(gòu)造參數(shù)值和力學性能指標值見下表 6-1, 6-2o表6-1預(yù)應(yīng)力混凝土管樁規(guī)格尺寸表管樁規(guī)格尺寸(等級B)直 徑D (mm)壁 厚T(mm)樁 長 (m)預(yù)應(yīng)力鋼筋螺旋筋直徑Dia(mm)數(shù)量NO分布直 徑Dp(mm)直徑Dia (mm)LIL2間距(mm)長度(mm)間距(mm)30070117. 172353.5401200100表6-2預(yù)應(yīng)力混凝土管樁力學性能指標表管樁力學性能外 徑 (mm)壁 厚 (mm)允許承載 力KN(tf)等級有效預(yù)應(yīng)力N/m2 (kg. f/cm2)抗裂彎矩KN. m(tf. m)極限彎矩KN.

7、 m(tf. m)30070834(85)B4.6(47. 0)34(34. 7)60(61.2)6.2抗滑樁布置說明抗滑樁打設(shè)范圍在 ZK129+581-ZK129+632 段和 YK129+610-YK129+650 段, 位置在邊溝與坡腳線之間、寬為2米的碎落臺，按沿公路里程方向兩排布置，排 距為0.5米，靠近坡腳一排樁以后簡稱為內(nèi)側(cè)樁，靠近邊溝一排樁簡稱為外側(cè)樁; 沿公路斷面方向樁距1.8米，內(nèi)側(cè)樁軸心距離坡腳0.6米，外側(cè)樁軸心距離坡腳 1.5米，距離邊溝0.9米。施工圖中預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計深度為11米，打入持力層2-2.5米，建議貫 入度達到20mm 100mm/10擊為收錘標準

8、，實際打設(shè)長度可根據(jù)收錘時長度確 定；管樁上端與地梁連接，樁身進入地梁10cm,填芯混凝土與地梁混凝土標號 一致，為C25,填芯高度為1米；在樁端板上焊接12根直徑為16的鋼筋伸入地 梁，以確保地梁和管樁較好的形成整體。6.3地梁設(shè)計說明地梁設(shè)置在距離坡腳線0.4米，距離邊溝0.7米處，截面尺寸寬度為0.9米, 高度為0.4米，長約95米；地梁頂面與地面相平，底面距離地面0.4米。地梁截面配筋：主筋為8根6 20,頂面4根，底面4根，頂面4根等間距布 置，底面4根兩側(cè)各布置一根，中間布置2根，間底部分為兩個矩形區(qū)域，以便 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁端伸入地梁。地梁采用C25混凝土，保護層厚度為30mm

9、。按照地梁施工技術(shù)規(guī)范要求架立地梁模板，確保地梁的澆注質(zhì)量。7施工流程以及操作要點7.1施工流程圖1施工流程圖7.2施工操作以及質(zhì)量控制建議7.2.1施工準備1預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗施工前，首先應(yīng)對進場的預(yù)應(yīng)力管樁的質(zhì)量進行檢查，管樁必須具備出 廠合格證和產(chǎn)品說明書。樁表面應(yīng)平整光滑，局部蜂窩、氣孔深度不應(yīng)超過 10mm,表面的收縮裂縫深度、寬度，長度不應(yīng)超過2mm、0.25mm、150mm。 2管樁吊運、運輸、堆放1）管樁吊運應(yīng)符合輕吊輕放，專用吊鉤起吊，嚴禁拖拉取樁的規(guī)定。2）由于長細比大、自重大，運輸中避免大的動荷載。運輸過程中，支點 必須滿足兩點法的位置（支點距離樁端0. 207L）處，并

10、墊以楔形木, 防止?jié)L動，保證層與層間墊木與樁端的距離相等。運輸車輛底層設(shè)置 墊枕，并保持同一平面。3) 堆放時，樁下墊木設(shè)置兩道，支撐點的位置就在兩點吊的吊點位置處, 當重疊堆放時，各層均設(shè)置墊木，堆放層數(shù)不超過三層。3作業(yè)條件1) 施工場地達到“三通一平”，打樁范圍內(nèi)按設(shè)計鋪設(shè)0.61.0m厚粒 徑不大于30cm的碎石土工作墊層。2) 做好場地清理和場地排水工作。4技術(shù)準備1) 打樁機具施打管樁的打樁機具宜采用三點支撐履帶式打樁機，不宜采用自 由落錘打樁機。柴油錘宜選用簡式柴油錘，遵循“重錘低擊”的原則選擇柴油錘 的型號。錘重與樁重比值可取0.35-0.6,最大錘擊壓應(yīng)力小于預(yù)應(yīng)力 鋼筋混凝

