某城市道路軟基處理施工控制與施工過程監(jiān)測研究

摘 要：以某城市Ⅰ級(jí)主干路為例，對(duì)軟基處理施工控制進(jìn)行了介紹，對(duì)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓工程監(jiān)測方案進(jìn)行了分析，得出對(duì)真空度觀測、地表沉降、孔隙水壓力、深層水平位移、分層沉降的結(jié)果分析。

關(guān)鍵詞：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓；軟基處理；監(jiān)測

1 工程概況

某道路等級(jí)為城市Ⅰ級(jí)主干路，四幅路，雙向6車道，道路設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h，道路紅線寬度60米。道路設(shè)計(jì)路面使用年限為15年內(nèi)工后沉降不大于30cm。文章以BK0+000～BK0+400段為例。擬建道路沿線主要為魚塘、灘涂、河涌及局部填土段。

本路段先采用吹填海砂平整場地，吹填及場地平整標(biāo)高為2.00m，設(shè)計(jì)路床頂面標(biāo)高為3.18m。由于本段地質(zhì)主要為淤泥、填土，且厚度在19～23m，本段道路軟基采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法處理。

2 軟基處理施工控制

施工區(qū)域原地面為河塘區(qū)域平均高程在-0.4m，吹填海砂至2.0m，再進(jìn)行真空聯(lián)合堆載預(yù)壓軟基處理。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓主要工作程序?yàn)椋簣龅仄秸ù堤钌埃?、砂墊層鋪設(shè)、塑料排水板打設(shè)、粘土密封墻施工、檢測設(shè)備儀器埋設(shè)、真空濾管鋪設(shè)、兩布三膜鋪設(shè)、抽真空、真空穩(wěn)壓、土方堆載、靜壓、卸載。膜下真空度需穩(wěn)壓在80kPa以上、粘土密封墻的密封性能、排水板打設(shè)深度、排水板通水性能進(jìn)行有效的控制，堆載時(shí)必須保護(hù)密封膜防止漏氣，以及在真空堆載階的對(duì)沉降、孔隙水壓、水平位移、真空度的監(jiān)測，這些因素是對(duì)軟基處理的質(zhì)量保證至關(guān)重要的關(guān)鍵點(diǎn)。

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓系統(tǒng)包括：水平排水系統(tǒng)、垂直排水系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、堆載土系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)。

3 軟基處理施工監(jiān)測

3.1 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓工程監(jiān)測方案

真空預(yù)壓監(jiān)測數(shù)據(jù)以B#路BK0+00至BK0+400路段進(jìn)行分析。本路段范圍的地基處理形式為：軟土層內(nèi)打設(shè)20m長塑料排水板正方形布置間距1m，作為軟土的豎向排水通道，600mm厚水平砂墊層作為水平排水通道，真空荷載和路基填土荷載作為聯(lián)合預(yù)壓荷載加固軟土地基。在BK0+120和BK0+270斷面設(shè)置重點(diǎn)監(jiān)測斷面，對(duì)整個(gè)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基進(jìn)行檢測，施工過程中的監(jiān)測內(nèi)容有：真空度、孔隙水壓力、地表沉降、分層沉降、邊樁位移。通過對(duì)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的每個(gè)施工階段的各項(xiàng)內(nèi)容的監(jiān)測與分析來指導(dǎo)施工。當(dāng)軟基處理同時(shí)達(dá)到如下條件時(shí)軟基處理施工結(jié)束，即可停止真空泵完成軟基處理：（1）滿載預(yù)壓達(dá)到4個(gè)月即120天。（2）連續(xù)15天地表沉降速度不超過2mm/d。（3）推算固結(jié)度不小于90%。停泵后對(duì)軟基進(jìn)行處理效果分析，最后進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)層施工。

