基于塑料排水板堆載預(yù)壓法的高速公路軟基處理施工監(jiān)測(cè)

付成貴

摘 要：以X高速公路水塘段路基軟基處理施工為例，對(duì)塑料排水板堆載預(yù)壓軟基處理方案進(jìn)行了探討，以堆載土預(yù)壓方案分析了軟土地基的穩(wěn)定和沉降，保證了路基的正常進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：塑料排水板；堆載預(yù)壓；軟土地基

1 工程概況

X項(xiàng)目全線長(zhǎng)2.445km。其中路基土石方27.8060萬立方，軟基處理0.7275km，設(shè)計(jì)為雙向六車道，車速為100km/h，路基頂寬平均為35m。軟基處理起訖里程K35+274.25，終至里程K37+000，全長(zhǎng)0.7275km。標(biāo)段所在地區(qū)屬于平原地貌，路基全部在魚塘中，普遍存在軟土地基，需要進(jìn)行軟基處理。

2 塑料排水板堆載預(yù)壓軟基處理方案

2.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)漁塘進(jìn)行放水、清游、翻曬，翻曬出的游泥達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行吹填砂。

2.2 打設(shè)塑料排水板，鋪設(shè)土工格柵

2.2.1 打設(shè)塑料排水板操作工藝。插板時(shí)，插板機(jī)就位后通過振動(dòng)錘驅(qū)動(dòng)套管對(duì)準(zhǔn)插孔位下沉，排水板從套管內(nèi)穿過與端頭的描靴相連，套管頂住錨靴將排水板插到設(shè)計(jì)入土深度。拔起套管后，錨靴連同排水板一起留在土中，然后剪斷連續(xù)的排水板，即完成一個(gè)排水孔插板操作。

2.2.2 土工格柵鋪設(shè)工藝。單向土工布分二層鋪設(shè)，間距為40cm，砂塾層填筑完成后再進(jìn)行塑料排水板的插打，然后鋪設(shè)土工布第一層。土工格布沿路基橫向斷面一次性進(jìn)行，根據(jù)路基寬度伸路基兩側(cè)各1米，相鄰兩幅之間搭接寬度50cm以上，搭接部分每隔1米用聚乙稀扎扣連接，并采用土釘錨固。

2.3 堆（超）載預(yù)壓層施工

堆（超）載預(yù)壓層填筑，路基頂面砂平整、壓實(shí)后，用汽車運(yùn)土進(jìn)行封頂層及堆載預(yù)壓層施工。及堆載預(yù)壓層分層填筑與封層土填筑一致，壓實(shí)密度檢測(cè)采用灌砂法。橋臺(tái)及涵洞處采用堆載+超載預(yù)壓，其余為堆載土預(yù)壓。

根據(jù)南方少土及水壓不安全考慮，現(xiàn)場(chǎng)采用石粉進(jìn)行堆（超）載，設(shè)計(jì)堆載高度為84cm，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的石粉容重，取平均值為16.18kN/m3。按設(shè)計(jì)要求的堆超載土方容重為20.0kN/m3計(jì)。

3 施工監(jiān)測(cè)

穩(wěn)定和沉降是軟土地基上修筑路堤的兩個(gè)重要的因素。為了能在路堤的施工當(dāng)中更加穩(wěn)定和安全，以及為了控制施工范圍，對(duì)穩(wěn)定和沉降的觀測(cè)和分析變得很有必要。要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)桿直徑為4cm。

3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置原則：對(duì)于路基穩(wěn)定性較好，以剩余沉降預(yù)測(cè)為主的路段監(jiān)測(cè)斷面間距可以定為100-200m，以橋頭、高填土路段、軟土厚度變化較大的路段監(jiān)測(cè)斷面適當(dāng)加密。對(duì)于穩(wěn)定性較差的路段監(jiān)測(cè)斷面間距宜控制在100m以內(nèi)。

重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面分為A、B、C、D四類。其中，A類監(jiān)測(cè)斷面主要布置在軟土深厚、填土高、沉降大、路基穩(wěn)定性較差的路段；B類監(jiān)測(cè)斷面主要布置在軟土深、沉降略小、路基穩(wěn)定性較差的路段；C類監(jiān)測(cè)斷面主要布置在路基穩(wěn)定性相對(duì)較好、但沉降量較大的路段；D類監(jiān)測(cè)斷面主要布置在軟土深、沉降大、路基穩(wěn)定性較差的阻道。本段路基采用A、C類監(jiān)測(cè)斷面。

