真空技術(shù)在公路軟基加固施工探討

【摘 要】軟基加固是公路建設(shè)中的重要問題，關(guān)系到公路的質(zhì)量交通的安全國家的利益。近年來，真空技術(shù)作為一種經(jīng)濟可靠、快速簡便的軟基加固技術(shù)，已在公路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合工程實例，探討真空技術(shù)在軟基加固施工工藝及施工注意事項方面的問題。可供參考。

【關(guān)鍵詞】公路工程；軟基加固；真空技術(shù)；施工工藝；沉降觀測

隨著經(jīng)濟的高速增長，公路建設(shè)得到了快速發(fā)展，由于軟土自身的物理力學(xué)特性，使路基的沉降量大，沉降完成的時間長，處理不當(dāng)則工后沉降過大，影響道路的正常使用。從已建軟土地基上道路運行情況看，軟土都會給道路帶來不同程度的危害。因此，針對這種情況，采取有效的加固處理措施是很有必要的。真空技術(shù)就是近年來，發(fā)展起來的公路軟基加固處理技術(shù)，加固效果非常明顯。本文現(xiàn)結(jié)合工程實例，對其施工工藝及施工技術(shù)進行相關(guān)探討。

1 工程概況

某公路工程一軟基路段共長40.8km，該段地處于淤泥質(zhì)粘土、亞粘土地質(zhì)段。為此根據(jù)實際要求對軟土地基段采用真空預(yù)壓的處理方法。

2 工藝流程

施工準(zhǔn)備→測量放線→鋪土工布→鋪荊笆→鋪素土墊層→鋪中粗砂墊層→打設(shè)排水板→真空預(yù)壓→回填預(yù)壓土→80d檢測合格后卸載。

3 施工工藝

3.1 測量放線

測量該區(qū)域內(nèi)的原地面高程。主要是了解工作面是否平整，若有局部坑洼，還需用素土填平，以便鋪設(shè)土工布平順整齊。

3.2 鋪設(shè)土工布

先在原地面上鋪一層土工布，土工布的幅寬、質(zhì)量、厚度、抗拉強度、頂破強度和滲透系數(shù)要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

3.3 鋪設(shè)荊笆

該工程為超軟基工程，施工難度大，所以要在土工布上鋪3層荊笆，荊笆的質(zhì)量要滿足設(shè)計和規(guī)范要求。鋪荊笆時每兩片搭接長度≮20cm，每隔50cm用鉛線綁扎一個結(jié)，上下兩層荊笆錯縫鋪設(shè)。鋪荊笆時，從此區(qū)域的一側(cè)向另一側(cè)依次推進，以防大風(fēng)把荊笆掀翻，待鋪設(shè)一定面積后報監(jiān)理工程師檢驗合格后方能開始回填素土。

3.4 回填素土

先將外購?fù)吝\至現(xiàn)場，存放在加固區(qū)邊緣，在荊笆鋪設(shè)的范圍內(nèi)，用長臂挖掘機將素土挖至中心附近后，用輕型推土機將土推至鋪設(shè)范圍內(nèi)，這樣將加快施工進度，確保按工期內(nèi)完成計劃任務(wù)。

3.5 砂墊層回填

砂墊層回填采用中粗砂，含泥量≯3%，滲透系數(shù)＞5×10-3cm/s。回填時，先將砂子用自卸車運至加固區(qū)邊緣，用人工推小車至回填區(qū)域，一次填夠至40cm厚，誤差在規(guī)范要求內(nèi)。砂墊層可先鋪設(shè)一段，以便拼裝插板機，進行流水施工作業(yè)，砂墊層隨著施工進度并及時報險，以便后道工序施工測量其頂面高程，達到要求后，開始打設(shè)塑板樁。

3.6 塑料排水板

3.6.1 施工流程。測放板位→機具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→剪斷塑料排水板→機具移位。

3.6.2 塑料排水板規(guī)格型號和質(zhì)量要滿足設(shè)計規(guī)范要求，插設(shè)前將出廠合格證及復(fù)試報告上報監(jiān)理工程師。