11、土樁抗壓強度的75%o柴油錘的選型盡可能在滿足樁的設(shè)計 要求的前提下，降低打樁的破損率(1%-3%),每樁總錘擊數(shù)不宜超過 2000 擊。樁帽和樁墊。樁帽應(yīng)有足夠的強度剛度和耐打性，圓筒形，筒深 35-40cm,內(nèi)徑應(yīng)比管徑大2-3cm0樁墊要厚度均勻軟硬合適，錘擊后 壓實厚度不小于12cm。2) 打樁收錘標準本設(shè)計中建議采用貫入度標準為主，樁尖入持力層深度為輔的雙 重收錘標準，持力層為強風化巖。具體收錘標準應(yīng)綜合考慮貫入度、 施工錘重和落差影響，根據(jù)現(xiàn)場檢測情況由多方討論確定。根據(jù)類似工程資料，作如下建議：(1) 施工中建議貫入度達到20mm-100mm/10擊、樁尖入持力層 2-2.5米收

12、錘，如樁尖入持力層超出2.5米而貫入度未降至 20mm-100mm/10擊，以貫入度為準。(2) 在正式施工前，建議進行試樁，10擊為一陣擊，當貫入度 達到100mm/l0擊左右時，記錄其后每10擊貫入度，并用低應(yīng)變儀進 行樁身完整性檢測和樁頭情況檢測。3）打樁順序為減小因成樁過程中，擠土效應(yīng)對成樁質(zhì)量的影響，采用由中間 向兩邊，隔樁跳打的方式打樁。7.2.2預(yù)應(yīng)力管樁施工1定位放樣1）根據(jù)設(shè)計圖紙編制樁位編號及測量定位圖。2）沉樁前先放出定位軸線和控制點，并用約3040cm長的小竹片樁定 位每根樁的中心位置。3）樁機移位后，應(yīng)進行第二次核樣，保證工程樁位放樣偏差值小于10mm。 2喂樁1）為

13、確保管樁進入持力層深度，有效預(yù)防浮樁，喂樁前應(yīng)按設(shè)計要求把 鋼樁尖焊在第一節(jié)管樁的下端板上。2）將管樁吊起，喂入樁機內(nèi)，然后對準樁位，將樁插入土中約1.0米至1.5米，校正樁身垂直度后，開始沉樁。如果樁在剛?cè)胪吝^程中碰到 地下障礙物，發(fā)生樁位偏差超出允許偏差范圍時，必須及時將樁拔出 進行重新插樁施工；如果樁入土較深而碰到地下障礙物，應(yīng)及時通知 有關(guān)單位，協(xié)商處理發(fā)生情況，以便施工順利進行。3錘擊沉樁沉樁時，用兩臺經(jīng)緯儀交叉檢查樁身垂直度，無異常時即可正式沉樁。在開 始沉樁是，落距應(yīng)較小，待第一節(jié)樁入土一定深度且樁身穩(wěn)定后，再按正常沉樁 速度進行。在沉樁過程中應(yīng)注意一下幾點：1）使樁錘、樁帽和樁

14、身的中心線重合，力戒偏打；2）在打樁過程中，每根樁都要連續(xù)施打，一氣呵成，不可間歇時間。3）嚴格打樁順序，堅持中間向兩邊的施打原則；4）記錄樁身最后十擊貫入度，控制收錘標準。4截樁管樁施打在滿足停錘條件或終壓標準后仍有一大截管樁外露時，應(yīng)對該節(jié)實施截樁。截樁采用專用切割機，邊切割邊澆水。嚴禁在管樁沒有完全切斷時采用 大錘敲斷或樁機別斷。5樁端板施工伸入地梁鋼筋與樁端板焊接，應(yīng)與端板焊牢，雙面焊，焊縫長度5d；與樁 端板和托板連接的鋼筋應(yīng)與樁端板可靠焊接，保證澆灌填芯的混凝土時不下沉。 7.2.3地梁施工地梁施工與管樁填芯混凝土施工同時進行，要確保管樁進入地梁長度，立模、 綁扎鋼筋合格后進行混凝

15、土澆筑和養(yǎng)護。7.2.4質(zhì)量控制預(yù)應(yīng)力管樁的工程成樁質(zhì)量質(zhì)量控制包括樁身的垂直度、單樁豎向承載力以 及樁身完整性，其質(zhì)量應(yīng)滿足下列規(guī)定：1樁身垂直度樁身垂直度允許偏差為l%o可以用錘球吊線測量。2單樁豎向承載力檢測方法應(yīng)采用靜載試驗，應(yīng)符合建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ06)的有關(guān)規(guī) 定，檢測樁數(shù)不少于總樁數(shù)的0.5%,整個工程不少于2根。3樁身完整性樁身完整性采用低應(yīng)變動力檢測，按照樁基低應(yīng)變動力檢測規(guī)程 (JGJ/T93-1995)的有關(guān)規(guī)定進行，采用反射波法進行檢測，其原理是在樁身頂 部施加一個脈沖，應(yīng)力沿樁身向下傳播，當樁身存在明顯波阻抗差異的界面時， 將產(chǎn)生反射波，經(jīng)接收放大、濾波和數(shù)據(jù)處

