1公路工程強力攪拌就地固化設計與施工技術規范本標準適用于新建、改擴建公路工程強力攪拌就地固化的設計、施工GB5085.3危險廢物鑒別標準浸出GB/T8077混凝土外加劑勻質性GB/T18046用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦GB50119混凝土外加劑應用技術JTG/TD31-02公路軟土地基路堤設計與施工JTGF80/1公路工程質量檢驗評定標準第一冊DB33/T904公路軟土地基路堤設計規范2利用固化劑采用就地固化設備對軟弱土等土體進行固化處理，使土體達到一定強度和其它使用要就地固化硬殼層與剛（或柔）性樁豎向增強體共同承擔荷載的人工4基本規定4.1公路工程強力攪拌就地固化（以下簡稱“就地固化”）設計與施工方案，應遵循“安全適用、技4.2就地固化處理路段應做好現場地形地貌、工程地質、水文、氣象和筑路材料等調查、分析和試驗4.3就地固化設計方案應結合現場氣候、地形、地質、水文、材料、使用要求、建設工期和養護條件4.4就地固化宜采用濕法施工，應根據設計要求制定詳細的施工組織設計，合理確定就地固化施工方法、固化設備和材料選擇，實現施工全過程信息化控制4.5應采用動態設計方法，重視施工監測與分析。在施工階段應通過試驗段進行現場試拌和工藝性試4.6就地固化設計與施工尚應符合現行國家和行業有關技術要求、環境保護、安全生產與消防等方面5.1一般規定5.1.1固化材料主要包括固化劑、外加劑、外加土和水等，其技術指標應滿足相關標準的要求。5.1.2固化設備主要包括強力攪拌頭、挖掘機、固化劑供料系統、儲料設備和控制系統等，其具體要35.1.3根據設計和施工要求，對固化劑進行檢驗和測試，屬于成品的固化劑需提供產品質量檢驗合格5.2材料5.2.1.1固化劑的選擇應遵循“就地取材、經濟合理、保護環境”的原則，其質量應符合CJ/T4865.2.1.2固化劑分為無機類、有機高分子類、有機無機復合類和離子類等，相應材料要求及適用條件c)常用的有機無機復合類固化劑包括水泥類+有機類穩定劑等，宜適用于腐殖質或有機質土等特5.2.1.3固化劑按材料形態分為液體和粉體兩大類。液體固化劑呈均勻狀態，不應有沉淀；粉體固化5.2.1.4常用的水泥、粉煤灰、礦渣微粉和石灰a)水泥應采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，質量應符合GB175中規定的技術要求，且強度等b)粉煤灰應符合GB/T1596中的技術要求d)石灰應選用不低于JTG/TF20中Ⅱ級5.2.2外加劑5.2.2.1外加劑包括早強劑、穩定劑、緩凝劑、減水劑等，應針對不同環境和要求，按一定比例與固化劑一同摻入，起到促進或抑制固化土強度的作用，其選用及5.2.3外加土5.2.3.1外加土應進行顆粒分布、液塑限、塑性指數、有機質含量、含水率、最佳含水率等基本工程a)外加土應就地取材，土粒最大粒徑不應大于50mm；b)土中有機質含量（重量比）不宜超過5%，含水率不宜超過40%5.2.3.2外加土的技術要求和摻量應根據固化劑類5.2.4水45.3.2強力攪拌就地固化系統應滿足場5.3.3強力攪拌頭由2個及以上按一定角度對稱分布在連接a)攪拌頭軸橫轉速為50r/min～120r/min，單次攪拌形狀在平面上為矩形而非圓b)攪拌頭寬度為1.3m～1.8m，高度為0.8m～1.c)當設計固化深度小于1.2m時，宜選用攪拌頭高度不超過05.3.4挖掘機的類型應根據所選用的強力攪拌頭尺寸的大小來選擇，以提供攪拌頭攪拌與移動時的動力，保證攪拌頭的液壓驅動力和攪拌的穩定性，液壓驅動力為23MPa～42MPa，挖機應選擇與攪拌頭相5.3.5固化劑供料系統根據就地固化施工方法分為漿劑供料系統和粉劑供料系統，漿劑設備最大壓力56.1.1就地固化設計應根據公路等級、交通荷載、填土高度、軟弱土的厚度及其指標、使用要求、施工條件、環保要求、經濟和社會效益等進行綜合經濟技術比較，合理確定就地固化處6.1.4根據工程項目使用要求、加固范圍和加固方法的不同，就地固化分為就地固化淺層處理和就地6.1.5就地固化設計內容主要包括形式選用、材料和設備選擇、配合比設計和工程方案設計等，并符c)工程方案主要包括就地固化淺層處理、就地固化硬殼層復合地基和監控設計等。