公路工程施工中軟基處理技術(shù)應(yīng)用研究

張建偉

（煙臺公路繼續(xù)教育中心，山東 煙臺 264001）

0 引言

公路工程施工中，常常會遇到軟土地基。軟基壓縮性大、承載力低，很難滿足路基施工要求，故需采取有效的技術(shù)措施加以處理，以提高其承載力。為達(dá)到預(yù)期處理效果，可聯(lián)合使用多種處理方法。本文將結(jié)合某公路工程施工，對軟基處理技術(shù)展開研究。

1 工程概況

某公路工程K1+150—K5+650 段全長4.5km，其中K2+250—K2+950 段地基為軟土。經(jīng)現(xiàn)場檢測，地基土體承載力不足，無法滿足路基施工要求，需要采取有效的技術(shù)措施加以處理以提高其承載力，為公路施工的順利開展提供條件。根據(jù)現(xiàn)場軟基的特點，經(jīng)研究決定采用塑料排水板、黏土密封墻和土柱堆載聯(lián)合的方法進(jìn)行處理。

2 公路工程軟基處理技術(shù)

2.1 塑料排水板施工

2.1.1 前期準(zhǔn)備

（1）本工程中，塑料排水板選擇B型。塑料排水板正式施工前，應(yīng)當(dāng)做好清表工作，將地面上的各種雜物清理干凈，包括腐殖土、垃圾、淺埋植物根莖等，避免對排水板插打造成不利影響。

（2）當(dāng)?shù)孛媲灞砉ぷ魍戤吅?，便可施工厚度?0cm 的碎石墊層，其中碎石粒徑應(yīng)控制在30mm 以內(nèi)。然后在鋪設(shè)好的碎石墊層上，打設(shè)塑料排水板。此前，要先取樣送檢，確保排水板質(zhì)檢合格后，方可施工。

（3）施工排水板墊層前，要先對地表標(biāo)高加以明確，并做成坡度為4%的雙向橫坡，確保與墊層機(jī)械設(shè)備施工的承載力要求相符。對于標(biāo)高變化幅度較大的位置，可按照插板機(jī)作業(yè)時的坡度要求，對縱坡進(jìn)行適當(dāng)修整，然后進(jìn)行碎石排水墊層施工。

2.1.2 測量放樣

塑料排水板現(xiàn)場插打采用單元塊的方法，即按照一定的尺寸將整個施工區(qū)域劃分為多個單元，每個單元的面積相同，均為1 000㎡[1]。通過單元劃分，可為塑料排水板插打點位的布設(shè)和機(jī)械設(shè)備作業(yè)提供便利。測量放樣要點如下：

（1）專業(yè)測量人員使用高精度全站儀，通過極坐標(biāo)法，在現(xiàn)場準(zhǔn)確測放出各個單元的控制邊線。操作方法如下：按照設(shè)計圖紙中的具體數(shù)據(jù)，經(jīng)計算獲得塑料排水板插打區(qū)域外邊線的坐標(biāo)，選擇適宜的位置架設(shè)全站儀進(jìn)行施測，并在測點上打好木樁，以紅色油漆標(biāo)示點位并編號。

（2）一個單元內(nèi)的各塑料排水板插打點位，可借助鋼尺丈量距離的方法施放內(nèi)外邊線，并用石灰標(biāo)記，按順序?qū)Υ宕虻乃芰吓潘暹M(jìn)行編號。

2.1.3 插打排水板

（1）使用運(yùn)輸車輛將塑料排水板施工所需機(jī)械設(shè)備運(yùn)至現(xiàn)場后進(jìn)行組裝。作為主要設(shè)備，插板機(jī)組裝時，應(yīng)沿著門架在排水板插打斷面上平移，并定位在具體的插板位置處，以便實施插打作業(yè)。

（2）施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場調(diào)試完畢后，可按照設(shè)計的插板深度確定插管長度，并將排水板插打深度標(biāo)記在插管和塔架上。塑料排水管可從套管插口進(jìn)入管內(nèi)，并與套管底部的插銷固定牢靠，將排水板拉緊后，借助與插銷間的摩擦力連成一體。在上提的過程中，可將插銷從套管口與排水板端部抽出。提出套管后，憑借土體本身的擠壓力，使排水板留存于地基土層中。

（3）塑料排水板插打開始前，要全面檢查套管垂直度，判斷是否與規(guī)定要求相符。如果存在不符的情況，可通過調(diào)節(jié)門架的方法，使套管垂直度達(dá)標(biāo)，確保排水板插入后的垂直度偏差不超過±1.5%。按照設(shè)計要求，用紅色油漆在套管上標(biāo)示出插打深度，啟動插板機(jī)，將管下沉至標(biāo)識位置即可。

