研究公路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理

陳 丹

(湖北省洪湖市公路管理局，湖北 洪湖 433200)

1 工程概況

某擬建公路C標段沿線范圍內(nèi)分布有大面積軟基，由于軟基不可直接作為公路的地基，所以在公路正式開工前，要對軟基進行有效的處理。該路段主要采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的方法來處理。該方法是指采用兩種來處理軟基，即真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓，使軟基中土體孔隙水快速排出，減小孔隙水壓力，提高有效應(yīng)力，使土體可在相對較短的時間范圍內(nèi)達到固結(jié)狀態(tài)，加速軟基沉降，避免在施工完成后產(chǎn)生太大的沉降，使其承載力切實達到設(shè)計和規(guī)范提出的要求。

2 施工準備

(1)對真空預(yù)壓處理段的所有排水帶進行施工，完成施工后由監(jiān)理工程師進行檢查，經(jīng)檢查確認合格后，方可按照設(shè)計要求對其進行埋設(shè)。

(2)準備好真空預(yù)壓施工所需各項材料，包括土工膜、密封膜、真空泵、排水管和中細砂等，進場后由監(jiān)理工程師進行檢驗，經(jīng)檢驗確認合格后，方可在施工中使用。

(3)根據(jù)施工要求配備施工機械設(shè)備，并做好備用，進場設(shè)備應(yīng)做好檢查和標定，確保其處在最佳使用狀態(tài)。

(4)組織施工班組入場，每個班組的人數(shù)在10～12人范圍內(nèi)，并配備專門的監(jiān)測人員。

(5)制定合理的進度計劃，人員進場、真空管和抽真空機的安裝、密封溝開挖和密封膜的鋪設(shè)等前期工作需要12 d左右的時間；抽真空需要12 d左右的時間；預(yù)壓需要90 d的時間；卸荷需要30 d的時間，總計142 d左右。

3 施工方法

3.1 設(shè)計要求

(1)預(yù)壓范圍。以工后沉降標準為依據(jù)，結(jié)合縱向沉降的實際變化率對縱向處理范圍進行確定，而對于橫向處理范圍，一般為到邊坡坡腳以外1 m處。

(2)真空度要求。抽真空時，膜內(nèi)真空不能低于80 kPa。

(3)固結(jié)度要求。在整個加固區(qū)域內(nèi)，平均固結(jié)度應(yīng)達到80%以上。

(4)排水帶要求。排水帶的具體布置形式和材料要求均與塑料排水帶的規(guī)范處理方式相同。

(5)密封膜要求。為保證預(yù)壓時密封性，密封膜應(yīng)布置兩層。密封膜將聚乙烯薄樹脂作為主要原材料，通過壓延或吹塑形成薄膜以后，通過熱板焊接或者是粘結(jié)得到滿足工藝要求的薄膜。工程所用密封膜均在工廠統(tǒng)一加工，粘縫強度應(yīng)達到其自身抗拉強度60%以上。密封膜的主要技術(shù)標準包括：①厚度：處在0.12～0.16 mm范圍內(nèi)；②橫向拉伸強度不低于18.0 MPa，縱向拉伸強度不低于16.0 MPa；③斷裂伸長率不低于220%；④橫、縱向直角撕裂強度不低于60 N/mm；⑤刺破強度不超過50 N；⑥滲透系數(shù)不超過5×10-11cm/s；⑦耐靜水壓不低于0.2 MPa。

為避免密封膜在施工中被刺破或損壞，要在其上下面分別鋪設(shè)土工布，對于土工布，其技術(shù)指標包括：①頂破強度不低于2.6 kN；②橫、縱向斷裂強度應(yīng)達到15 kN/m以上；③橫、縱向撕破強度應(yīng)達到0.42 kN/m以上。土工布應(yīng)鋪設(shè)到坡腳以外1 m處，同時要有20 cm以上的搭接寬度，以免漏墊。

(6)排水管要求。排水管不僅能起到對真空壓力進行傳遞的作用，還能實現(xiàn)水平方向排水，主要有主管與濾管兩種類型。其中，主管以PVC透水管為宜，直徑7.5 cm，管壁上沒有孔洞，壁厚4 mm，且環(huán)向剛度不低于4 kN/m2。在整個加固區(qū)中，沿縱向共布置2條。為了給現(xiàn)場的聯(lián)結(jié)施工提供方便，濾管以PVC花管為宜，直徑7.5 cm，管壁上按照正三角形進行開孔，壁厚4 mm，環(huán)向剛度不低于4 kN/m2。外包透水濾布，在整個加固區(qū)中沿橫向進行布置，間隔距離不得超過6 m。