3.2 監(jiān)測(cè)要求

在軟土地基上修筑高等級(jí)公路路堤，最突出的是穩(wěn)定和沉降。在前面施工監(jiān)測(cè)就已經(jīng)提到，為了安全和施工范圍，要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm，測(cè)奸直徑為4cm為宜。沉降觀測(cè)采用S1、S3型水準(zhǔn)以二級(jí)中等精度要求的幾何水準(zhǔn)測(cè)量高程，采用變儀高法觀測(cè)，兩次讀數(shù)之差大于2mm時(shí)必須重新觀測(cè)，直到觀測(cè)數(shù)據(jù)符合精度要求。采用閉合水準(zhǔn)線路時(shí)，其前后視差不大于5mm，視線長(zhǎng)度不大于100m，閉合差應(yīng)小于±2，觀測(cè)精度不小于1mm。

3.3 監(jiān)測(cè)流程

為了使監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)更有效地指導(dǎo)路基填筑施工，建立了一套完整的“填土申請(qǐng)批復(fù)程序”。控制的路基長(zhǎng)度較短，加載遵循監(jiān)控?cái)嗝鎯?yōu)先的原則。通常所說的：加載間歇期為7天，是在“薄層輪加法”分級(jí)加荷、袋裝砂井間距1.0m的前提下提出的。

3.4 監(jiān)測(cè)資料整理分析

軟土地基地質(zhì)情況千變?nèi)f化，路堤穩(wěn)定控制指標(biāo)亦有所差異，結(jié)合具體條件，在工程中進(jìn)行典型斷面的施工監(jiān)測(cè)是必要的。軟基的監(jiān)控過程實(shí)際上是監(jiān)測(cè)信息的采集、整理、分析利用的過程。

3.4.1 監(jiān)測(cè)指標(biāo)。路基加載必須在多種儀器嚴(yán)密監(jiān)控下進(jìn)行，綜合分析各項(xiàng)指示是有必要的，參考以往各條高速公路監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)，路堤達(dá)到極限平衡狀態(tài)（即破壞狀態(tài)）時(shí)路堤穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)如下：加載期間：?jiǎn)稳粘两邓俾蕍s<10（mm/d）；側(cè)向位移速率vm<5.0（mm/d）；綜合孔壓系數(shù)B<0.6。

加下級(jí)前：?jiǎn)稳粘两邓俾适諗棵黠@，逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)；單日沉降速率vs<5（mm/d）；側(cè)向位移速率vm<1.0（mm/d）；單級(jí)孔壓消散度>55%。在路堤施工當(dāng)中就應(yīng)進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。如果值將要達(dá)到極限填土高度，那么就應(yīng)該控制填土速率，這樣可以避免因?yàn)榧虞d而造成的地基的破壞。每填一層，就要設(shè)置一次檢測(cè)，控制標(biāo)準(zhǔn)為路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1.5cm；坡腳水平位移速率每晝夜不大于0.8cm。通過沉降和位移的數(shù)據(jù)曲線來綜合分析其結(jié)果。在填筑速率當(dāng)中，主要以水平位移控制，一旦超過這個(gè)期限則應(yīng)該立即結(jié)束填筑。

3.4.2 資料整理。成果整理表，并不能達(dá)到一目了然之功效，圖形就可以進(jìn)一步反映本質(zhì)問題。在沉降監(jiān)測(cè)資料整理過程中，必須要有圖進(jìn)行說明時(shí)間與填土高度以及沉降量之間的關(guān)系，另外，除以上圖，也可以通過觀測(cè)信息描述出其他圖和曲線，通過具體的荷載與相應(yīng)的變量關(guān)系推測(cè)某一時(shí)刻沉降和最終沉降或反算地基的固結(jié)系數(shù)。

a、荷載-時(shí)間-沉降過程曲線

b、路基沉降速率變化曲線

圖1

參考文獻(xiàn)

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