公路軟基處理中堆載預(yù)壓法的應(yīng)用

張學(xué)康 常作眾

摘 要： 目前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快，人們生活質(zhì)量也在不斷提高，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量逐年攀升，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中公路工程承擔(dān)著更大的交通壓力，因此對(duì)其施工質(zhì)量也提出了更高的要求。堆載預(yù)壓法的應(yīng)用，可有效提高路基強(qiáng)度、承載能力，降低路基沉降，實(shí)現(xiàn)路基加固的目的。在具體施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工工藝進(jìn)行施工，保證其施工質(zhì)量，滿(mǎn)足車(chē)輛通行需求。

關(guān)鍵詞： 軟基處理；堆載預(yù)壓法；工程概況

一、工程概況

某公路工程，地下存有淤泥層，厚度為2.9～7.5m。因工程建設(shè)所需，軟基處理可選用堆載預(yù)壓法施工，要求處理后在150mm以?xún)?nèi)控制道路工后沉降。按照當(dāng)前實(shí)際荷載，可進(jìn)行堆載荷載的合理設(shè)計(jì)，同時(shí)為減少堆載預(yù)壓時(shí)間，需進(jìn)行塑料排水板設(shè)置，進(jìn)行豎向排水。處理時(shí)，必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地基沉降、孔隙水壓力等參數(shù)，且按照沉降量實(shí)際測(cè)量結(jié)果，進(jìn)行處理方法可行性的判定。本路段地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，按照由上到下的順序各層依次為素填土（0.5～3.3m厚）—淤泥（2.9～7.5m厚）—粘土（0.7～6.1m厚）—淤泥質(zhì)砂土（0.9～3.4m）。

本施工段道路結(jié)構(gòu)層荷載、交通荷載都為15kpa，兩者總和為30kpa，要求在150mm以?xún)?nèi)控制運(yùn)行階段工后沉降量，為此，可選取30kpa作為預(yù)壓荷載，預(yù)壓時(shí)間最少為3個(gè)月。主要水平排水層為砂墊層，且在1m左右控制砂墊層厚度。選取等邊三角形布設(shè)塑料排水板，基于經(jīng)濟(jì)性原理，可在1.2m左右控制塑料排水板間距。

二、堆載預(yù)壓法的概況

堆載預(yù)壓法是指在地基中設(shè)置排水通道-----砂墊層和豎向排水系統(tǒng)，以縮短土體固結(jié)排水距離，在地基表面分級(jí)堆土或其他荷載，達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后再卸載，使地基土壓實(shí)、沉降、固結(jié)。地基在預(yù)壓荷載作用下排水固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基強(qiáng)度得以提高，卸去預(yù)壓荷載后再建造建（構(gòu)）筑物，不僅地基承載力提高，而且施工后沉降小。

三、公路軟基堆載預(yù)壓法施工準(zhǔn)備

1、場(chǎng)地平整

在機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，選取挖掘機(jī)將原地面向路槽底部標(biāo)高位置進(jìn)行開(kāi)挖，并進(jìn)行50cm土層換填，在場(chǎng)地平整后，可進(jìn)行砂墊層鋪設(shè)，一般情況下，要求砂墊層含泥量必須控制在5%以下，要求通過(guò)自卸車(chē)在施工區(qū)域外卸料，選取推土機(jī)進(jìn)行砂墊層攤鋪施工，選取橫斷面全寬、縱向攤鋪的方法進(jìn)行施工，為縮短攤鋪整平作業(yè)時(shí)間，填料可通過(guò)大型推土機(jī)進(jìn)行粗平，隨后選取人工的方式對(duì)局部位置進(jìn)行找平施工。完成填筑路段攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，按照放樣點(diǎn)位對(duì)填鋪厚度加以有效控制，并做好靜壓作業(yè)，機(jī)械可選取輕型壓路機(jī)。

2、測(cè)量放樣

按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量放樣施工，要求在1cm以?xún)?nèi)控制其偏差。選取全站儀進(jìn)行測(cè)量定位，對(duì)路基底層邊線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定，且將其位置、尺寸標(biāo)注清楚，此類(lèi)控制點(diǎn)需做好施工保護(hù)工作，為驗(yàn)收復(fù)核提供便利。

四、公路軟基堆載預(yù)壓法施工工藝

1、堆載預(yù)壓施工

由基床表層下方開(kāi)始堆載預(yù)壓施工，嚴(yán)格按照地質(zhì)情況、加固方案及路基填挖高度等條件進(jìn)行堆載預(yù)壓高度的確定。一般情況以2.4到4m之間為準(zhǔn)備，填高在8m以上部位，可適當(dāng)增加堆載預(yù)壓高度。

（1）完成路堤—基床底層填筑作業(yè)后，需將一層土工織物全鋪到填筑面，搭接寬度為0.3m，為均勻預(yù)壓，及時(shí)卸除土方及避免路基污染提供有利條件，隨后進(jìn)行預(yù)壓荷載填筑。

（2）填筑預(yù)壓土?xí)r，選取輕型機(jī)具攤鋪后進(jìn)行第一層填筑土壓實(shí)，嚴(yán)禁土工織物被損壞，且在0.89以上控制壓實(shí)系數(shù)。一般不得選取淤泥土、垃圾土作為填料，壓實(shí)作業(yè)后濕容重每立方米可控制在18.2kN以上，為保證預(yù)壓荷載符合設(shè)計(jì)要求，容重、壓實(shí)度需縱向間隔200m抽檢一次。