（4）當(dāng)塑料排水板插打至設(shè)計深度后，可將套管上提。上提套管時，要密切觀察套管插入孔：若塑料排水板相對套管不動，則可繼續(xù)向上提升，直至排水板移動時，測量套管的提升高度，這個高度即為回帶量；上提管道時，若出現(xiàn)大面積回帶，應(yīng)改變插銷形式，以減小套管提升時插銷與排水板之間的摩擦阻力。為降低回帶量，可以增大排水板底部與泥土的接觸面積。

（5）提升套管后，其底部與碎石墊層間的距離為50cm 時，可采用人工方法，從套管底部將塑料排水板切斷，要確保排水板外露長度達(dá)到20cm 以上[2]。隨后將留設(shè)的排水板端頭彎曲插入管口。塑料排水板插打完畢后，要及時檢查以確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)，對于檢查中發(fā)現(xiàn)的不合格情況，予以返工，直到合格為止。

2.1.4 技術(shù)措施

（1）插板時，要保護(hù)好濾膜，避免劃傷，不可使用與規(guī)定要求不符的產(chǎn)品。嚴(yán)格按照設(shè)計要求，調(diào)整排水板的打設(shè)速度與間距。當(dāng)需要接長排水板時，應(yīng)先將濾膜剝開，將芯板順槽搭接，確保搭接長度達(dá)到30cm 以上。接好后，重新包裹濾膜用釘板機(jī)將濾膜釘牢。

（2）依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定要求，控制插板的間距誤差，不得超過50mm，插板間距可以利用導(dǎo)桿移位來控制；排水板的回帶率不得超過5%，超出時應(yīng)檢查樁靴是否磨損，若磨損嚴(yán)重，則應(yīng)更換樁靴，并在旁邊補(bǔ)打[3]。

（3）回帶是塑料排水板施工中最為常見的問題之一，對此可采取如下控制措施：施工過程中，借助振動頭將排水板插入底部后，向上提管時若發(fā)生回帶現(xiàn)象，應(yīng)測量回帶長度，檢查是否超過規(guī)定要求，一旦超出，可在旁邊補(bǔ)打。操作時，安排專人隨時調(diào)整沉管垂直度，確保偏差在1.5%以內(nèi)。

2.1.5 質(zhì)量檢測

（1）以隨機(jī)取樣的方法檢查塑料排水板的出廠合格證和抽樣試驗報告；塑料排水板下沉過程中，不得出現(xiàn)斷裂、扭曲、濾膜損壞等情況，為此要檢查施工記錄。

（2） 塑料排水板沉設(shè)的平面位置允許偏差為±10cm，每個單元內(nèi)設(shè)1個測點，具體可使用經(jīng)緯儀或鋼尺對縱橫兩個方向進(jìn)行測量，并取大值；垂直度允許偏差為1.5%，抽查10%，具體可以采用經(jīng)緯儀或吊線的方法進(jìn)行測量，每個單元設(shè)1個測點；排水板一端的外露長度允許偏差為50mm，可使用鋼尺測量[4]。

2.1.6 注意事項

公路軟基處理中應(yīng)用塑料排水板時，應(yīng)注意如下事項：

（1）要保證施工中使用的塑料排水板各項技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計要求相符，每批排水板進(jìn)場前，均須抽樣復(fù)測，確認(rèn)合格后，方可進(jìn)場并在施工中使用，否則應(yīng)退回。進(jìn)場后要妥善堆放排水板，為避免風(fēng)吹、日曬、雨淋導(dǎo)致排水板老化速度加快，要做好防護(hù)。

（2）施工過程中要有效控制排水板的回帶長度，這是確保排水板質(zhì)量的關(guān)鍵。密封樁靴與沉管出口，避免淤泥等雜物進(jìn)入而引起回帶；觀測沉管上口，檢查排水板之間是否存在相對位移。當(dāng)回帶長度超過50cm 時，可在旁邊補(bǔ)打，將其與原位置的距離控制在20cm以內(nèi)。

（3）上拔排水板后，要以人工方式剪裁。一卷排水板用完后，要與下一卷搭接，依據(jù)規(guī)定要求，搭接長度不少于20cm 且要保證表面平整。施工完畢后，要對排水板加以保護(hù)，避免受到機(jī)械損傷而導(dǎo)致排水效果受到影響。

2.2 黏土密封墻施工

本工程中的黏土密封墻通過黏土攪拌樁以咬合的方式構(gòu)成，樁徑為70cm，咬合20cm，樁端從填土層穿過，進(jìn)入淤泥質(zhì)粉土層中2.0m以內(nèi)[5]。

2.2.1 施工工藝

（1）樁機(jī)進(jìn)場后達(dá)到樁位處，對準(zhǔn)樁位中心，將鉆機(jī)平臺墊平，使其達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，確保攪拌鉆桿與地面垂直。隨后調(diào)試鉆機(jī)，確認(rèn)性能完好后，便可開鉆。

