广西地方标准《公路软土地基处治工程技术规范》编制说明广西交通设计集团有限公司二〇一八年五月目录一、标准制定背景、目的、意义和适用范围 (3)二、工作简况 (5)1、任务来源 (5)2、起草单位和起草人 (5)3、主要工作过程及工作内容 (5)(1)组织分工 (5)(2)资料收集、调查研究分析 (6)(3)标准编写及研讨 (6)三、标准编制原则和主要内容 (7)1、标准的编制原则 (7)2、标准主要内容 (8)四、标准主要内容的确定依据 (8)1、术语和符号 (8)2、基本规定 (9)3、软土地基判别与分类 (10)4、广西典型软土区勘察设计 (11)5、特殊路段软土勘察设计 (19)6、公路软土地基处治方法 (20)7、动态监测与沉降预测 (32)8、附录 (32)六、与有关现行法律、法规和标准的关系 (35)七、本标准的实施建议 (36)广西地方标准《公路软土地基处治工程技术规范》编制说明一、标准制定背景、目的、意义和适用范围软土是特殊土的一种,具有分布范围广、零散、厚度不一、性状差异大等特点。
软土天然含水率高,天然孔隙比大,压缩性高,抗剪强度低,物理力学性质差的特点,软土地基的处治常成为高等级公路建设过程中质量控制的关键环节。
广西地处中国西南地区,濒临北部湾,属亚热带季风气候,其独特的地理位置、地质、气候条件造就了广西软土的特殊性质:软土分布范围广、零散、厚度不一、性状差异大等特点。
据不完全统计,广西区内公路软土地基处治长度平均约占整条线路的1/3。
在广西已建和在建公路中,软基处治方案变更频繁,给设计、施工和管理都带来较大的困难。
较为普遍的现象是同一地质环境,不同设计单位地基处治方案差异较大,许多方案并不适合广西的软土特点。
另外,若软土地基处理设计与施工失当,还会导致路基滑移、不均匀沉降和工后沉降过大等问题,形成路基塌陷、路面开裂、桥头跳车等病害,严重威胁行车安全和影响司乘人员的舒适性。
根据广西交通发展规划,“十二五”期间广西将新增公路1.32万公里,其中新增3426公里高速公路。
预计至2016年末,全区公路建成通车里程将达11.5万公里,其中高速公路约6000公里,一、二级公路约14800公里。
若公路软基处治长度按1/3路线长度计算,“十二五”期间将有0.44万公里软土地基需进行处治,可见巨大软基处治需求,需要制定和完善适合广西公路软土地基工程技术配套标准。
国内公路现行规范主要为《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)和《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006),因为要兼顾国内不同地区的技术状况,只能反映国内企业的平均先进水平,不可能对不同地区进行专项研究,而广西目前暂无此类地方标准。
而且,软土工程特性往往具有明显的地域性,不同区域软土的特性相差较大,在对软土地基进行处治时应区别对待。
外省的先进技术可能因软土工程地质特性不同,或者当地缺乏相关施工经验和机械设备等原因,并不能简单地运用于广西软土。
另一方面,国内一些地区虽然针对某一特定软土地基有一些科研成果和工程实践经验,但各研究成果往往较为分散,且多偏重理论研究,工程实践并不充分,也缺乏系统的总结和提升,尚未形成普遍适用的标准体系。
因此,针对广西公路软土地基工程特性,根据国家及行业现行有关技术规范要求,在补充专项研究和工程实践经验总结的基础上,开展广西公路软土地基的勘察、设计、施工、检测、监测与现场试验等方面的系统研究,编制具有地方特色的公路软土地基工程技术标准,可填补我区在此领域的空白,规范广西公路软土地基的勘察、设计、施工、检测、监测和试验工程等内容,对提高广西公路建设质量具有十分重要的现实意义,也必将带来良好的社会效益和经济效益。
同时,我区公路软土平均长度约占路线总长的1/3,软土范围较广,该地方规范的编制,还能对今后国标及行业方面公路软土地基处治技术相关规范修编提供有力的地方经验支撑。
本规范将适用于广西壮族自治区公路软土地基的勘察、设计、施工、质量检测及监测等。
二、工作简况1、任务来源2015年4月,经广西壮族自治区质量技术监督局(桂质监函【2015】183号文)审查批准,《公路软土地基处治工程技术规范》列入2015年第二批广西地方标准定项目计划,项目编号为2015-0204.同时,2015年7月,经《广西壮族自治区交通运输厅关于下达2015年度广西交通运输科技标准化及信息化项目计划的通知》(桂交科教函【2015】261号)批复,本项目通过2015年度广西交通运输标准化项目立项,由广西交通设计集团有限公司负责起草,计划于2016年年底完成。
2、起草单位和起草人本标准负责起草单位:广西交通设计集团有限公司本标准主要起草人:米德才3、主要工作过程及工作内容(1)组织分工广西地方标准《公路软土地基处治工程技术规范》项目任务下达后,编制单位制订了编制工作方案,组织专家和技术专业人员参加,成立了编制工作小组,召开了项目编制策划会议并就标准研制任务分工、进度安排进行了明确。
(2)资料收集、调查研究分析编制人员根据任务分工进行了资料收集和调查研究分析工作,一是收集国内外相关的技术标准及研究成果,并进行了认真研究、讨论,了解了国内外的最新研究成果及应用经验,特别是“广西公路软土地基处治技术标准化研究”课题成果在广西滨海公路、贵港至合浦高速等项目的应用成效。
