灘涂地段公路軟基綜合處理分析

楊瑨

1 引言

海岸帶是經濟發展的重要地帶，海岸帶的合理開發與利用對于經濟的可持續發展具有重要意義。沿海公路中灘涂地段較多，多分布有淤泥、淤泥質粘土、淤泥質亞黏土、淤泥混砂層等，且具有厚度大、含水量大等特征，若直接用于公路建設，則不能滿足公路建設承載力、沉降量與沉降差等相關要求[1]。綜合處理法是處理此類路基的有效措施，具有見效快、耐久性強、施工操作便利等優勢，應用廣泛。

2 工程實例概述

某公路項目位于沿海灘涂地區，路基寬度為50m，設計時速為60km/h。沿線地勢總體較為平緩，地面標高黃零-1.2～1m，退潮時會有大面積的地表裸露出來，在漲潮時被淹沒，水的深度在0.5～1.5m左右，灘涂內淤泥層廣泛分布。據前期地質調查結果可知該公路軟土地基特征與物理力學性質指標詳細如下：①淤泥層，厚度為0.5～18m，含水率W不低于60%，流塑～軟塑，壓縮性較大，十字板抗剪強度較低（Cu＜15kPa），有機質的含量不低于3%，地區內滲透性較差；②淤泥質粘土層的厚度在2～5m左右，灰色，呈飽和軟塑狀態，壓縮性較大；③中粗砂層，分布于軟土地基的底部，厚度在3～5m左右，淺灰黃色，潮濕、鐘密、含有少量腐殖質，壓縮性較低。該項目軟土路基采用塑料排水板+超載預壓+反壓互道綜合處理技術。

3 灘涂地段公路軟基綜合處理方法

3.1 綜合處理流程

綜合處理流程如圖1所示。

3.2 灘涂地段公路軟基綜合處理方法

3.2.1 塑料排水板

該工程選用C型塑料排水板，并且有深度標識，工程所用的排水板均布設為正三角形，相鄰排水板的間距為1.3m。該工程中的塑料排水板作業模式為在已經鋪墊好的級配碎石層上布設枕木軌道插板機，后在碎石墊層上設置C型塑料排水板。

圖1 施工工藝流程圖

①施工單位依據前期公路現場地質勘查結果繪制地表雜填圖，清除地表上的雜填土，并去除植物根系[2]。該工程場地內存在養殖塘與水溝，需對此類區域進行開挖與壓實，保證壓實作業后路拱兩側高度與原地面相同，中間突出部分應比兩側高出約20cm，后在淤泥上鋪設30kN/m有紡土工布，并在土工布上均勻鋪設80cm級配的碎石，對碎石進行碾壓，保證碎石尺寸統一，密實度符合施工要求。后鋪設枕木軌道查插板機作業，并在碎石墊層上打設塑料排水板。插板機上需有進尺標記，作為排水板打設深度控制依據。②施工單位依據施工圖紙設計的相關參數（位置、深度、間距等）進行測放，排水板頂部需深入至級配碎石30cm以下，保證與級配碎石溝連接相同，水流可順利排出。然后，在打設塑料排水板過程中，需注意排水帶應當順直、不扭曲，并保護透水膜，不得有損壞或污染問題。若塑料排水板長度不足，則可以通過搭掛方式延長塑料排水板，以保證排水性能，對于尺寸不足的排水板應當立即棄用。打設后外露的排水板應保持干凈，并清理排水板周邊的泥土，可用砂石進行填充壓實。③對于現場堆放的塑料排水板，需做好遮蓋保護工作，避免在陽光的長期照射下日益老化。在排水板打設作業結束后，需先對級配碎石表面進行刮平處理。

對于塑料排水板打設作業，施工單位采用了如下控制措施：

（1）排水板插打深度控制。該工程控制對策如下：①安排專人旁站對施工過程進行監控，并在施工前對導管長度進行測量，并保證插板機可以深入至地下指定深度，根據實測數據確定導管長度及打設深度等參數，同時并在相應位置做好標識；②優先選擇可測深度的排水板，并安排監測人員進行質量抽查，該工程選用濾膜上帶有連續刻度標記的排水板，通過檢查過程中相鄰排水板的刻度顯示對排水板的實際插打深度進行計算；③對插打回帶進行處理，就以往工程建設經驗來說，樁靴與導管密封性差的原因是因為導管內部有淤泥，使得插管時排水板重量、土體的摩擦力低于插管上升時產生的摩阻力，為此，需要設置插管沖水裝置，并間歇性加水，同時對樁靴進行升級改造，從而提升設施的使用性能。