（3）逐級(jí)施加堆載預(yù)壓荷載，保證各級(jí)荷載施加后地基具有良好穩(wěn)定性。通常情況下，需在0.4m以?xún)?nèi)控制各層預(yù)壓土填筑厚度，完成上述作業(yè)后，即可選取中型碾壓機(jī)械進(jìn)行施工，做好平整、碾壓工作。根據(jù)工程實(shí)際情況，合理確定預(yù)壓土填筑橫斷面邊坡坡率。完成填筑作業(yè)后，用土壓好土工布，避免預(yù)壓土大量流失，造成坡面污染。

（4）預(yù)壓土卸載。預(yù)壓時(shí)間達(dá)到一定時(shí)間后，需及時(shí)分析工后沉降情況，并對(duì)卸載時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，如與節(jié)點(diǎn)工期規(guī)定不符，則需適當(dāng)調(diào)整預(yù)壓高度及時(shí)處理。待預(yù)壓滿(mǎn)足設(shè)計(jì)時(shí)間時(shí)，可根據(jù)工后沉降分析數(shù)據(jù)，待各方確認(rèn)后，即可分層卸載預(yù)壓土，卸載環(huán)節(jié)嚴(yán)禁對(duì)完工路基造成損害。

2、施工監(jiān)測(cè)

（1）工后沉降監(jiān)測(cè)

預(yù)壓環(huán)節(jié)需連續(xù)監(jiān)測(cè)路基沉降變形，按照檢測(cè)結(jié)果對(duì)地基最終沉降量的完成時(shí)間進(jìn)行分析，并對(duì)工后沉降進(jìn)行評(píng)估，待滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，即可進(jìn)行卸載施工。根據(jù)施工具體情況，施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是工后沉降量，其為軟基處理效果評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一。為監(jiān)測(cè)工后沉降，基礎(chǔ)將若干沉降板埋設(shè)到施工場(chǎng)地。因總沉降量-施工期沉降量=軟基工后沉降量，由此可見(jiàn)，工后沉降計(jì)算的根本條件為總沉降量，為此，可選取分層總和法進(jìn)行總沉降量計(jì)算。而施工期地基沉降量=平均固結(jié)度x總壓縮沉降量。按照堆載預(yù)壓施工條件，在施工場(chǎng)地內(nèi)選15個(gè)計(jì)算點(diǎn)，對(duì)其地基沉降量進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果顯示，516～807mm為地基總沉降量范圍，663mm為平均值；58～149mm為工后沉降量范圍，107mm為平均值，由此可見(jiàn)，工后沉降滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

（2）孔隙水壓力監(jiān)測(cè)

軟基堆載預(yù)壓處理過(guò)程中，不僅要做好工后沉降監(jiān)測(cè)，還需監(jiān)測(cè)孔隙水壓力。利用觀察、測(cè)量軟土不同深度淤泥的孔隙水壓力增長(zhǎng)、消散變化，對(duì)軟土有效應(yīng)力、固結(jié)完成情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而對(duì)加載速率進(jìn)行有效控制，且達(dá)到提高路基穩(wěn)定性的目的。

本工程孔隙水壓力監(jiān)測(cè)孔共設(shè)4個(gè)，其中第三個(gè)監(jiān)測(cè)控制在8號(hào)沉降板周?chē)O(shè)置，第四個(gè)監(jiān)測(cè)孔在2號(hào)沉降板周?chē)O(shè)置，按照深度實(shí)際情況，在各個(gè)監(jiān)測(cè)孔內(nèi)進(jìn)行孔隙水壓力計(jì)設(shè)置，設(shè)置量都為3個(gè)。通過(guò)觀測(cè)得出：

第一，加載至60d時(shí)進(jìn)行預(yù)壓，在加載環(huán)節(jié)孔隙水不斷增長(zhǎng)，出現(xiàn)超孔隙水壓力，伴隨土體恒載過(guò)程中逐步固結(jié)，且超孔隙水壓力逐步減小，直至消失。

第二，-6.4～10.0kpa為超孔隙水壓力最終值，完成監(jiān)測(cè)后，超孔隙水壓力消散殆盡，基本完成場(chǎng)地固結(jié)施工。

第三，3.9～10.0kpa為第三個(gè)監(jiān)測(cè)孔超孔壓，90%為8號(hào)沉降板固結(jié)度，-6.4～2.1kpa為第四個(gè)監(jiān)測(cè)孔超孔壓，94%為10號(hào)沉降板固結(jié)度，則表明不斷增加超孔隙水壓力，則固結(jié)度反而下降。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需求，公路工程施工質(zhì)量要不斷的提高。在公路工程施工過(guò)程中，對(duì)公路軟基施工有著較高的要求，如果軟基加固的方法選取不當(dāng)，不但會(huì)影響地基的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的話(huà)還會(huì)導(dǎo)致地面沉降。堆載預(yù)壓法與其他的軟基技術(shù)相比，它有著更好的加固效果，而且這種施工方式更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。

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