堆載預壓法在公路軟基施工中的應用

金石

摘 要：堆載預壓法是最常見的軟基處理方式，要求在施工前先堆載預壓地基，保證固結地基土，且提高地基強度，以此達到地基承載力、穩定性有效提升的目的。為此，本文在充分了解堆載預壓作用機理的基礎上，結合具體工程案例，對公路軟基處理中堆載預壓法施工要點進行了分析與探究。

關鍵詞：堆載預壓法；公路工程；軟基處理

1 堆載預壓作用機理

作為軟土路基施工的主要處理方式，堆載預壓法也被稱為堆載預壓排水固結法。該方式可在場地加載預壓，順著排水板將土體內的孔隙水排除，逐步固結，地基產生沉降的同時，逐步提升強度。路堤修建于軟土地基上，可利用填土堆載預壓的方式，密實、沉降及固結地基土，進而達到地基強度增強及路堤沉降量減少的目的。一般所有軟土路基都可選用堆載預壓法進行路基處理，相比其他處理方法，該技術施工材料小、操作簡單。但堆載預壓施工時間較長，一般不宜用于工期過緊工程。為快速達到良好壓縮效果，可選取超載預壓施工。為縮短預壓時間，可將塑料排水帶、砂井等排水豎井設置到地基內。為此，在軟基處理中必須嚴格按照施工實際情況，合理選用處理方法。

2 工程概況

某公路工程，地下存有淤泥層，厚度為2.9～7.5m。因工程建設所需，軟基處理可選用堆載預壓法施工，要求處理后在150mm以內控制道路工后沉降。按照當前實際荷載，可進行堆載荷載的合理設計，同時為減少堆載預壓時間，需進行塑料排水板設置，進行豎向排水。處理時，必須實時監測地基沉降、孔隙水壓力等參數，且按照沉降量實際測量結果，進行處理方法可行性的判定。本路段地質條件較為簡單，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）—淤泥質砂土（0.9～3.4m）。

本施工段道路結構層荷載、交通荷載都為15kpa，兩者總和為30kpa，要求在150mm以內控制運行階段工后沉降量，為此，可選取30kpa作為預壓荷載，預壓時間最少為3個月。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塑料排水板，基于經濟性原理，可在1.2m左右控制塑料排水板間距。

3 公路軟基堆載預壓法施工工藝

1、施工準備

施工前，先將路基底層邊線測量放出，根據設計寬度，對其刷坡施工。在確保路基寬度符合施工要求的前提下，將堆載預壓寬度定出。為保證路基預壓土填筑線形符合設計要求，應在兩側堆碼砂袋，保證砂袋數量充足。隨后通過坡度尺確定堆載預壓土坡度。此外，按照設計要求，計算堆載預壓土數量。

2、堆載預壓施工

由基床表層下方開始堆載預壓施工，嚴格按照地質情況、加固方案及路基填挖高度等條件進行堆載預壓高度的確定。一般情況以2.4到4m之間為準備，填高在8m以上部位，可適當增加堆載預壓高度。

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

（2）填筑預壓土時，選取輕型機具攤鋪后進行第一層填筑土壓實，嚴禁土工織物被損壞，且在0.89以上控制壓實系數。一般不得選取淤泥土、垃圾土作為填料，壓實作業后濕容重每立方米可控制在18.2kN以上，為保證預壓荷載符合設計要求，容重、壓實度需縱向間隔200m抽檢一次。

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

（4）預壓土卸載。預壓時間達到一定時間后，需及時分析工后沉降情況，并對卸載時間點進行預測，如與節點工期規定不符，則需適當調整預壓高度及時處理。待預壓滿足設計時間時，可根據工后沉降分析數據，待各方確認后，即可分層卸載預壓土，卸載環節嚴禁對完工路基造成損害。

3、施工監測

（1）工后沉降監測

預壓環節需連續監測路基沉降變形，按照檢測結果對地基最終沉降量的完成時間進行分析，并對工后沉降進行評估，待滿足設計要求后，即可進行卸載施工。根據施工具體情況，施工監測內容主要是工后沉降量，其為軟基處理效果評價的主要指標之一。為監測工后沉降，基礎將若干沉降板埋設到施工場地。因總沉降量-施工期沉降量=軟基工后沉降量，由此可見，工后沉降計算的根本條件為總沉降量，為此，可選取分層總和法進行總沉降量計算。而施工期地基沉降量=平均固結度x總壓縮沉降量。按照堆載預壓施工條件，在施工場地內選15個計算點，對其地基沉降量進行計算，結果顯示，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，工后沉降滿足設計要求。

（2）孔隙水壓力監測

軟基堆載預壓處理過程中，不僅要做好工后沉降監測，還需監測孔隙水壓力。利用觀察、測量軟土不同深度淤泥的孔隙水壓力增長、消散變化，對軟土有效應力、固結完成情況進行監測，進而對加載速率進行有效控制，且達到提高路基穩定性的目的。

本工程孔隙水壓力監測孔共設4個，其中第三個監測控制在8號沉降板周圍設置，第四個監測孔在2號沉降板周圍設置，按照深度實際情況，在各個監測孔內進行孔隙水壓力計設置，設置量都為3個。通過觀測得出：

第一，加載至60d時進行預壓，在加載環節孔隙水不斷增長，出現超孔隙水壓力，伴隨土體恒載過程中逐步固結，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，完成監測后，超孔隙水壓力消散殆盡，基本完成場地固結施工。

第三，3.9～10.0kpa為第三個監測孔超孔壓，90%為8號沉降板固結度，-6.4～2.1kpa為第四個監測孔超孔壓，94%為10號沉降板固結度，則表明不斷增加超孔隙水壓力，則固結度反而下降。

4 結束語

綜上所述，公路工程在國民經濟發展中占據重要地位，不僅加強了區域間聯系，也為人們日常出行提供極大便利，要求不斷提升公路工程建設質量以滿足車輛通行需求。堆載預壓法施工效率高，操作相對簡單，社會效益及經濟效益良好，在公路工程施工中得到廣泛應用。在具體施工中，必須結合工程實際情況，以工程地質條件為依據，確定堆載預壓荷載，以達到良好的軟基加固效果。同時掌握堆載預壓技術標準，加強施工人員技術培訓，了解工程施工重點部位，盡量減少人為操作失誤，提升公路工程施工質量，延長使用壽命，以滿足車輛通行需求。

參考文獻

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