真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法在軟基加固工程中的應(yīng)用研究

摘 要：針對(duì)軟土地基加固的技術(shù)需求逐漸增長(zhǎng)，特別是在工程實(shí)踐中常見(jiàn)的承載能力不足及土體壓縮變形問(wèn)題。在城鎮(zhèn)化擴(kuò)張和基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展的背景下，海濱及多河流地帶廣泛分布的軟土地基加固顯得尤為迫切，關(guān)系到建筑工程的穩(wěn)固與使用安全。為此，創(chuàng)新方法如真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法受到關(guān)注，因其能顯著加快土體固結(jié)進(jìn)程并提升地基承載能力。深入研究這一技術(shù)在工程應(yīng)用中的表現(xiàn)，對(duì)于軟土地基處理的科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)有效性至關(guān)重要。尤其在受地理?xiàng)l件所限，無(wú)法采用常規(guī)加固手段的區(qū)域，其研究和應(yīng)用具有切實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法；軟基加固工程；技術(shù)應(yīng)用文章編號(hào)：2095-4085（2024）03-0052-03

0 引言

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步與城市化的快速發(fā)展使得軟土地基的加固變得更為關(guān)鍵，其在基礎(chǔ)建設(shè)中的作用更加顯著。這些加固項(xiàng)目旨在強(qiáng)化地基的負(fù)荷能力及穩(wěn)定性，滿足多樣化工程建設(shè)的地基需求。在多種加固方案中，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法因其施工高效、成本效益好及加固效果顯著而受到重視。此法結(jié)合了真空和堆載預(yù)壓技術(shù)，通過(guò)排水系統(tǒng)移除土壤中的水分，實(shí)現(xiàn)土體固結(jié)，增強(qiáng)地基承載力。本研究將聚焦于該方法在軟基加固中的應(yīng)用，深入探討其加固原理、設(shè)計(jì)過(guò)程、施工技術(shù)以及質(zhì)量管理等關(guān)鍵問(wèn)題。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目工程為柬埔寨金邊至巴域高速公路，工程的整體式路基寬度24.5m，其路幅構(gòu)成為：行車(chē)道4m×3.75m，硬路肩2m×2.5m（含路緣帶2m×0.5m），中間帶寬3.0m（含路緣帶2m×0.5m），土路肩2×0.75m。主線分離式路基（K3+900-K5+980）單幅路基寬度12.5m：行車(chē)道寬3.75m，左側(cè)硬路肩寬1.0m，右側(cè)硬路肩寬2.50m，土路肩寬0.75m。

本項(xiàng)目地勢(shì)平坦，路基均為填方路基，填方路基主要依據(jù)地形、基底強(qiáng)度、填料性質(zhì)、填土高度確定基底需要采取的處治措施、填方斷面形式和邊坡坡率。路基邊坡設(shè)計(jì)靈活自然、順應(yīng)地形，減少或遮掩人工痕跡，使邊坡外形與周?chē)h(huán)境融為一體。本項(xiàng)目路基平均填土高度約6.92m。本項(xiàng)目起點(diǎn)位于湄公河洪泛區(qū)范圍，沿線遍布農(nóng)田、水塘等，部分路段穿越村鎮(zhèn)。

2 鐵路施工中線路加固措施

2.1 線路注漿加固措施

在進(jìn)行鐵路建設(shè)時(shí)，軟土地基的穩(wěn)固性至關(guān)重要，因此選擇恰當(dāng)?shù)牡鼗庸碳夹g(shù)是保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。水泥攪拌樁是一種行之有效的加固手段，通過(guò)向土壤中注入水泥漿并攪拌來(lái)改善地基的物理和力學(xué)特性。該方法中使用的漿噴樁通常設(shè)定為0.5m直徑，并根據(jù)所處路段的土壤情況來(lái)決定樁間距離。樁體布局為規(guī)則的正三角形排列，邊界超出路基坡腳或錐坡坡腳1m范圍，以增加邊緣支撐力。在處理段施工后，使用等載預(yù)壓法來(lái)促進(jìn)土體快速固結(jié)，通常此預(yù)壓階段會(huì)持續(xù)3個(gè)月。在此期間，連續(xù)監(jiān)測(cè)沉降情況，只有當(dāng)沉降數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定性時(shí)，才能夠進(jìn)行后續(xù)的路面結(jié)構(gòu)層建設(shè)。設(shè)計(jì)上，樁體的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)分別為R28=0.6MPa和R90=1.2MPa。施工質(zhì)量的確保依賴于樁體的全程復(fù)攪作業(yè)，這保障了水泥漿的均勻分布及其加固效果。使用的水泥必須是32.5MPa的普通硅酸鹽水泥，且必須處于良好狀態(tài)，禁止使用有質(zhì)量問(wèn)題的水泥。如非免檢產(chǎn)品，還需提供分批的試驗(yàn)報(bào)告來(lái)證明其質(zhì)量。水灰比通常在0.4至0.5之間，具體比例則需通過(guò)室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定，同時(shí)考慮土壤的自然含水率及孔隙比，以便確保水泥摻入量適應(yīng)不同的土壤條件。具體的水泥摻量能夠參考以下表1。