3.1.1 真空度觀測

真空度監(jiān)測主要是監(jiān)測真空表，使膜下壓力始終保持在80KPa。真空表主要監(jiān)測真空泵的真空度和膜下的真空度。真空泵的真空度觀測主要檢測真空泵的泵后壓力觀測。

3.1.2 沉降觀測

地表沉降與分層沉降主要用于地基土在不同深度、不同土層的沉降量變化，通過沉降值推算不同土層的固結(jié)度。

3.1.3 孔隙水壓力觀測

通過實(shí)測孔隙水壓力觀測可以及時(shí)的判斷被加固土體破壞情況，孔隙水壓力值可以估計(jì)加固土體的固結(jié)過程，同時(shí)也可以確定加固區(qū)堆載土加載的速率。

3.1.4 側(cè)向水平位移觀測

側(cè)向水平位移觀測主要用于土體側(cè)向變形的測量，反應(yīng)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工時(shí)對(duì)周邊土體的影響，加固土體的側(cè)向水平位移采用打設(shè)測斜管進(jìn)行觀測。

3.2 監(jiān)測結(jié)果與分析

真空預(yù)壓監(jiān)測數(shù)據(jù)以B#路BK0+00至BK0+400路段進(jìn)行分析，在BK0+120和BK0+270斷面設(shè)置重點(diǎn)監(jiān)測斷面。

本工程對(duì)軟基處理中路基填土滿載后的預(yù)壓時(shí)間要求為90+30天，本路段在真空卸載前的預(yù)壓時(shí)間為121天，符合設(shè)計(jì)要求。利用現(xiàn)場實(shí)測沉降資料推算最終沉降值。

3.2.1 真空度觀測

真空度觀測主要觀測了膜下真空度，膜下真空度在開始抽真空的3至5天就可以達(dá)到80kPa，在整個(gè)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工過程中保持膜下壓力值不小于80KPa。在卸載時(shí)采取每隔三天停1/3的泵，最后全部停泵。

3.2.2 地表沉降

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓在前期沉降量比較大，后期沉降逐漸穩(wěn)定，道路監(jiān)測斷面兩側(cè)D1，D2處沉降相對(duì)中間的沉降量D3小，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理區(qū)域中間區(qū)域沉降較大邊緣區(qū)域沉降較小。根據(jù)真空卸載前連續(xù)21天沉降速率（11月3日至11月24日）可知，BK0+270處為1.65mm/d，小于設(shè)計(jì)規(guī)定的連續(xù)15天小于2mm/d的要求。

3.2.3 孔隙水壓力

孔隙水壓監(jiān)測了道路中間地下深度6m、9m和18m處的孔隙水壓值。前期土體孔隙水壓減低比較明顯，后期逐漸穩(wěn)定。

3.2.4 深層水平位移

深層水平位移監(jiān)測了道路路肩處埋設(shè)的測斜桿深度分別為0m、9m和18m處的深層水平位移。B#路BK0+270斷面深層水平位移成果圖可以看出，在真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基時(shí)間，前期土體水平位移比較大，尤其是在剛開始抽中空和堆載階段土體水平位移變化較大，后期逐漸穩(wěn)定。隨著土體深度的加深，水平位移量減小，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基隨著土體深度的加深影響效果逐漸減弱。

4 結(jié)束語

通過對(duì)地表沉降、孔隙水壓、分層沉降及深層水平位移等的監(jiān)測，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基有如下特點(diǎn)：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓在前期沉降量比較大，后期沉降慢慢穩(wěn)定，處理軟基上層土體沉降量比下層土體的沉降量大，沉降量隨著土體的加深而減小，上層土體孔隙水壓變化比下層孔隙水壓變化大，處理區(qū)域中間區(qū)域沉降較大邊緣區(qū)域沉降較小，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法處理軟基隨著土體的加深影響逐漸變?nèi)酢?/p>

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作者簡介：曾超（1989，2-），男，江西南昌人，助理工程師，本科，土木工程專業(yè)。