二是深入工程现场,通过对广西桂来路、靖那路、崇靖路、沿海改扩建等25条公路的勘察、设计、施工资料及现状调研、与相关部门进行了充分的交流,了解了公路软土处治技术的关键技术要求和控制要点。
三是对前述各项目的实地调研资料进行整理,归纳总结出公路软土处治过程中,哪些是有效的,哪些是失败的,哪些是施工质量问题,哪些是理论上存在缺陷的等,将成功的措施、经验吸取到规范条文上,将不成功甚至是禁止采用的措施也在规范条文上明示,确定了与广西地区环境特点相适应的技术要求及指标。
(3)标准编写及研讨为确保本技术规程的编写工作有序开展,编写工作组在前期大量的研究工作的基础上,于2018年2月前完成了编制大纲和工作大纲,并经内部评审讨论后,于2018年3月15日召开了大纲外部评审会,评审会针对大纲共提出了宝贵的意见和建议。
根据大纲评审专家的意见,以修改完善后的大纲作为项目的工作指导,编写工作组开展了标准正式的编写工作,并于2018年4月上旬完成了工作组讨论稿。
2018年4月16日和4月23日,课题组召开了工作组讨论稿,对讨论稿进行了会审,根据会审意见修改后形成了征求意见初稿。
2018年4月27日,编写工作组召开了征求意见初稿外部评审会,评审会专家针对本规范中的相关内容进行了讨论,共提出了评审意见,起草工作组根据专家建议和意见修改完善后形成了征求意见稿。
三、标准编制原则和主要内容1、标准的编制原则本标准的编制遵循国家勘察、设计与施工相关标准、公路行业勘察、设计与施工相关标准。
在充分调研的基础上,研究和分析了广西软土的性质特点以及广西的地域特点,充分吸收了“广西公路软土地基处治技术标准化研究”课题的最新成果。
经过编写组充分讨论,确定标准编制遵循以下基本原则:(1)科学性原则分析国内标准体系的现状和特点,结合国内外公路软土处治技术现状,尤其是广西境内建成的和在建的公路现状,对已发布的相关软土标准、规范进行梳理、归纳和分类,建立科学、实用、合理的广西软土处治技术标准。
(2)承接性原则标准术语尽量与相应国家、国际、行业和地方标准的规定内容相一致,条文未出现自相矛盾的地方。
标准技术内容与国家、国际、行业和地方标准兼容,未出现冲突,保证了一致性。
标准技术内容中引用其他标准时,已明确指出所引用标准的内容或名称,增强了标准的可读性和可操作性。
(3)可操作性原则标准的起草充分调研了广西区内公路软土的勘察、设计、施工、监测等技术现状,广泛征求了高校、公路管理、勘察设计院、施工单位等领域的专家意见。
编写组在此基础上进行过反复讨论和修改,以实际能操作、易于推广作为编制本规程的一条重要原则。
2、标准主要内容《公路软土地基处治工程技术规范》送审稿正文内容共分9章,还包括前言和附录。
第1章规定了标准的范围;第2章给出了规范性引用文件;第3章为有关术语和符号;第4章为基本规定;第5章为公路软土判别与分类;第6章为广西典型软土区勘察设计;第7章为特殊路段软土勘察设计;第8章为公路软土地基处治方法;第9章为动态监测与沉降预测。
四、标准主要内容的确定依据1、术语和符号(1)第3.1.2条:目前关于软土的定义较为明确,主要是规定天然孔隙比、天然含水率等指标,但广西的软土相对于江浙、上海等地区的软土性质较好,大量试验结果表明,广西软土的物理力学指标比规范定义的软土指标要好,不属于真正意义上的软土,但若按地基稳定与沉降要求来判断,仍不满足要求。
因此,本规范将“部分强度较低、压缩性较高的冲洪积土、残积土、填土及其他特殊岩土层,未经处治不能满足上部构筑物稳定和变形要求”的土层定义为软弱土。
(2)第3.1.3-3.1.5条:关于软土、软弱土、软土地基、季节性软土、坡地软土之间的关系。
软土和软弱土平级,互不包含,软土指常规意义上的一般软土,软弱土比一般软土的性质要好,但稳定与沉降仍不满足工程技术要求;软土和软弱土同属于软土地基(基底有软土或软弱土层分布的地基,在公路路堤、涵洞、通道、挡土墙等荷载作用下易产生滑移或过大沉降变形);坡地软土和季节性软土属于软弱土。
(3)第3.1.6-3.1.8条:针对广西公路软土处治的一些经验做法,为方便叙述和理解,增加了施工控制水位、复合式换填结构、抛石挤淤强夯置换法等概念。
(4)第3.1.9-3.1.14条,按复合地基的加固原理与计算模式,将其分为了粒料桩、加固土桩和刚性桩3部分,其中粒料桩是散体桩,加固土桩指水泥与土混合作用形成的水泥搅拌桩、旋喷桩等,刚性桩主要指刚度较大的桩,这样细分之后,可有效的压缩规范章节,不用针对每一种桩法进行细说,规范显得更加紧凑,计算思路也更加清晰。
2、基本规定(1)第4.1.2条:原为“当公路软土地基连续长度占项目全线长度1/3以上时,应开展专项勘察设计,单独提交勘察设计成果文件”,后来经过内部讨论后,修改为“当软土为路段较长、范围较广、厚度较大、采用新技术的处治方法或者需与桥梁跨越方案进行对比时,应开展专项勘察设计工作,需单独提交勘察设计成果文件”,这样就比较符合目前的习惯做法,比如在桂来高速路铅锌桩PHC桩处治软土及荔玉路某深厚软土区采用桥梁跨越方案等,均做了专项软土勘察和处治设计。
(2)第4.1.4条:初稿评审会时,专家提出应补充水土对桩体的腐蚀性评价,故增加相关内容(涉及对地基处理桩体腐蚀性问题时,应加强软土和地下水的腐蚀性评价)。