（2）下沉攪拌頭。當(dāng)攪拌機(jī)冷卻水正常循環(huán)后，開啟攪拌機(jī)，使攪拌頭達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將起重鋼絲繩放松，沿著導(dǎo)向架，使攪拌桿切土緩慢下沉。當(dāng)下沉過程中的阻力過大時，可以利用輸漿管送入適量的清水，對土體加以稀釋，以消除阻力，使鉆進(jìn)恢復(fù)正常。

（3）根據(jù)用量，現(xiàn)場制備黏土漿，并儲存于集料斗內(nèi)；攪拌頭達(dá)到設(shè)計深度后開始反轉(zhuǎn)，邊噴射漿液，邊提升攪拌。施工中要嚴(yán)格控制攪拌速度，確保拌和均勻。不斷重復(fù)攪拌下沉和提升，直至達(dá)到設(shè)計要求為止。

2.2.2 技術(shù)要點

（1）黏土攪拌樁施工前，要對水泥加固土進(jìn)行室內(nèi)試驗，按照土體性質(zhì)，選擇泥漿黏土。攪拌頭鉆進(jìn)與提升時，鉆機(jī)必須保持水平，機(jī)架垂直，確保成樁后的樁身垂直度偏差在允許范圍內(nèi)。

（2）樁機(jī)就位后要整平，避免施工中發(fā)生位移，鉆桿與機(jī)架的垂直度不得超出允許偏差1.5%。施工時，可借助吊錘，觀測鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差，及時糾正。

（3）施工過程中，要做好原始記錄，若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計要求不符或質(zhì)量存在缺陷的樁，要廢棄重做，切不可以次充好，以免影響整體質(zhì)量。

（4）按照施工要求配制漿液，確保漿液性能和質(zhì)量達(dá)標(biāo)。向集料斗內(nèi)倒入黏土泥漿時，要在集料斗上加裝過濾篩，防止塊狀體進(jìn)入，導(dǎo)致泵體受損，影響施工。為確保質(zhì)量，要隨時記錄漿液的噴射壓力、噴漿量、鉆進(jìn)與提升速度等關(guān)鍵參數(shù)，保持施工作業(yè)的連續(xù)性。

（5）提鉆攪拌的過程中，鉆頭應(yīng)當(dāng)反轉(zhuǎn)，邊轉(zhuǎn)、邊噴漿、邊提升，并將提升速度控制在50～90cm/min之間，鉆頭提升至距離地面100cm 左右時，要放緩速度，并在噴漿口接近地面時停止提升，攪拌10～20s，以確保樁頭均勻[6]。

（6）輸送漿液的管路不宜過長，以50m 左右為宜，管道末端的壓力應(yīng)當(dāng)控制在0.5MPa 左右。定期檢查攪拌葉片，重點檢查磨損情況，當(dāng)磨損過于嚴(yán)重，即葉片直徑＜1.0cm時，要及時更換[7]。

2.3 堆載土柱施工

堆載土柱施工應(yīng)當(dāng)在碎石排水墊層驗收合格后進(jìn)行，采用分層填筑的方法，預(yù)壓期內(nèi)的堆載可以隨沉隨補(bǔ)，當(dāng)沉降基本達(dá)到穩(wěn)定后，便可卸載。根據(jù)設(shè)計要求，本工程的堆載時間為180d。具體技術(shù)要點如下：

（1）堆載土柱正式施工前，要先選取土樣。為確保土樣選取的合理性，監(jiān)理工程師與業(yè)主應(yīng)一同參與，通過現(xiàn)場檢測后，確認(rèn)所選砂礫土與設(shè)計要求相符，便可用于堆載施工。

（2）當(dāng)塑料排水板頂部的碎石排水墊層鋪設(shè)完畢后，便可采用分層法填筑堆載土柱，并在填筑后監(jiān)測沉降量，對土樁隨沉隨補(bǔ)，使整個堆載預(yù)壓期間的土柱高度高于設(shè)計高度。

（3）按照現(xiàn)場實際觀測的沉降與位移標(biāo)準(zhǔn)，對填筑速率加以控制，具體如下：公路中心線位置處的沉降量≤15mm/d，路堤邊坡坡腳位置處的水平位移≤5.0mm/d。按照設(shè)計要求，堆載預(yù)壓強(qiáng)度≥35kPa，相當(dāng)于高度為2.0m 的土柱，預(yù)壓持續(xù)時間應(yīng)當(dāng)不少于180d[8]。

（4）預(yù)壓期達(dá)到設(shè)計要求后，按照檢測數(shù)據(jù)推算的工后沉降在30cm 以內(nèi)，連續(xù)2 個月的沉降量≤5.0mm時，便可卸載。

3 結(jié)語

公路工程項目建設(shè)中，遇到軟土地基時，應(yīng)當(dāng)采取有效的技術(shù)措施加以處理，提高軟基承載力，滿足路基施工需要。為此要加大軟基處理技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有技術(shù)不斷優(yōu)化外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，更好地為公路建設(shè)服務(wù)。