(7)堆載預(yù)壓。為節(jié)省時間，真空與堆載預(yù)壓可同步進行，在真空度達到要求5～10 d后，開始堆載預(yù)壓，以此進行聯(lián)合預(yù)壓。在堆載預(yù)壓過程中，需采用等載預(yù)壓的方法，預(yù)壓時間按6個月控制，施工中可根據(jù)具體情況適當調(diào)整。

3.2 施工工藝

(1)場地清理

通過場地清表使中間比四周略高，但注意不能高出太多，1%～2%即可。清表結(jié)束后，在表面鋪設(shè)一層厚度為30 cm的砂礫，并設(shè)置塑料排水帶和觀測儀器。

(2)濾管鋪設(shè)

濾管按照兩排魚骨形進行布置，在確保真空預(yù)壓效果的基礎(chǔ)上，對具體的布管方式予以適當調(diào)整。濾管要埋設(shè)到砂礫層當中，在兩個相鄰的濾管間要使用軟接頭相連，避免抽真空時地基發(fā)生變形導(dǎo)致接頭脫開。將濾管鋪設(shè)好以后，還需要在其表面鋪設(shè)一層厚度為20 cm的砂礫，以此避免尖銳物露出將密封膜刺穿。

(3)膜溝開挖

密封溝按照具體要求采用人工或機械設(shè)備開挖，挖好的密封溝必須到達加固區(qū)邊側(cè)可透水層，通常要超過1.5 m。

(4)密封膜鋪設(shè)

因密封膜的鋪設(shè)施工屬于大面積施工范疇，通常情況下的預(yù)壓面積可以達到1 000～2 500 m2，所以為了防止出現(xiàn)搭接較差和局部熱合較差等實際問題發(fā)生，應(yīng)按照設(shè)計要求的先后順序進行鋪膜，一般是先鋪一層土工布，再鋪密封膜，最后再鋪一層土工布。在鋪膜開始之前，要對墊層表面進行檢查和清理，檢出尖銳的石子與碎渣，并對之前設(shè)置排水帶時產(chǎn)生的孔洞進行填補。鋪膜過程中，每鋪好一層膜都要及時檢查和做好補洞，經(jīng)檢查確認滿足要求后，再對下一層膜進行鋪設(shè)。鋪膜施工應(yīng)盡量在白天進行，沿順風(fēng)向進行鋪設(shè)，如果風(fēng)力超過五級，則不允許施工。在鋪膜的過程中，密封膜的具體展開方向需要和包裝所標出的方向完全一致，而密封膜的長度與寬度不能比加固區(qū)兩側(cè)小，同時每邊還要有至少3 m的長度埋入到粘土層當中。回填料以無雜物粘土為主，回填應(yīng)達到密實。

(5)真空泵和管路安裝

安裝射流泵以前要先做好試運檢查，在抽真空的過程中，真空吸力應(yīng)達到95 kPa以上，射流泵的安裝應(yīng)達到平穩(wěn)，同時和濾管連接達到牢固，檢查無誤后方可接通電源。對于真空管路，以及加固區(qū)和射流泵之間的管路，除了負責(zé)對真空壓力進行傳遞，還能為排水提供通道。對此，真空管路要有與排水要求相適應(yīng)的過水斷面，并能承受實際的徑向壓力，對真空管路之間所有連接點都要進行有效密封，避免管內(nèi)真空度損失，確保排水保持暢通。除此之外，為防止膜內(nèi)真空度在停泵以后快速降低，需在管路當中安裝好止回閥，如果停泵時間超出24 h，則應(yīng)將止回閥關(guān)閉。

(6)堆載

在真空預(yù)壓的壓力保持穩(wěn)定且達到設(shè)計要求后，方可開始堆載，在加載過程中，第一層堆載松鋪厚度要達到40 cm以上，堆載時要避免強振碾壓，壓實度需按照88.5%～90%的范圍嚴格控制。

4 結(jié) 語

綜上所述，該擬建公路軟基處理施工目前已經(jīng)順利完成，經(jīng)檢查，軟基處理效果顯著，處理后地基承載力可以達到設(shè)計與規(guī)范的要求，說明以上軟基處理技術(shù)合理可行，值得類似工程參考借鑒。