6.1.6應重視施工監測和分析，對就地固a)初步設計階段參照以往工程經驗和本文件的相關規定，結合地質初勘成果，合理確定固化劑6.2.2就地固化配合比試驗應符合以b)試件制備以及相關試驗方法應按照JTG3430進行；固化劑摻量計算按原狀土干密度或濕密度的浸出液進行PH值等污染物測試，具體測試方法按照NY/T1377和GB56.2.3.1收集和調研已有工程設計和使用效果，對原狀土、固化劑、外摻劑、水和外加土進行取樣分6a)對原狀土進行取樣試驗，明確土體含水量、液塑限、有機質含量、PH值等相關指標；驗，掌握土的基本物理力學性能指標以及化6.2.3.2根據以往工程經驗和本文件規定，合理確定固化材料及其摻量，明確施工方法，并符合以下似的工程經驗確定固化劑配合比基準值，濕法施工時應確定水灰時，應根據現場試驗，進行固化劑的種類和摻量的b)魚塘、池塘、河道、暗浜和山坳軟弱土等需清淤換填的不良地質路段；c)泥漿池、沼澤地、灘涂或圍海造路吹填土等無硬殼層路段；e)地基強度不滿足路基路面結構層要求和結構物基礎承載力要求的淺層軟弱土處治路段；g)廢棄土體需進行就地固化，達到資源化利用作為路基填料使用的路段。6.3.2.1就地固化淺層處理常用形式為淺層軟弱土全部固化處理、部分固化處理、低填淺挖及結構物面固化、全斷面固化組合格柵式固化和全斷面固化組合點式固化處理a)地基表層厚度不大于3m的軟弱土路段，采用淺層軟弱土全部固化處理，見圖3所示；7e)對于中厚層～深厚層軟土低路堤路段，采用部分固化淺層處理見圖8，就地固化硬殼層與軟弱89試驗確定固化劑類型及其摻量，必要時應進行壓縮模量的6.3.3.3淺層固化土設計強度采用固化處理后土體的90d齡期=η.....................................(1)fa——固化處理后土體90d無側限抗壓的強度（kPafcu——在標準養護條件下，按設計配合比由室內制備的加固土試塊測得的90d齡期試塊無側限抗6.3.3.4淺層固化處理厚度應根據軟弱土的深度、就地固化硬殼層表面及下臥層的承載力確定，應按pz+pcz≤....................................(2)pz——相應于荷載效應標準組合時，就地固化層底面處的附加應力（kPapcz——就地固化層底面處的自重應力（kPa6.3.3.5淺層固化頂面為矩形基礎或條形基礎時，其附加應力應按式⑶或式⑷進行計算，并進行就地..............................pz——相應于荷載效應標準組合時，就地固化層底面處的附加應力（kPapk——相應于荷載效應標準組合時，路基（或基礎）底面處的平均壓力設計值（kPapc——路基或基礎底面處的自重應力（kPaθ——就地固化層壓力擴散角(°),取28°~45°,無試驗資料時取值宜通過試驗確定。b'≥b+2ztanθ..........................................(5)b——路基或基礎底面寬度（mθ——就地固化層壓力擴散角(°),取28°~45°,無試驗資料時取值宜通過試驗確定。6.3.3.7低填、淺挖路基底面采用就地淺層固化處理時，固化處理深度應滿足相應交通荷載等級的路床厚度和路基工作區深度的要求，且其土基回彈模量E06.3.3.8標準狀態下就地固化土的動態回彈模量值MR應按JTGD30-2015附錄A通過重復加載三軸MR=17.6CBR0.64（2＜CBR≤12） MR=22.1CBR0.55（12＜CBR＜80） 式中:MR——標準狀態下固化土填料的動態回彈模量值（MPa6.3.3.9就地固化淺層加固軟基時應對就地固化硬殼層表面承載力進行計算，并應符合以下規定：a)就地固化硬殼層表面承載力應按照JTG3450規定要b)初步設計階段，就地固化硬殼層表面承載力驗算應按照GB50007均質地基進行估算，土層參安全系數小值進行設計驗算；相應的下臥層承載力安全系數K下按式(8)計算：..........................f下——下臥層承載力特征值（kPaPh——下臥層頂面附加應力（kPa），根據式(3)或式(4)進行計算。