排水固結(jié)法在公路軟土路基施工中的應(yīng)用

崔鵬云

摘 要：作為公路工程軟基施工的重要技術(shù)之一，排水固結(jié)施工效果是否良好將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。為此，必須嚴(yán)格按照施工要求規(guī)范施工流程，只有這樣才能提高公路工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：排水固結(jié)法；軟土路基；施工流程

一、公路軟土路基施工中排水固結(jié)法的施工流程

1、施工準(zhǔn)備

為確保施工進(jìn)度，首先要扎實(shí)做好軟土路基施工的前期準(zhǔn)備工作。一是全面了解施工圖紙，及時勘察施工路段的實(shí)際條件。特別需要認(rèn)真核查公路路基建設(shè)的工程數(shù)量和編制土石方，從而制定出行之有效的施工方案。施工監(jiān)測工作要在核實(shí)完畢后及時進(jìn)行。其中，對導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行精確的測量都屬于監(jiān)測內(nèi)容。在監(jiān)測橫斷面時，要對路基邊緣、取土坑及邊溝進(jìn)行準(zhǔn)確的確認(rèn)，并認(rèn)真核查這些細(xì)節(jié)問題。最重要的一點(diǎn)就是查修施工設(shè)備，確保工作的精度與施工標(biāo)準(zhǔn)相符合。另外，及時將排水設(shè)施設(shè)置在施工現(xiàn)場，只有充分做好施工前的準(zhǔn)備工作，才能夠確保后期的順利施工。

2、試驗(yàn)段施工

在選擇軟土路基試驗(yàn)段時，有針對性的選擇能夠使公路施工質(zhì)量得到有效保證。在選擇路基試驗(yàn)段時，要確保其具有代表性和特殊性，一般可以將試驗(yàn)段長度控制在大于100米且小于200米的范圍內(nèi)。但是當(dāng)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況較為復(fù)雜時，能夠?qū)⒉煌氖┕し绞綉?yīng)用到不同的施工路段，能夠通過多個試驗(yàn)段的選取來解決問題。在實(shí)際施工中會存在一定的風(fēng)險，而進(jìn)行路基試驗(yàn)段施工能夠使風(fēng)險得到有效降低，使誤差大幅減少。在進(jìn)行試驗(yàn)段施工時，要對壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，對不同填料的松鋪厚度進(jìn)行認(rèn)真分析，及時檢測路堤施工的各個工序，從而得出相應(yīng)的施工參數(shù)。

3、砂墊層施工

砂墊層的功能就是在預(yù)壓施工中，從土體進(jìn)入墊層的滲透水快速排出，達(dá)到土層固結(jié)的作用。砂墊層質(zhì)量將對加固效果與預(yù)壓時間起到?jīng)Q定性的作用。選用級配相應(yīng)的中粗砂，作為砂墊層材料，可確保砂墊層具有良好的滲透性。在施工應(yīng)用中，應(yīng)確保其含泥量在5%以下，不能混入雜質(zhì)與有機(jī)質(zhì)。在確定砂墊層厚度時，應(yīng)及時排出土層內(nèi)的滲透水，一般控制在30厘米到50厘米之間，可以起到持力層的作用。

當(dāng)?shù)鼗韺雍穸确鲜┕ひ蠛?，其承載力將大大提升，在運(yùn)輸機(jī)械行駛過程中，通常選用機(jī)械分堆攤鋪法進(jìn)行施工，也就是先進(jìn)行多個干砂堆的鋪設(shè)，再通過機(jī)械或人工的方式進(jìn)行鋪平。當(dāng)其承載力較低時，可以選用順序推進(jìn)攤鋪法進(jìn)行施工。

4、袋裝砂井施工

砂井（直徑30到50厘米）、袋裝砂井（7到12厘米）及塑料排水板是構(gòu)成豎向排水體的主要組成部分。因袋裝砂井具有較小的斷面，體積較小，施工方便及成本低等優(yōu)勢，在公路工程軟土路基處理中得到了廣泛地應(yīng)用。依據(jù)排水要求，應(yīng)確保袋裝砂井編織袋具有不錯的透水性，避免漏失袋內(nèi)砂。在袋裝砂井材料選用中，應(yīng)確保袋子具有較高的抗拉強(qiáng)度，通常情況下，其縱向抗拉強(qiáng)度在18.KN/M的范圍內(nèi)，抗拉縱向延伸率必須控制在17.6%左右，確保其能夠?qū)Υ鼉?nèi)砂的重量與彎曲出現(xiàn)的拉力進(jìn)行最大限度地承受，同時具備良好的抗老化能力與抗腐蝕能力?，F(xiàn)階段，應(yīng)用最多的就是聚丙烯編織袋。相比砂的滲透系數(shù)，這種袋子的滲透系數(shù)要高出一些。在袋裝砂井施工中，一般選用中、粗砂作為施工材料，這種材料具有較高滲水率，粒徑在0.5毫米以上的砂總量必須超過材料的一般，同時應(yīng)嚴(yán)格控制其含泥量，一般在3%以下。其施工工藝如下所述：

（1）場地清理及放樣

在公路工程軟基排水固結(jié)技術(shù)施工中應(yīng)及時平整與清理施工場地。將地面積水在施工前期及時排出，同時應(yīng)進(jìn)行路面硬化處理，并確保工程便道的暢通性。在確定施工位置時，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，確保其偏差在2厘米以下。應(yīng)準(zhǔn)確測量與記錄場地高程，并遵循圖紙要求利用全站儀進(jìn)行準(zhǔn)確放樣測量，同時施工人員必須定期進(jìn)行復(fù)核。