（2）排水板插打垂直度控制。在導管機架的兩側懸掛吊錘，并設置標識牌。當插管垂直度偏移，需立即糾正并停止插打。在碎石墊層整平作業結束后可陸續開展其他作業。依據前期繪制的施工圖紙可知該工程垂直度允許值為1.5%。

（3）排水板樁位控制。樁位控制的重點在于測量放線，需注重樁縱軸線變化監控，依據縱軸線和設計間距標識出橫向樁位。但是需注意的是，在放樣過程中需控制樁位，必須滿足日插打數，從而避免樁位因為外部海潮的影響等造成位置偏移。

3.2.2 超載預壓

真空預壓聯合堆載法是真空預壓、堆載預壓法的結合，可通過真空壓力（負壓）、堆載（正壓）改變土體應力關系，使得土體中的孔隙水壓力能夠產生不平衡水壓力，在孔隙水不平衡力的影響下，土體應力變化并逐漸固結成塊，在堆載的持續作用下，地基土會出現側向變形，在真空荷載的作用下，地基會產生側向的收縮變形，這類收縮變形與堆載下產生的測量變形相抵消，從而可以避免單一使用處理方法的弊端，也能夠擴大工藝的應用范圍[3]。當地基中存在承壓水，則需要對真空預壓法特征與工序進行梳理和優化。該工程要求超壓預壓時統碴不得大于15，而含泥量應控制在15%以下。統碴加載時，統碴卸料的車輛運行需控制在一定范圍內，施工單位要求車輛必須在道路紅線32m內移動，而貨物卸載也需在該范圍內完成。另外，該工程采用超載預壓，預壓時間為9個月。

3.2.3 反壓互道

在超載預壓結束后，需要對現場的超載土方進行全面清理，為保證道路建設質量，需對軟基進行加固處理。路堤開挖至路床頂以下30m位置需反復碾壓，在密實度提高至設計標準后方可進行路床處理。卸載的土料可用專用的裝卸汽車運送至指定的場地。對于預壓卸載，交由專業觀測單位負責，跟蹤觀測3個月，沉降量不大于10mm/月便可提交卸載申請，在同意后便可卸載。但是需注意的是，卸載過程中需保證路基全斷面內荷載分布均勻，避免偏載問題，同時重載車輛不應集中停放于路基一側。

4 施工監測

4.1 監測目的

對填土加載過程進行全程監控，并對實時沉降量、沉降速率、側向位移等參數進行重點跟蹤和分析，確定每層填土的厚度、填筑速率，并對工后沉降進行合理評估。

4.2 監測方案

該工程監測的項目主要包括沉降、側向位移和孔隙水壓力。因為該工程項目中軟土路基的長度不到200m，依據公路路基施工的相關規范在起點、中點和中間位置設置3個監測斷面。該項目沉降監測方法為埋設沉降板、孔隙水壓力計，對于側向表層位移，該項目通過設置位移邊樁的方法進行觀測。

4.3 監測方案

該工程監測方案如表1所示。

表1 施工期間的觀測頻率表

4.4 監測數據分析

根據工程沉降觀測結果繪制了圖2時間—沉降量關系曲線圖。由圖1可知工程最終的沉降量為980mm，而設計方案要求沉降量需控制在200mm以內，由此推測出該工程永久沉降時間為175d。去除路基填筑的40d可知實際超載預壓時間為135d，也就表明4.5個月間可便可達到設計要求后的工后沉降預壓指標，和設計方案相比預壓時間提前了1.5個月。

圖2 時間-沉降關系曲線圖

5 結束語

綜上所述，對于灘涂地段的公路實施軟基綜合處理方案實施效果較好，施工中使用的堆載料為路基填料，在一定程度上節約了施工成本。同時也提升了軟土地基的承載力，本文所述項目后期勘測發現工后沉降符合設計的相關要求，也有效加快了工程進度。由此可見，依據灘涂分布區域和地基實際情況編制科學的施工方案，采用綜合處理方案對地基進行加固可行性較高，可加以推廣。