地基系数K30实训指导
一、教学目标
• 掌握路基质量验收标准；
• 掌握地基系数K30的概念；
• 掌握平板荷载试验的适用条件；
• 熟练掌握地基系数测试方法；
• 熟练掌握实验结果的计算与制图。 二、概念
• 地基系数K30是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。
• 地基系数K30是采用直径为30 cm的刚性承载板进行静压平板荷载实验，取得第一次加载测得的应力——位移曲线上下沉量为l．25 mm时所对应的荷载。
三、仪器设备
1．荷载板
荷载板为圆形钢板，其直径为30 cm，板厚为25 mm。荷载板上应带有水准泡。
2．加载装置
(1)液压千斤顶与手动油泵，通过高压油软管连接。千斤顶顶端应设置球铰，并配有可调节丝杆和加长杆件，以便与各种不同高度的反力装置相适应。选用荷载应大于或等于50 kN。
(2)液压油软管长度至少为2 m，两端应装有自动开闭阀门的快速接头，以防止液压油 漏出。
(3)手动液压泵上应装有一个可调节减压阀，可准确地分级对荷载板实施加、卸载。
(4)测压表量程应达到最大试验荷载的1．25倍，精度不低于0．6级。
(5)当使用测力计直接测量加荷荷载时，测力计精度应达到l％。
3．反力装置
反力装置的承载能力应大于最大试验荷载l0 kN。
4．下沉量测量装置
下沉量测量装置由测桥和测表组成。
测桥是用于安装测表固定支架或作为测表量测基准面，由长度大于3m的支撑梁和支撑座组成，当跨度为4 m时其截面系数应大于或等于8cm3。测表宜配置3～4个精度为0．01 mm的百分表或电子数显百分表，量程应不小于10 mm，每个测表应配有可调式固定支架。
5．其他
铁锹、钢板尺(长400mm)、毛刷、圬工泥刀、刮铲、水准仪、铅垂、干燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等。
四、操作步骤
1．测试面准备
场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去松土。当处于斜坡上时，应将荷载板支撑面做成水面。
2．安置平板载荷仪
(1)将荷载板放置于测试地面上，应使荷载板与地面良好接触，必要时可铺设一薄层干燥砂(2～3 mm)或石膏腻子。当用石膏腻子做垫层时，应在荷载板底面上抹一层油膜，然后将荷载板安放在石膏层上，左右转动荷载板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，与此同时可借助荷载板上水准泡或水准仪调整水平。
(2)将反力装置承载部分安置于荷载板上方，并加以制动。反力装置的支撑点必须距荷载板外侧边缘lm以外。
(3)将千斤顶放置于反力装置下面的荷载板上，可利用加长杆和通过调节丝杆，使千斤顶顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上，组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。
(4)安置测桥，测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支承点1 m以外。测表的安放必须相互对称，并且应与荷载板中心保持等距离。
3.加载试验：
(1)为稳固荷载板，预先加0．01 MPa荷载，约30 S，待稳定后卸除荷载，将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。
(2)以0．04 MPa的增量，逐级加载。每增加一级荷载，应在下沉量稳定后，读取荷载强度和下沉量读数。
(3)当总下沉量超过规定的基准值(1．25mm)，或者荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基的屈服点时，试验即可终止。
4．当试验过程出现异常时(如荷载板严重倾斜，荷载板过度下沉)，应将试验点下挖相当于荷载板直径的深度，重新进行试验。对出现的异常应在试验记录表中注明.
