塑料排水板軟基處理及堆載預(yù)壓監(jiān)測(cè)在公路工程中的應(yīng)用

朱興兵

摘 要：針對(duì)橄欖壩水電站左岸過(guò)壩公路穿越水塘沖溝段落，結(jié)合地質(zhì)情況，路基進(jìn)行排水板軟基處理及預(yù)壓加載，本文從排水板施工、堆載、變形沉降儀器埋設(shè)、施工監(jiān)測(cè)及成果整理分析等方面進(jìn)行闡述并總結(jié)，對(duì)深層軟基處治以及排水板實(shí)用具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：公路;深層軟基處理;排水板;施工監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）06-0132-02

在軟基處理過(guò)程中，由于各種理論計(jì)算方法本身的局限性及地質(zhì)條件的復(fù)雜性，沉降完全依靠理論計(jì)算具有局限性，實(shí)測(cè)沉降值則是在各種因素綜合作用下的真實(shí)值，利用沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)推算路基的沉降量具有重要意義。為得到較為準(zhǔn)確的沉降量推算結(jié)果，必須對(duì)路基沉降進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測(cè)。

1 工程概況

橄欖壩水電站左岸過(guò)壩公路即景洪至勐寬二級(jí)公路改擴(kuò)建工程的過(guò)橄欖壩水電站段，對(duì)應(yīng)景寬公路K12+840～K19+300，項(xiàng)目路線長(zhǎng)6.431km。

橄欖壩水電站左岸過(guò)壩公路K3+225～K3+280段位于水塘位置，為沖溝底部地形。施工前經(jīng)填筑1.2～2m厚的就近開采土石混合料形成移民周轉(zhuǎn)房基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)計(jì)單位地勘資料，填筑層下方淤泥厚4.5～11.5m，超過(guò)3m的經(jīng)濟(jì)換填深度要求，故對(duì)該段路基處治進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)：路基底部采用SPB-A型（寬100mm×厚3.5mm）塑料排水板和堆載預(yù)壓方式進(jìn)行軟基處理，地表上部鋪設(shè)0.5m厚的天然砂礫石墊層形成排水通道，兩端用0.5m厚干砌石護(hù)腳。放坡側(cè)超寬處理3m。

2 塑料排水板施工及堆載

2.1總體情況

排水板采用插板機(jī)施工，打設(shè)深度10～15m，正方形布置、布置間距1.2m，排水板頂端不少于0.5m伸入砂墊層利于地下水排放。

SPB-A型塑料排水板（寬100*厚3.5mm）的型號(hào)、規(guī)格及材質(zhì)，經(jīng)檢測(cè)檢查，符合《塑料排水板質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

2.2施工程序

平整場(chǎng)地（挖排水溝）→鋪設(shè)下層砂墊層→穩(wěn)壓→放樣→機(jī)具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷排水板→檢查并記錄板位等情況→機(jī)具移位→鋪設(shè)上層砂墊層→堆載。

K3+225～K3+258軟基處理段塑料排水板于2015年1月5日開始打設(shè)，1月21日完成施工。共完成排水板打設(shè)27200m，處治區(qū)域長(zhǎng)50m、寬60m，面積3000m2，排水板實(shí)際打設(shè)深度4.5～11.5m。

2.3堆載預(yù)壓

堆載方式：用就近開挖土料作為堆載體進(jìn)行預(yù)壓，堆載高度6m，預(yù)壓期8個(gè)月，沉降量為22.3cm，豎向固結(jié)度94%，水平向固結(jié)度95%。當(dāng)達(dá)到預(yù)壓時(shí)間、實(shí)測(cè)沉降及固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的95%時(shí)，方可卸載。按設(shè)計(jì)要求可分期分級(jí)卸載，并應(yīng)繼續(xù)觀測(cè)地基沉降和回彈情況。

3 變形沉降儀器埋設(shè)

