袋裝沙井在沿海地區(qū)軟基處理的應(yīng)用

蒙毓波 黃天浩

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司 廣東廣州 510230）

引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)進程的加快，城市化的進程也越來越快，城市交通建設(shè)在城市化進程中占有重要地位，城市交通直接影響著城市的經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常出行。而公路建設(shè)是城市交通建設(shè)的重要內(nèi)容，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于環(huán)境的破壞程度加大，自然和地質(zhì)條件都受到了不同程度的影響，公路軟基的施工難度也加大。沿海地區(qū)的軟土中水分、腐殖質(zhì)含量大，使得其孔隙比較高，承載能力較差，直接在其上進行施工，將導(dǎo)致道路出現(xiàn)沉降和失穩(wěn)，對于道路工程施工進度和投入使用后的行車安全造成極大威脅。因此，在沿海地區(qū)公路的施工過程中，應(yīng)該加強對軟土地基的勘察，結(jié)合軟土地基的性質(zhì)，采用科學(xué)合理的軟基處理施工技術(shù)，全面加固軟土地基，保障公路的施工安全及行車安全，保證高等級公路使用期內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量。

1 軟基處理技術(shù)的發(fā)展歷程

近幾年來，國內(nèi)公路工程施工技術(shù)水平得到了顯著提升，尤其是軟土地基處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地提升了公路施工的效果與質(zhì)量，帶動了我國公路事業(yè)的發(fā)展。20世紀60年代，由于受到施工工藝以及材料科技方面的限制，軟土地基處理工作中采用了擠密土樁技術(shù)以及灰土樁、化學(xué)灌漿技術(shù)等。到了20世紀80年代初期，隨著改革開放的大幕徐徐拉開，公路施工過程中更加注重外國先進技術(shù)以及設(shè)備、工藝的引進，特別是軟土地基處理技術(shù)的引進與應(yīng)用，極大地提升了公路施工的質(zhì)量。進入21世紀以來，我國在軟基處理方面已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先的水平，越來越多的處理技術(shù)被應(yīng)用到軟基處理施工中來。

2 袋裝砂井法

2.1 原理

袋裝砂井是通過使用自然砂礫以及麻布袋來手動澆灌制作而成的，其中砂井的長度大致是7～10cm，根據(jù)沉管的手段來裝置完成。通過袋裝砂井所輸出的軟土地基土體里的細孔液體，還有根據(jù)一定距離地袋裝砂井來減少軟土基中細孔液體的輸出直徑，拉低凝固的時長，提升軟土地的可負荷的重量。

2.2 適用范圍

軟土較厚的地區(qū)，即可操作深度要控制在12m以內(nèi)。

2.3 優(yōu)勢與劣勢

在含砂較多區(qū)域，使用該方法將大大地減少應(yīng)有的項目投入。不過這種項目技術(shù)處理起來十分地紛繁復(fù)雜，由此造成的品質(zhì)無法準確地控制在有效范圍之內(nèi)，同時相對于很厚或者很深的軟土來說，這種技術(shù)手法的成效并不顯著。提前壓實所花費的時長較長，堆載預(yù)壓時所使用到的土壤量較大，很難在匱乏區(qū)域進行操作。

2.4 袋裝沙井施工具體要求

這次項目袋裝砂井長度使用7cm，中間間隔大約是1.1～1.5m，砂井需要完整地刺穿到地下的軟土層，而且打入持力層需要大于等于0.5m。一旦現(xiàn)場實際的情況與預(yù)案的情況不相符，就需要上報至主管及規(guī)劃部門。利用實際的試樁為樁長定型。袋裝砂井從表面來看，處于上標準三角形狀，設(shè)置的區(qū)域和路基坡相隔1m。袋裝砂井操作段使用相同的方式進行提前壓實，提前壓實的時間大概持續(xù)六個月。

首先在材料需求上，可以歸結(jié)為以下幾個方面。首先在袋子的擇選上，砂袋使用液態(tài)滲透性俱佳，承受能力較大，以及柔韌性好的聚丙烯制作而成，在一個平方米的范圍內(nèi)，砂袋高大于或等于95cm，可承受的壓力大于15kN/m。在砂的選擇上，相關(guān)工作人員需要使用整潔干凈、體型較為寬的風(fēng)干砂，同時還要使用含泥劑量少于3%；含砂率不小于95%。

在具體的施工上：①依據(jù)方案設(shè)置的行間距使用小木樁準確定位，機具定位時要確保中央及地面處在一致的水平線上，并用經(jīng)緯儀觀察監(jiān)測調(diào)控導(dǎo)向架的垂直度。②設(shè)置標準高度再下放砂袋，按規(guī)范使用樁架把砂袋直線上吊再下沉，受樁架高度穩(wěn)定后再使用兩支套管，砂袋沉入時以手動操作，管口可以設(shè)置滑動輪。③工作人員用力拔出套管，在這個時候務(wù)必維持其垂直起吊狀態(tài)。樁機移動到下一個樁位，同時在第一時間解決套管輸出的淤泥土，并用清潔的砂礫回填已有的位置，旨在保證疏通管道。項目品質(zhì)調(diào)控的砂井選址務(wù)必精確，沉樁的時候需要通過經(jīng)緯儀設(shè)定垂直度。接下來在將砂袋紡織砂井的時候，還要通過樁架吊起垂直下井，避免砂袋出現(xiàn)彎曲、縮小、破裂等異常狀況。