五、适用条件和要求
• 粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料
• 有效测试深度范围为400mm~500mm
• 应消除土体含水量变化的影响
• 应在压实后2~4h内测试
• 测试面应平整
• 应避开雨天或风力大于6级天气
• 测试地基系数时，应对仪器进行测试校验
多向搅拌桩作业指导书
一、教学目标
掌握多向搅拌桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，具有指导、规范多向搅拌桩作业施工能力。
二、编制依据
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》 《高速铁路路基施工及维护教学大纲》
三、实训项目
1、熟悉施工工艺流程及技术要求 1.1原地面处理
清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填普通土， 场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。 1.2桩孔测量定位
(1) 依据施工图纸及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴线。
(2) 在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，根据总平面布置图及桩位布置图建立测量控制网。
(3) 测量精确定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位，并在孔位之上做上明显的标记。 1.3机具定位
将桩机安置在设计的孔位上。使钻杆头对准孔位的中心；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。施工时倾斜度不得大于1
％。
1.4搅拌、喷浆下沉
启动搅拌机，使其钻杆沿导向架向下搅拌切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，此时双轴上的多层叶片同时正、反向旋转搅拌直到设计深度。
1.5达到预定设计深度后，在桩端就地持续喷浆搅拌30秒以上，使桩端水泥土充分搅拌均匀（下沉喷浆为总浆量的90～95%以上）。 1.6搅拌、喷浆提升
此时喷浆目的是为了避免喷浆口被堵塞，同时多向、多轴搅拌桩机钻杆上叶片正、反向旋转，继续搅拌水泥土。 1.7搅拌完毕
搅拌、喷浆提升到地表或设计标高（提升喷浆量为总浆量的5～10%以下），完成单根多向多轴搅拌水泥土桩的施工。 1.8移机，进行下根桩施工。 1.9施工工艺流程
多向搅拌桩施工流程：修筑施工平台→放样→钻机就位→搅拌喷浆下沉→达到设计深度→搅拌喷浆提升至预定标高→搅拌完毕→移机→下根桩施工。
2、掌握施工技术参数 2.1、水灰比：0.55； 2.2、水泥掺量：55kg/m； 2.3、浆喷压力：0.4～0.6Mpa； 2.4、喷浆下钻及提升速度：1.0m/min；
2.5、下钻转速：60r～120r/min，喷浆量不小于44L/m，下钻喷浆量占总浆量的90～95%以上;
2.6、提升转速：80r～140r/min，喷浆量不大于5L/m，提钻喷浆量占总浆量的5～10%以下；
2.7、水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。
3、掌握材质要求
选用P.O42.5级水泥（当地下水具有侵蚀性时，应根据设计要求采取相应措施），原材料应按相关规定进行进场检验。
序号 1 2 3 4 5 项 目 桩位（纵横向） 桩身垂直度 桩长 桩体有效直径 桩体无侧限抗压强度 允 许 偏 差 50mm 1% 不小于设计值 不小于设计值 不小于设计规定
4、掌握质量检验标准
按照《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》的规定，每l00 m或小于100 m的段为一个检验批，成桩28天后按成桩总数的10％抽样检验桩位、垂直度及有效桩径，且每检验批不少于5根； 按总桩数0．2％抽样钻孔取芯，观察其完整性和均匀性，取不同深度的3个试件作无侧限抗压强度试验，且每检验批不少于3根。复合地基完成后，采用平板荷载试验检测复合地基承载力。
施工允许偏差、检验数量及检验方法 5、掌握施工注意事项
5.1钻机就位必须正确，其孔位偏差不得大于50mm，钻杆垂直度偏差不得大于1%。钻机开钻前，现场施工员必须进行检查，及时调整。
5.2施工前应认真检查相关设备及管路系统。设备的性能应满足设计要求。管路系统的密封必须良好，管道必须畅通。
5.3浆液的拌制严格按设计配合比控制，严格监督浆液的制作，搅拌时间必须达到要求，浆液的密度采用浆液比重计检测，不得采用一只桶边拌边抽的方式施工，在喷浆过程中浆液应连续搅动，防止浆液发生离析，确保成桩质量，每根桩检验的次数不得少于2次。
5.4搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间，下钻深度、喷浆高程及停浆面、单桩喷浆量应符合施工工艺的要求，并应有专人记录。多向多轴搅拌水泥土桩到达桩端时，应原位喷浆搅拌30s，桩底水泥浆与土体充分搅拌均匀，再
开始提升搅拌头，确保成桩质量。
5.5成桩过程中，如因故停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不小于0.5m。接桩时间不得大于24小时，否则应重打该桩。
5.6施工中若发现喷浆量不足时，应按要求复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
5.7现场各项原始记录必须真实、齐全。
水泥搅拌桩施工作业指导书
一、教学目标
1、掌握水泥搅拌桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准。 2、具有指导、规范水泥搅拌桩作业施工能力。 二、编制依据
《高速铁路路基施工及维护》
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》 《课程教学大纲》 三、实训内容
1、掌握施工工艺流程及技术要求 1.1原地面处理
清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填普通土， 场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。
1.2测量放样
按照设计的搅拌桩的平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记(现场一般采用竹签)，方便在施工中迅速确定桩位。
1.3机具定位
将钻机安置在设计的孔位上。使钻杆头对准孔位的中心,桩位对中偏差不超过5cm；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时钻杆的倾斜度不大于1％。
1.4钻孔
钻孔预搅至设计标高且进入持力层深度满足设计要求。 1.5搅拌作业
水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管带浆下钻，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟。
施工中值班技术人员跟班作业，时刻检查浆液初凝时间、注浆压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录。
1.6机具移位
上一根桩施工完毕，清除叶片及钻杆上泥浆，钻机移位，进行下一根桩施工。 1.7桩头处理
混凝土达到设计强度的70％后，人工对搅拌桩的桩头超灌部分进行凿除，并清除现场余土层，确保达到场平要求。在清运现场余土的过程中一定要注意对搅拌桩体的保护。