b)下臥層軟土的壓縮沉降量S2按照GB6.4.2.1就地固化硬殼層復合地基常用形式，主要分為預應力管樁等剛性樁復合地基和水泥攪拌樁等6.4.2.2就地固化硬殼層復合地基選用原則，規定a)對無硬殼層或硬殼層薄的中厚層軟弱土路段，采用就地固化硬殼層+剛（柔）性樁復合地基處及深厚層（巨厚層）軟弱土路段，采用就地固化硬殼層+剛性樁復合地基處理，剛性樁宜打穿6.4.3.1就地固化硬殼層復合地基設計內容包括淺層固化土材料及配合比設計、淺層固化厚度和寬度6.4.3.2就地固化硬殼層復合地基應結合公路等級、軟土層厚度及其性狀指標、填土高度等，根據路6.4.3.3就地固化硬殼層固化土應進行室內配合比試驗，并根據已有工程經驗，合理確定固化土的固6.4.3.5剛（柔）性樁的樁型、樁體材料、樁體平面布置、樁長、樁6.4.3.6預應力管樁等剛性樁的樁頂設置的預制樁帽宜與就地固化硬殼層頂面持平見圖1）；），6.4.3.7就地固化硬殼層復合地基橋頭和路堤過渡段，打穿軟土層的剛（柔）性樁宜變間距輔以輕質料可選用摻灰土或級配碎石及砂礫等透水性6.4.3.9就地固化硬殼層復合地基承載力及單樁承載力計算應符合以下規定：單樁承載力驗算可采用單樁靜載試驗或土體物理指標進行確定，具體計算應按照DB33/T采用應力擴散法，具體計算應按照式⑶和式⑷d)初步設計階段就地固化硬殼層復合地基承載力驗算采用簡化方法6.4.3.10就地固化硬殼層復合地基沉降計算應符合以下規6.4.3.11就地固化硬殼層復合地基路堤整體穩定性驗算可采用圓弧滑動法，具體計算公式應按照DB33/T904等相關規定進行，其中固化層應a)典型斷面沉降板、位移樁、測斜管等布置設計和監測內容；b)提出公路填筑期、預壓期和路面施工期等沉降速率控制指標和側向位移的控制指標；c)其他檢測內容按照DB33/T904的規定執行。7.1.1公路工程就地固化施工應遵循國家建設工程、安全生產和環境保護等有關法律法規，建立健全質量保證體系、安全生產和環境保護管理體系，保證工程質量和安全，節約資源和保護環7.1.2根據就地固化設計要求、工程規模、土體情況、施工條件和環保要求等合理確定強力攪拌就地7.1.3在軟土工程性質及工程建設條件復雜的地區修建二級及二級以上公路時，宜在主線上選擇代表7.1.4施工時應進行動態監控，當實際地質情況與設計不符或設計方案因故不能實施時，應及時提出7.1.5軟土地基路堤施工中，應根據設計要求進行監測，合理確定路基填筑速率、預壓期和路面鋪筑水、用電、施工道路暢通和必要的安全、環保7.2.2應結合工期要求在施工現場調施工有關參數后，重新進行試驗或調整設計，試樁7.2.4固化材料和施工機械設備的選擇應a)就地固化宜采用濕法施工，固化土的施工溫度宜大于4℃,同時宜避免暴雨天氣施工；a）原位垂直上下攪拌固化式）（7.3.2.2施工放樣按照設計要求進行，對原地面進行復測在道路建設范圍內設置臨時圍堰，與外部隔離，在圍堰內進行處b)回填找平:按照設計固化層頂標高，用推土機對軟弱土區場地進行初步整7.3.2.5采用信息化管理和物聯網手段控制固化劑施工用量，并應符合以下a)固化土應采用根據試驗確定的固化土c)攪拌提升或下降的速率控制在0.1m/s～0.3m/s，固化劑的噴料速率控制在100kg/min~個點上下攪拌循環次數不小于2次；攪拌過程定位系統應實時記錄攪拌頭攪拌施工全過其他地基處理措施采取相應的預壓措施，保證攪拌后板體的整體性及表層土體的壓實b)養護時如遇雨天宜在固化場地表面7.3.2.8養護完成后，對固化土表層進行整平；固化層作為路基時應整平和碾壓，其壓實度及平整度工時，停漿面不應低于就地固化層頂面標高，保證固化層和柔性樁的7.3.2.12剛（柔）性樁其他具體的7.3.2.13加筋墊層的施工應符合以采取措施防止土工合成材料受損和長時間在陽光下爆曬；其他施工要求應按照JTG/TD32和7.4.1動態監測工作除施工企業自行監測外，還應由7.4.2路堤填筑前，應根據設計文件的要求，及時埋設觀測標志及觀測7.4.3施工期應對深層土壓力、沉降、位移等進行定期觀測，并對觀測數據進行整理分析，及時反饋設計單位進行動態設計，動態調整填筑控制標準、預壓期、堆載7.4.4根據沉降觀測結果，提供路基沉降土方量，校驗路基填7.5.1施工質量管理應貫穿施工全過程，施工過程中應采用物聯網控制做到原始記錄齊全、數據準確7.5.2每道工序完成后，均應進行檢查驗收。