在基底回填中，先沿坡腳線向外側(cè)筑草袋圍堰，臺階開挖施工應(yīng)在陡于1：5的基面橫坡部分路段進(jìn)行，一般在1米到2米之間進(jìn)行臺階寬度的控制，臺階頂面在進(jìn)行反向橫坡設(shè)置時，應(yīng)確保其坡度為2%到4%之間。在清理與回填基底時，應(yīng)在基面進(jìn)行0.3%坡度的留設(shè)，這樣可以為基面或砂墊層排水提供方便。

（2）砂井就位與壓管

完成基底作業(yè)后，可以進(jìn)行砂井機(jī)與套管就位。就位砂井機(jī)后，應(yīng)確保導(dǎo)軌、套管管身與地面呈垂直狀態(tài)，并與樁位對準(zhǔn)，垂直度誤差在1.5%的合理范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，并遵循相應(yīng)長度在套管上將標(biāo)尺位置劃出，進(jìn)而達(dá)到砂井入土深度有效控制的目的。不能出現(xiàn)彎曲套管、內(nèi)壁不光滑、毛刺等現(xiàn)象，8厘米到10厘米作為管徑控制的合理范圍。完成砂井機(jī)就位工作后，應(yīng)及時將砂井機(jī)壓力裝置與激振器啟動，慢慢將套管振動壓入軟土內(nèi)，確保壓力的均勻性。壓管作業(yè)必須不間斷向下壓，不能出現(xiàn)起管在壓入等現(xiàn)象。當(dāng)壓管與風(fēng)化巖層接近時，要對套管下沉速度加以重視，如下沉速度逐漸變慢后，必須準(zhǔn)確計(jì)量套管入土的長度，保證風(fēng)化巖層內(nèi)套管長度在50厘米以上。

（3）填砂袋

利用入口滾輪砂袋快速平穩(wěn)地向套管口邊送入，同時將袋尾拉起，并通過激振器將套管提升，當(dāng)高度升至0.5米時，將砂袋放開，向孔底進(jìn)行放置。在套管內(nèi)放置砂袋時，應(yīng)避免砂袋扭結(jié)、縮頸等情況的出現(xiàn)。拔管施工中應(yīng)確保砂袋不被帶出或砂袋不出現(xiàn)破損情況。當(dāng)出現(xiàn)問題后，應(yīng)對其原因進(jìn)行認(rèn)真分析，必須及時清理拔管帶出的土，已經(jīng)形成的砂漿口必須確保其能夠與砂墊層相互貫通，施工過程中要真實(shí)記錄每根砂井的灌砂量。

5、預(yù)壓系統(tǒng)施工

預(yù)壓荷載是排水固結(jié)法的重要組成部分，它促使顆粒間自由水排出的動力。預(yù)壓的實(shí)施，主要體現(xiàn)在分級加荷，每級加荷的穩(wěn)定性依賴于前一級預(yù)壓后強(qiáng)度的提高。為加速地基固結(jié)，堆載預(yù)壓與沙礫墊層及袋裝砂井相結(jié)合對基底進(jìn)行處理。為保證施工的安全與進(jìn)度，設(shè)置觀測斷面，觀測沉降和位移，以指導(dǎo)施工。

每個觀測電面設(shè)置5個觀測點(diǎn)和兩個水準(zhǔn)點(diǎn)。路基填筑前，按設(shè)計(jì)要求對清理好的地表上于路中心、左右路肩安裝沉降板；同時在路堤坡腳外1米埋設(shè)位移觀測樁。預(yù)壓期內(nèi)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行沉降觀測。路堤沉降變形達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期值后才能鋪筑路面，并將超出路床以上多余土卸載，將路堤整修到路床面標(biāo)高和滿足壓實(shí)要求。

二、公路工程軟基施工排水固結(jié)法的質(zhì)量控制

1、軟基地基承載力低，采用堆載預(yù)壓時，為避免免地基因發(fā)生塑性變形而失穩(wěn)，需要控制加載速度和進(jìn)行分級加載，使其與地基土的強(qiáng)度增長速度相適應(yīng)。每級預(yù)壓荷載不應(yīng)超過前期荷載作用下地基強(qiáng)度增加后的承載力。

2、軟土的強(qiáng)度的提高是在各級荷載預(yù)壓過程中逐步提高的，每級荷載量要與相應(yīng)地基強(qiáng)度對應(yīng)，因此在填土中應(yīng)控制加載速率，使路路基土強(qiáng)度提供與外加荷載相適應(yīng)，否則會使土體破壞，強(qiáng)度反而降低。當(dāng)發(fā)現(xiàn)地基有超過加載控制標(biāo)準(zhǔn)的異常表現(xiàn)時，要及時采取措施，如暫停加載或卸載。

三、結(jié)束語

綜上所述，在公路施工中，道路的舒適性和穩(wěn)定性很大程度上取決于路基質(zhì)量，所以要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行軟土路基施工。同時，對新材料和新工藝進(jìn)行積極推廣應(yīng)用，進(jìn)一步提升軟土路基施工的質(zhì)量水平，推動我國公路建設(shè)的健康有序發(fā)展。

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