1.8施工工艺流程
2、施工质量控制
2.1所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。 2.2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
2.3为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
2.4对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
2.5为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
2.6水泥搅拌配合比：水灰比0.5，水泥浆比重1.8，每米掺灰量不小于50kg。选用的42.5级普通硅酸盐水泥（当地下水具有侵蚀性时，应根据设计要求采取相应措施），原材料应按相关规定进行进场检验。
2.7水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.5MPa。
2.8为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
2.9施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
2.10如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在3小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于50cm，超过3小时应采取补桩措施。
2.11现场施工人员认真填写施工原始记录。 3、质量检验
3.1水泥搅拌桩所用固化料品种、规格及质量应符合要求。
3.2浆液配比应符合要求，制备好的浆液应均匀不得离析，单桩喷浆量应符合要求。
3.3水泥搅拌桩数量、布桩形式应符合要求。 3.4水泥搅拌桩成桩长度及复搅长度应符合要求。
3.5水泥搅拌桩完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度满足设计要求。水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性桩土搅拌均匀程度，拍摄取出芯样照片，抽检数量为总桩数的0.2%，且不小于3根。每根桩取出的芯样送试验室做无侧限抗压强度试验，钻芯后孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
3.6水泥搅拌桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。在成桩28天后，检测单桩或复合地基承载力，其结果应符合设计要求。
3.7水泥搅拌桩施工允许偏差和检验方法按下表： 序号 1 2 3
径 向) 桩身垂直度 桩体有效直值 检验项目 桩位(纵横允许偏差 50mm 1% 不小于设计检验方法 经纬仪或钢尺丈量 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度 开挖50～100cm后，钢尺丈量高压旋喷桩施工实训指导
一、教学目标
1、掌握高压旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准。 2、具有指导、规范高压旋喷桩作业施工能力。 二、编制依据
《高速铁路路基施工及维护》
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》 《课程教学大纲》 三、实训项目
1、施工工艺流程及技术要求 1.1原地面处理
清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，按照设计要求进行清淤回填，场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。
1.2测量放样
场平工作完成后按照设计的旋喷桩的平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记(现场一般采用竹签)，方便在施工中迅速确定桩位。
1.3机具定位
将钻机安置在设计的孔位上。使钻杆头对准孔位的中心；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。施工时旋喷管的倾斜度不得大于1％。
1.4钻进插管
成孔钻进至设计标高且进入持力层深度满足设计要求。在钻进插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，采用边射水边进行插管,清水压力1MPa。
1.5高压旋喷作业
在旋喷浆液贯人注浆管的同时，在后台严格按设计及试验配合比拌制固化剂浆液，待压浆前将浆液倒人集料斗中。当喷管插入预定深度后，自下而上进行喷射作业，旋喷过程中严格控制施工参数：喷浆压力26MPa，转速20r/min，提升速度20cm/min；注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm；对桩顶以下3m范围采取复喷的措施。为提高旋喷桩承载能力，在桩底部1m范围内应采取较长持续时间的措施。
施工中值班技术人员跟班作业，时刻检查浆液初凝时间、注浆风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录。当喷射升到设汁标高后，旋喷施工完毕，快速拔出注浆管，用清水冲洗管路，并把注浆管路冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
1.6机具移位
上一根桩施工完毕，对钻杆、喷射管进行清洗、保养，钻机移位，进行下一根桩施工。
1.7桩头处理
混凝土达到设计强度的70％后，人工对旋喷桩的桩头超灌部分进行凿除，并清除现场余土层，确保达到场平要求。在清运现场余土的过程中一定要注意对旋喷桩体的保护。
1.8施工工艺流程 施工工艺流程如下：
2、施工质量控制
2.1所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
2.2旋喷过程中喷管的提升速率和注浆量要密切配合，根据每节管的长度和拔管速度的要求控制好拔管时间，严禁出现提管过快造成注浆量不足的现象，以免影响桩基的强度和均匀性。
2.3施工过程中事先按照设计桩长准备好管节长度和数量，确保桩长达到设计要求。
2.4原材料的各种技术指标必须满足设计和验标要求，选用P.O42.5级水泥（当地下水具有侵蚀性时，应根据设计要求采取相应措施），原材料应按相关规定进行进场检验。。
2.5时刻观察插管阻力情况，判断是否按照设计要求嵌入持力层，出现异常情况，必须及时通知监理和设计单位到现场确认，并提出处理意见。
2.6现场施工人员认真填写施工原始记录。 3、质量检验
按照《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》的规定，每l00 m或小于100 m的段为一个检验批，成桩28天后按成桩总数的10％抽样检验桩位、垂直度及有效桩径，且每检验批不少于5根；按总桩数0．2％抽样钻孔取芯，观察其完整性和均匀性，取不同深度的3个试件作无侧限抗压强度试验，且每检验批不少于3根。复合地基完成后，采用平板荷载试验检测复合地基承载力。
高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法 序号
1
检验项目 桩位(纵横向)
允许偏差 50mm
施工单位检验数量
量
检验方法 经纬仪或钢尺丈
按成桩总数的
桩身垂直经纬仪或吊线测
10%抽样检验，且每2 1%
度 钻杆倾斜度
检验批不少于5根 桩体有效不小于设计开挖50～100cm
3
直径 值 后，钢尺丈量