16、理，可以辨識來自樁身不同部位的反 射信息，由此判斷樁身的完整性，推斷缺陷的類型以及在樁身的位置。樁身完整性的檢測按照總樁數(shù)1。數(shù)量進行檢測。8增加路段現(xiàn)場監(jiān)測建議8.1增加路段現(xiàn)場監(jiān)測的目的XX高速公路XX合同段多為高填土路段，軟弱路基采用CFG樁的地基處理方 式，但是由于種種原因，出現(xiàn)了較高的段樁率，以至于影響到了路堤邊坡的穩(wěn)定 性以及路基的承載力等，這些路段常產(chǎn)生的質(zhì)量問題主要有不均勻沉降和滑移失 穩(wěn)等，這些問題不僅影響工程質(zhì)量、延誤施工工期，而且易影響工后行車的舒適 度，誘發(fā)安全問題，有必要對該路段施工期間進行全面的質(zhì)量控制。包括路堤邊 坡的穩(wěn)定性監(jiān)控以及沉降變化趨勢預(yù)估等，擬通過建立現(xiàn)

17、場觀測體系、分析工程 地質(zhì)條件、理論計算和現(xiàn)場觀測以及試驗等工作，達到以下目的：(1) 通過理論分析和對沿線各軟基段內(nèi)填土過程進行現(xiàn)場監(jiān)測，控制軟基 路段的填土速率，控制填土速率，達到安全、穩(wěn)定的目的；(2) 通過對軟基段沉降的觀測和最終沉降的計算，掌握軟基路段的地基固 結(jié)和沉降情況，以便采取最佳措施減少工后沉降；(3) 通過對軟基段現(xiàn)場監(jiān)控，完善現(xiàn)場觀測資料，為了解軟基處理效果和 完成竣工資料提供現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)；(4) 通過監(jiān)測抗滑樁的變形以及抗滑樁兩側(cè)土體的變化情況，確定路堤邊 坡的穩(wěn)定情況和發(fā)展趨勢；(5) 通過檢測及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷及時整改，及時通知業(yè)主采取措施，避免 災(zāi)害的發(fā)生。8.2增

18、加路段現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容基于XX高速公路第是XX合同段沿線軟弱地層的具體特點，對軟基上填筑路 堤進行施工過程及工后穩(wěn)定與安全的監(jiān)測，對軟土路段的監(jiān)測主要包括：表面沉 降觀測、水平位移監(jiān)測、專業(yè)深孔側(cè)斜監(jiān)測。1、沉降監(jiān)測根據(jù)各路段內(nèi)填土高度、軟土分布情況等，一般監(jiān)測斷面，每個斷面布置3 個表面沉降觀測點，即左中右各布置1個沉降觀測點，參見圖1;2、水平位移監(jiān)測軟基自身及其上填筑路基的沉降，與軟基在路堤填筑荷載作用下產(chǎn)生的水平 位移是分不開的。通過側(cè)向位移的觀測了解施工期路堤水平向位移發(fā)展趨勢，從 而判斷地基的穩(wěn)定性，它是軟基穩(wěn)定性控制的重要指標之一。水平位移觀測孔布 置在路堤坡腳處及路肩位置。3、專業(yè)深孔側(cè)斜監(jiān)測對重點、復(fù)雜的高邊坡采用專業(yè)的深孔測斜手段進行監(jiān)測。針對具體的目標邊坡，確定典型監(jiān)測斷面，采用鉆孔埋設(shè)側(cè)斜管，用測斜儀監(jiān)測邊坡深部水平位 移。通過定期量測側(cè)斜管軸線與鉛垂線方向的夾角變化量來監(jiān)測邊坡改點不同深 度側(cè)向位移隨時間的變化情況。8.3監(jiān)測設(shè)置根據(jù)業(yè)主要求和XX高速公路的現(xiàn)場情況，擬對K129+581K129+650路段采 取以下三種觀測項目，以最大限度的發(fā)揮特殊路段監(jiān)測的作用。該路段的監(jiān)項目 參見表3o表3 xx高速公路K129+581K129+650段設(shè)計監(jiān)測項目表擬監(jiān)測項目斷面數(shù)(個)主要儀器儀器主