3 沿海地區(qū)高等級公路軟基處理施工案例

沿海地區(qū)的軟土地基分布比較廣，軟土地基含水量大，為提升高等級公路的施工水平和質(zhì)量，應(yīng)該結(jié)合該區(qū)域軟土地基的性質(zhì)，采用科學(xué)的軟基處理施工技術(shù)。本文以某沿海高等級公路TJ1標段工程為例，探討軟基處理施工技術(shù)的運用。

3.1 工程概況

本標段為某高速TJ1標段，起點里程為K0+000，終點里程為K8+100；主線施工長度8.1km，連接線施工長度2.191km，屬典型的沿海地區(qū)高等級公路。

3.2 軟基處理方案

在沿海地區(qū)高等級公路的施工過程中，加強軟土地基的處理，有效提升地基的加固效果，應(yīng)該科學(xué)制定軟基處理方案，以精準的施工技術(shù)方案進行地基處理，保證路基的整體強度。在該高等級公路的施工過程中，部分軟基段針對它的軟土地基特性，采用了袋裝砂井加兩層土工格柵的處理方法。

3.3 施工方法

（1）地表水排除及基底處理

在沿海地區(qū)公路軟基處理過程中，應(yīng)該率先進行地表水的排除。本項目緊鄰大海，海水對于地基的倒灌以及海水對于地基的侵蝕等，都可能影響著軟土地基的水分含量，造成地基水分含量超標。因此，運用科學(xué)有效的對策，及時進行地表水的排除，能夠有效防治軟土地基。一方面，在施工過程中應(yīng)該疏堵結(jié)合，防止海水涌入地基，及時將地基中多余的水分排除。如將原水溝出水口處修筑一攔水梗，防止海水進入地基，防止海水倒灌增加地基的水分含量。同時，修筑出水口及時排出地基中多余的水分。為達到良好的疏堵治水效果，應(yīng)該在軟基處理過程中，科學(xué)修筑橫向、縱向的排水溝，尤其是橫向排水溝的數(shù)量和間隔要保證在規(guī)定的范圍內(nèi)。地基中的水通過橫向排水溝，向縱向排水溝流入，綜合性提升軟土地基的整體排水效果。若遇到海水漲潮，無法進行自動排水時，可以采用機械排水的方式，運用抽水設(shè)備來將多余水分排出。待水分排出后，可以對施工區(qū)域的地表進行科學(xué)的處理，及時清除垃圾、雜草等，并運用壓路機等來進行局部的夯實和攤鋪作業(yè)。

（2）袋裝沙井施工

在本項目的施工過程中，為加強對軟土地基的處理，科學(xué)布局和規(guī)劃了袋裝沙井施工作業(yè)。袋裝砂井是用透水型土工織物長袋裝砂礫石，設(shè)置在軟土地基中形成排水砂柱，以加速軟土排水固結(jié)的地基處理方法。在施工過程中，應(yīng)該注重把握以下技術(shù)要點。①控制砂袋長度和灌砂率。砂袋的長度應(yīng)該保持在合理的范圍內(nèi)，確保砂袋可以整體貫通于淤泥層，將淤泥中多余的水分引到地表上。同時，在灌砂過程中，應(yīng)該盡可能少采用人工作業(yè)的方式，而應(yīng)該采用精準度較高的機械自動作業(yè)，這樣可以提升砂礫的密度和整體飽滿度。②做好導(dǎo)管淤泥的清除工作。在袋裝沙井的施工過程中，需要砂井機工作。但設(shè)備移動過程中，可能會攜帶淤泥，進而導(dǎo)致淤泥聚集在袋裝沙的底部，影響其滲透性。因此，需要做好及時的人工清除作業(yè)。③還應(yīng)該保證砂礫的潔凈，滿足含泥量要求，以保證它的排水效果。

（3）科學(xué)攤鋪砂墊層

本項目施工過程中，鋪設(shè)砂墊層時，主要是選擇滲透性能良好的砂礫，一般采用顆粒較粗的砂礫，這樣它的滲水性能會更好。同時，為了保證該層具備良好的滲透性，其中的含泥量應(yīng)該符合標準，并盡可能保持在較低的水平，一般小于5%才符合標準，保證滲透能力。在鋪設(shè)時，還應(yīng)該保證它的純凈，及時剔除其中的雜質(zhì)雜物等。在鋪設(shè)過程中，砂礫應(yīng)該妥善保管，避免砂礫摻雜其他雜質(zhì)，確保砂墊層足夠的厚度和寬度，形成一定的操作平臺后，才可以在上面鋪設(shè)木板或者竹笆作為運料車進場施工便道。與此同時，在鋪設(shè)砂墊層時，不能夠一次性鋪設(shè)完畢，而應(yīng)該分層分步進行，每一層攤鋪完畢會進行夯實后，再進行下一層的鋪設(shè)，直到砂墊層的滿足厚度0.5m的標準。

4 結(jié)束語

進入21世紀以來，隨著國內(nèi)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，我國公路路基路面施工質(zhì)量得到明顯改善。在進行軟土地基處理工作時，首先要做好現(xiàn)場的勘察與分析工作，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際狀況與勘測數(shù)據(jù)，選擇恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚺c材料。沿海地區(qū)一般是經(jīng)濟發(fā)達的區(qū)域，對高等級公路的需求比較大，在高等級公路施工過程中，經(jīng)常會遇到大量的軟土地基。軟土地基中水分含量大，滲透性較差，嚴重影響著地基的穩(wěn)定性。因此，在沿海地區(qū)高等級公路的施工過程中，應(yīng)該著重進行軟土地基的處理，結(jié)合區(qū)域內(nèi)的軟土地基性質(zhì)，采用分層施工的方式，逐步提升地基的承受能力，有效保障高等級公路的施工安全及行車安全。