2.2 采用高質(zhì)量加固材料

在鐵路建設(shè)中，選擇和處理高品質(zhì)的材料對(duì)于確保軌道的持久穩(wěn)固非常重要。關(guān)鍵材料包括瀝青、集料與填料，這些材料對(duì)構(gòu)建路面層至關(guān)重要。用于路面的瀝青需具備優(yōu)良的粘附性和高粘度，以加強(qiáng)與集料的粘結(jié)力。主要使用的是SBS改性的Ⅰ-D級(jí)改性瀝青，該瀝青對(duì)溫度波動(dòng)和負(fù)載具有更好的適應(yīng)性?；|(zhì)瀝青應(yīng)遵循“道路石油瀝青技術(shù)指標(biāo)”的規(guī)定，首選70號(hào)A級(jí)道路石油瀝青。對(duì)于下層結(jié)構(gòu)，則適宜使用粘度較低的50號(hào)A級(jí)瀝青［1］。例如此次工程中的具體指標(biāo)應(yīng)該滿足以下要求（見(jiàn)表2）。

粗集料面層中的粗集料需依照確定的級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)，并避免不同尺寸集料混合。選用的粗集料須具有良好的硬度和耐磨性，并確保無(wú)雜質(zhì)。通常要求集料粒徑超過(guò)2.36mm，并測(cè)試集料與瀝青的粘合力。細(xì)集料直接作用于混合料的黏結(jié)性能和防滑性。工程中選擇的是制作機(jī)制砂的高硬度碎石，而非天然砂。機(jī)制砂應(yīng)達(dá)到《建設(shè)用砂》（GB/T14684-2022）中的Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，且亞甲藍(lán)值不超2.5g/kg。同時(shí)，保持細(xì)集料干凈、無(wú)雜質(zhì)，顆粒分布適當(dāng)?；旌狭现械奶盍喜捎梅浪阅芎玫氖?guī)r或巖漿巖類(lèi)礦粉。原料在處理前需去除所有污染物質(zhì)，確保礦粉干凈、干燥，便于與瀝青和集料均勻混合。通過(guò)以上材料的精心選擇與處理，結(jié)合準(zhǔn)確的配合比設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，可大幅提升鐵路瀝青路面的載重能力、持久性和平整度，確保鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性。

2.3 設(shè)置專(zhuān)人進(jìn)行加固檢查

在鐵路施工過(guò)程中，確保線路結(jié)構(gòu)穩(wěn)固是至關(guān)重要的任務(wù)。委派專(zhuān)門(mén)的檢查人員對(duì)加固工作進(jìn)行持續(xù)監(jiān)督，是提升工程質(zhì)量與保證施工安全的關(guān)鍵措施。專(zhuān)責(zé)的加固檢查人員能專(zhuān)注于識(shí)別和解決加固過(guò)程中的問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理隱患，這對(duì)避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)和確保施工順利完成至關(guān)重要。他們具備必要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以確保加固措施嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，從而提高施工質(zhì)量。另外，這些檢查人員通過(guò)對(duì)工程進(jìn)行定期和不間斷地檢查，可以強(qiáng)化線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保鐵路的持久安全運(yùn)行。通過(guò)專(zhuān)人監(jiān)督，工程中的問(wèn)題能夠更快地被識(shí)別和解決，大幅提升施工管理效率［2］。

3 鐵路施工中安全管理措施

3.1 做好線路防護(hù)