經檢驗合格的可進入下一道工序施工；經驗收不合格的12-3-4-56-77.5.4就地固化硬殼層復合地基水泥攪拌樁和預應力管樁等施工質量檢驗要求應符合設計文件和7.5.5加筋墊層應滿足設計文件的要求，其質量應按JTG/TD32和JTG/T3617.5.6工程應有真實、準確、齊全、完整的施工原始記錄、試驗檢測數據、質量檢驗結果等質量保證資料。質量保證資料應包括下列內容:a)固化劑、外加劑、外加土的質量檢驗結果;b)固化土配合比、試攪試拌檢驗和試驗數據;d)質量控制指標的試驗記錄和質量檢驗匯總圖表;e)施工過程中遇到的非正常情況記錄及其對工程質量影響分析評價資料;8.1.1就地固化應作為路基工程的一個分項工程進行檢驗評定，應按基本要求、實測項目、外觀質量就地固化系統必須安裝自動記錄裝置；攪拌應均8.1.4固化層表面平整，路拱合適，排12強度4A.2采用濕法施工時固化土配合比設計時常用固化劑的摻入量可參照表A.1。28d無側限抗壓強度（kPa）原狀土含水率60%80%90%固化劑摻入量百分比（%）水泥水泥32～3443～55632～350～15670～133～4553～563～5740～253～460～270～174～542～460～262～372～380～220055～662～474～684～683～425062～475～674～692～390～275～682～482～394～695～6式中:MR——標準狀態下固化土填料的動態回彈模量值（MPaEqcyc——土體動應力幅值(kPa)，等于(σ1k2——固化土填料回彈模量的動應力幅值效應系數，建議取值-0.4；k1-0.01(T-T0)............式中:TC.1.3當dmax＞H時，根據就地固化處理范圍與主動土壓力算粘聚力引起的地基承載力與地基土自重引起的承載力，具體計算按以下規定r=r0exp(θtanφx)..............................r——滑動區的邊界對數螺旋曲線（mx——復合摩擦角(°),根據角度上OAF=進行計算。=r0e=r0c，φ——硬殼層的粘聚力（kPa）和摩擦角(°);c0，φ0——下臥層的粘聚力（kPa）和摩擦角(°);φ——就地固化后摩擦角(°);φ0——下臥層土體摩擦角(°);φ——就地固化處理后土體內摩擦角(°);φ0——下臥層土體內摩擦角(°);OF=OC+CF=H+CF；上ADF=β=π;oc=H。φ——就地固化處理后土體內摩擦角(°);φ0——下臥層土體內摩擦角(°);qu=qu1+qu2............................C.2就地固化硬殼層雙層地基下臥層C.3.1柔性樁復合地基初步設計階段就地固化硬殼層柔性樁復合地基承載力可進行簡化計算，計算簡a）就地固化硬殼層柔性樁復合地基C.3.2h1深度處荷載計算，即下部復合地基表面附加應力Ph1計算，根據應力擴散進行計算，計算公C.3.3復合地基單樁承載力特征值計算應通過樁體材料強度或者樁體側摩阻力進行確定：Ra=η××AP................................(C.7)RRa=UPΣqsilPi+aPqPAP.........................(C.8)Rlp——樁端端阻力特征值（kPak=λmk........................fspk——復合地基表面承載力特征值（R.........................C.3.5對復合地基表面承載力安全系數與下臥層承載力C.3.6就地固化硬殼層剛性樁復合地基計基表面附加應力Ph1計算，根據應力擴散進行計算，計算公a)假定人工硬殼層和樁間土為均質各向的理想彈性體；c)在計算過程中，假定樁間土的應力在同一截