淺析幾種常用公路軟土地基處治技術(shù)

摘 要:路基修筑質(zhì)量的高低和防排水設(shè)計(jì)合理與否對(duì)路面的使用性能和使用壽命有著重要的影響，特別是在地下水位高、工程地質(zhì)條件差的地區(qū)修筑公路。為了在保證施工進(jìn)度的同時(shí)又能滿足路基的長(zhǎng)期性能要求，本文從路基防排水、加速固結(jié)沉降等角度闡述了幾種常用軟基處理方法的加固原理和技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:軟土路基 堆載預(yù)壓 防排水 排水固結(jié)

中圖分類號(hào):U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)03(a)-0095-01

近年來(lái)，瀝青路面的早期破壞問(wèn)題在我國(guó)各級(jí)公路表現(xiàn)非常突出。當(dāng)然這里面有重載交通急劇增加的原因，大量的超載超限車輛屢禁不止，嚴(yán)重者竟有超出額定載重?cái)?shù)倍的載貨量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了路面規(guī)范設(shè)計(jì)的軸載限值，使得路面不堪重負(fù)。另一個(gè)重要的因素是，普遍有輕視路基修筑質(zhì)量和防排水措施的傾向，認(rèn)為車輛是行駛在承載力較路基好很多的瀝青路面、水泥路面上的，路基路面的施工質(zhì)量難以保證。實(shí)際上，地基和路基是路面的基礎(chǔ)，特別是路基修筑質(zhì)量的好壞，必然會(huì)反射到路面上來(lái)。我國(guó)軟土分布廣泛，普遍具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載能力和抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)。如何對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的處治就對(duì)公路建設(shè)顯得尤為重要。

1 工程概況

該公路位于軟土地區(qū)，地下水位高，沿線多個(gè)路段出現(xiàn)浜塘，淤泥質(zhì)土廣布且厚度大，地基土壓縮性高，承載力低。針對(duì)公路沿線軟土埋深淺，分布厚度大的特點(diǎn)，為保證路基路面的協(xié)調(diào)性及其長(zhǎng)期使用性能，綜合考慮工期要求、工程地質(zhì)情況、處治方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求和填土高度，通過(guò)統(tǒng)籌比選后最終決定采用塑料排水板豎向排水、鋪設(shè)砂礫石層水平向排水降低地下水位和堆載預(yù)壓加速固結(jié)。根據(jù)有關(guān)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)情況，固結(jié)度達(dá)到80%方可卸載。下面對(duì)這幾種軟基處理措施的設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2 軟土路基處理技術(shù)介紹

2.1 塑料排水板豎向降水原理與技術(shù)要點(diǎn)

(1)降水原理。塑料排水板處理軟基的工作原理是將特制的無(wú)紡布外包濾膜和帶有豎向刻槽的排水芯帶組成的塑料排水板，通過(guò)專用打樁設(shè)備打入軟土地基，從而在軟土層內(nèi)形成規(guī)則的排水通道，縮短排水路徑，使地下水由于受路堤填土自重載荷擠壓和毛細(xì)作用沿塑料沿塑料板向上遷移至砂墊層內(nèi)，通過(guò)砂墊層、盲溝等輔助設(shè)施向兩側(cè)排出，從而加快排水固結(jié)，提高軟基強(qiáng)度和承載力。

(2)施工工藝流程。塑料排水板處理軟基的施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，因地制宜，確保施工質(zhì)量和排水效果。其工藝流程可概況如圖1。

(3)質(zhì)量檢驗(yàn)要求。為控制排水板打設(shè)偏差，在施工過(guò)程中需及時(shí)通過(guò)經(jīng)緯儀、拉線和鋼尺量縱橫兩個(gè)方向，取大值對(duì)排水板的平面位置進(jìn)行檢查，將偏差控制在±100mm，抽查10%;用鋼尺量外露長(zhǎng)度，控制在±50mm，逐件檢查;用經(jīng)緯儀、吊線和鋼尺量打設(shè)套管的傾斜度，允許偏差為±1.5%，抽查10%。

2.2 砂礫石層水平向排水原理與技術(shù)要點(diǎn)

為配合豎向排水的及時(shí)排除，一般需在清表后地面鋪設(shè)中粗砂或砂礫石墊層作為水平向排水通道，加快滲流速率和地基固結(jié)。同時(shí)，墊層良好的滲透性可以阻斷土壤毛細(xì)水的上升通道，使地下水盡可能較少的影響到路基，使路基含水量保持在較低水平，改善路基性能。墊層所用砂礫石應(yīng)潔凈、干燥，棱角性好，含泥量低，保證墊層具有良好的反濾和滲透性。施工中避免混入泥土、雜物，砂料的滲透系數(shù)、顆粒級(jí)配及含泥量等滿足設(shè)計(jì)要求;攤鋪后分層壓實(shí)，保證砂礫石無(wú)粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。

2.3 堆載預(yù)壓法原理與技術(shù)要點(diǎn)

堆載預(yù)壓是預(yù)先在軟粘土地基土上施加荷載，使孔隙水從土體中排出，從而減小土體孔隙比，加速固結(jié)，提高地基承載能力，減少工后沉降，其原理如圖2所示。在施工過(guò)程中，需根據(jù)設(shè)計(jì)填土高度分級(jí)加載，加荷速率需根據(jù)相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，加載總量不得超出地基容許承載力。

3 施工控制跟蹤觀測(cè)要求

在堆載過(guò)程中，需根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度進(jìn)行沉降與穩(wěn)定性指標(biāo)等關(guān)鍵參數(shù)的跟蹤觀測(cè)。

(1)通過(guò)在清表后地面埋設(shè)沉降板觀測(cè)地表沉降量，根據(jù)多期數(shù)據(jù)積累分析沉降變化規(guī)律，對(duì)沉降發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算沉降速率和固結(jié)度，以便確定合理的預(yù)壓卸載時(shí)間和結(jié)構(gòu)物以及路面各層位的施工時(shí)間;

(2)通過(guò)在堆載填土坡腳布設(shè)測(cè)斜樁或測(cè)斜管監(jiān)測(cè)地表水平位移及其隆起量，以防地基發(fā)生失穩(wěn)破壞，確保重要工點(diǎn)的路基安全和穩(wěn)定;

(3)通過(guò)布設(shè)水位管和孔隙水壓力計(jì)量測(cè)地下水位和孔隙水壓力，計(jì)算超孔隙水壓力的消散情況，實(shí)時(shí)掌握處理效果，為合理指導(dǎo)施工進(jìn)度提供理論依據(jù)。

通常，需要根據(jù)十字板剪切試驗(yàn)等對(duì)處治前后的地基承載力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

軟土地區(qū)路基如果處治不當(dāng)，將會(huì)成為今后道路結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，其后期沉降變形反射到路面上來(lái)，誘發(fā)各種路面病害，增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，甚至影響交通安全，帶來(lái)不良的社會(huì)影響。在甄選軟基處理方案的過(guò)程中，要因地制宜，根據(jù)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，綜合權(quán)衡后選用造價(jià)低廉，滿足工期要求且加固效果明顯的措施。