確保鐵路項(xiàng)目施工安全需采取全面的安全措施以避免施工期間意外事故的發(fā)生。要?jiǎng)澰O(shè)清晰的安全警示區(qū)域，并用標(biāo)識(shí)和障礙物來(lái)限制人員進(jìn)入。應(yīng)保證警示信息更新及時(shí)，同時(shí)委派安全監(jiān)督人員守護(hù)施工區(qū)域。為降低施工對(duì)鐵路運(yùn)作的干擾，可能需要調(diào)整行車(chē)路線或安排施工在客流低峰時(shí)段進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)于在軌道附近操作的重型機(jī)械，必須確保其穩(wěn)固可靠，并在使用前進(jìn)行徹底檢查。為了保障施工和運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)一致，施工地點(diǎn)需與列車(chē)調(diào)度中心保持暢通的通訊。確保調(diào)度人員能及時(shí)了解施工動(dòng)態(tài)，施工現(xiàn)場(chǎng)也應(yīng)設(shè)置清晰的信號(hào)和警報(bào)體系，以應(yīng)對(duì)緊急狀況。所有施工器材和物料都必須得到妥善存儲(chǔ)與管理，防止它們對(duì)線路構(gòu)成威脅。此外，確保施工場(chǎng)所夜間亮度足夠，這樣可以保障夜晚作業(yè)的安全性［3］。

3.2 明確施工責(zé)任

在鐵路施工項(xiàng)目中，明確各方責(zé)任是確保整體安全管理的核心。這要求準(zhǔn)確界定每個(gè)參與方的任務(wù)和義務(wù)，確保所有人員都清楚自己的角色及其在安全上的承擔(dān)。責(zé)任分配不僅限于施工隊(duì)伍，同時(shí)涉及設(shè)計(jì)、監(jiān)理、供應(yīng)以及運(yùn)營(yíng)等相關(guān)部門(mén)。施工計(jì)劃的制訂要詳盡，針對(duì)時(shí)間、質(zhì)量與安全等方面設(shè)定具體標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)化為分配給團(tuán)隊(duì)內(nèi)每個(gè)人的明確任務(wù)。責(zé)任明確還涉及建立一套針對(duì)安全違規(guī)行為的記錄、評(píng)價(jià)和糾正機(jī)制，并在必要時(shí)實(shí)施懲戒，以增強(qiáng)責(zé)任感，促使團(tuán)隊(duì)成員主動(dòng)參與安全管理。項(xiàng)目進(jìn)行中，由不同承包方參與不同施工環(huán)節(jié)，因此須清楚界定各承包商的責(zé)任及其在安全上的角色，以確保各自職責(zé)明晰，防止責(zé)任不清帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)理單位則扮演關(guān)鍵角色，獨(dú)立于施工隊(duì)伍外，負(fù)責(zé)監(jiān)督確保施工遵循既定方案，同時(shí)在監(jiān)督過(guò)程中需對(duì)安全承擔(dān)責(zé)任，保障施工安全［4］。

3.3 制定嚴(yán)格安全管理規(guī)章

確保鐵路施工過(guò)程安全順暢，關(guān)鍵在于建立一整套嚴(yán)密的安全管理規(guī)定。這套規(guī)定需要立足于國(guó)家安全相關(guān)法律法規(guī)，并考慮施工場(chǎng)地的實(shí)際情況，涵蓋所有施工環(huán)節(jié)，構(gòu)筑起完備、明確且行之有效的安全管理體系。安全規(guī)定應(yīng)包括但不限于新工人培訓(xùn)、施工操作流程、緊急應(yīng)變措施、設(shè)備的正確使用和保養(yǎng)、潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)與管理，以及適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)設(shè)備的穿戴等。在制訂規(guī)定時(shí)，要廣泛征集各方面意見(jiàn)，包括現(xiàn)場(chǎng)管理團(tuán)隊(duì)、安全領(lǐng)域?qū)＜液痛砉と说挠^點(diǎn)，以確保規(guī)定切實(shí)可行并易于執(zhí)行。相關(guān)規(guī)定中應(yīng)詳細(xì)指定責(zé)任人，例如明確指派誰(shuí)負(fù)責(zé)進(jìn)行安全培訓(xùn)、誰(shuí)定期檢查設(shè)備、誰(shuí)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，以便有序落實(shí)安全措施。規(guī)定還應(yīng)明確闡述違反安全規(guī)定的后果，包括具體的處罰措施，以此加強(qiáng)規(guī)定的約束力。

4 總結(jié)

綜上所述，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法作為軟基加固的有效手段，具備多項(xiàng)顯著優(yōu)點(diǎn)，如加快施工進(jìn)度、降低工程預(yù)算以及改進(jìn)加固效果。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的背景下，該技術(shù)在基礎(chǔ)建設(shè)中的地位日益突出。此方法不僅能夠應(yīng)對(duì)軟土地基的挑戰(zhàn)，而且預(yù)計(jì)在未來(lái)將被更為廣泛地采納，進(jìn)一步為國(guó)內(nèi)外軟基處理工程提供寶貴經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)參考。

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