（1）地面沉降監(jiān)測(cè)。

1）設(shè)置400×400×5mm沉降板鋼板+Φ60mm鋼管測(cè)桿+100mm塑料保護(hù)套管。埋入褥墊層頂部嵌入10cm、中粗砂回填密實(shí)，再套上保護(hù)套管、略低于沉降測(cè)桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定保護(hù)套管，完成沉降板的埋設(shè)。

2）測(cè)量埋設(shè)就位的沉降板測(cè)桿桿頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。隨填土升高而逐漸接長(zhǎng)觀測(cè)桿及套管。

（2）空隙水壓力監(jiān)測(cè)：采用鉆機(jī)鉆孔，達(dá)到深度后，將空隙水壓力計(jì)先后放入，相鄰孔隙水壓力計(jì)間應(yīng)有隔斷措施，防止水壓連通，采用頻率接收儀PDM測(cè)微器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（3）深層沉降監(jiān)測(cè)：由螺旋錨頭、測(cè)桿和保護(hù)管組成，埋設(shè)時(shí)使用螺旋錨頭將波紋管測(cè)桿錨固于淤泥下臥層內(nèi)不少于0.5m，第一節(jié)波紋管底部封死，至一定深度后，插入波紋管露出地面150～200mm，并用混凝土固定，導(dǎo)管外露300～500mm，并隨填土增高，接出導(dǎo)管測(cè)桿和保護(hù)管隨加載高度增加而接長(zhǎng)。

（4）沉降觀測(cè)邊樁。

選用Φ20mm鋼筋制作，頂部磨圓磨平、底部焊接彎鉤，通過(guò)測(cè)量埋置在設(shè)計(jì)位置，埋置深度不小于0.3m、樁周0.15m范圍內(nèi)用C15混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后測(cè)量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。

（5）監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)及數(shù)據(jù)讀取。

1）K3+230、K3+275每15m橫斷面布設(shè)一次監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

2）地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面位置布設(shè)在路基中點(diǎn)和左右側(cè)路肩。共布設(shè)4個(gè)斷面×3組。

3）孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)深度為淤泥層，平面布設(shè)位置同地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)。共布設(shè)4個(gè)斷面×3組×2個(gè)/組共24個(gè)。

4）深層沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法同孔隙水壓力計(jì)。共布設(shè)4個(gè)斷面×3組。

5）左右側(cè)邊坡外地面上設(shè)置邊坡外監(jiān)測(cè)樁、每側(cè)2個(gè)，監(jiān)測(cè)邊坡外土體的水平位移和豎向位移。共布設(shè)4個(gè)斷面×2組。

6）埋設(shè)完應(yīng)至少測(cè)量2次，每增加一級(jí)荷載，至少觀測(cè)2次（觀測(cè)頻次詳見表1）。及時(shí)做好記錄，記錄數(shù)據(jù)包括觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)位置、觀測(cè)深度、堆載高度及觀測(cè)值等。

4 施工監(jiān)測(cè)及成果整理分析

2015年1月29日完成24個(gè)孔隙水壓力計(jì)的埋設(shè)并啟動(dòng)監(jiān)測(cè)。隨填土高度增加和預(yù)壓加載施工完畢，2月20日啟動(dòng)地面沉降、深層沉降、沉降邊樁監(jiān)測(cè)。

最初埋設(shè)期間，孔隙水壓力計(jì)初始測(cè)值有較大變化。尤其是2月初～2月中旬預(yù)壓加載期間，測(cè)值變化顯著。

受西雙版納熱帶季風(fēng)雨林氣候影響，比較2月中下旬～6月中旬測(cè)值，呈現(xiàn)較平穩(wěn)的上升趨勢(shì);4月中旬，受連續(xù)性強(qiáng)降雨影響，測(cè)值均有一定程度的回彈，其中P2-1、P5-1、P6-2孔隙水壓力計(jì)受影響最大、沉降量最大，儀器埋設(shè)位置正好位于堆載預(yù)壓前原地面最低洼處，因積水較多、地表土層受到長(zhǎng)時(shí)間浸泡，土質(zhì)相對(duì)其他點(diǎn)位較松軟，從而產(chǎn)生不均勻沉降。