3.6.3 在砂墊層，頂面打設(shè)塑料排水板，按正方形布置，間距為0.7m花板打設(shè)底標(biāo)高，塑料板在砂墊層面外露長度＞25cm。

3.6.4 打設(shè)塑料排水板采用輕型門架式插板機，打設(shè)前先按圖紙要求用經(jīng)緯儀放出區(qū)域的位置和尺寸并測放樁位，做好標(biāo)記。

3.6.5 插樁機就位后，要調(diào)整好套管的垂直度并在打設(shè)套器和打樁機架上刻畫出明顯打樁長度標(biāo)記，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后方可插板。

3.6.6 插板時套管下樁要準(zhǔn)確，板位偏差及板的平面間距偏差不得超過規(guī)范允許值。

3.6.7 嚴(yán)格控制塑料排水板的打設(shè)標(biāo)高，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況變化，無法打到設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)及時與監(jiān)理工程師聯(lián)系，待征得設(shè)計同意后方可變更打設(shè)標(biāo)高，現(xiàn)場派專人進行檢查并做好施工記錄。

3.6.8 嚴(yán)防出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂、撕裂濾膜現(xiàn)象，打塑料排水板時，插板人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，必須把板面埋頂，防止板面扭結(jié)進入套管，有風(fēng)天氣施工時要特別注意，防止風(fēng)力將板的濾膜撕破，六級以上風(fēng)力應(yīng)禁止打板。

3.6.9 嚴(yán)格控制回帶。打設(shè)塑料排水板時，機組質(zhì)量員要認(rèn)真觀察是否回帶現(xiàn)象，當(dāng)套管提升時，排水板應(yīng)隨套管上升向管內(nèi)移動，如不向管內(nèi)移動說明有回帶現(xiàn)象，回帶長度要控制在30cm以內(nèi)，否則要重新補打，回帶根數(shù)不能超過總根數(shù)的5%。

3.6.10 本工程設(shè)計要求露出砂面排水板＞25cm，剪板人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，留足外露砂面長度，打設(shè)的塑料排水板必須為整板，嚴(yán)禁接板。要認(rèn)真做施工記錄，不符合規(guī)范要求的要補打。

3.7 真空預(yù)壓

3.7.1 埋板頭平整砂墊層

一個區(qū)域的塑料排水板驗收合格后，及時用砂墊層的砂填滿，打設(shè)時在板周圍形成孔洞，清理加固區(qū)雜物和打設(shè)板過程中回帶到砂面的淤泥，以便更好地形成排水通道，將板頭埋入墊層中，埋設(shè)方向與砂面平行，以確保排風(fēng)暢通，同時防止刺破封膜。

3.7.2 埋監(jiān)測儀器

塑料板打完后，按照圖紙上給定的位置及指定的監(jiān)測單位埋設(shè)監(jiān)測儀器并做好儀器的保護工作。

3.7.3 鋪設(shè)真空濾器和膜下測

頭真空濾管采用符合設(shè)計或規(guī)范要求的準(zhǔn)60mm塑料軟管，打孔加工后包土工織物濾水層并捆扎結(jié)實，使濾水管只透水不透砂，濾管連接采用膠管，膠管套入濾器約10cm，用鉛絲綁緊鉛絲結(jié)頭嚴(yán)禁朝上，以免扎破濾膜、濾管相交處，采用二通、三通、四通連接。

3.8 開挖膜溝

開挖前用全站儀放線并做好標(biāo)記，本次采用機械挖溝，開挖時保證斷面尺寸，切斷透水層，最淺挖至不透水層頂面以下50cm，邊坡符合設(shè)計要求。壓膜溝處的塑料板不剪斷，要沿溝邊向上插入墊層中插入長度≮20cm。

3.9 鋪密封膜

密封膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，厚度為0.12～0.14mm，質(zhì)量必須符合設(shè)計要求，要有出廠合格證和技術(shù)指標(biāo)抽檢報告。

3.10 真空抽氣

3.10.1 試抽氣

調(diào)整各種儀器的初步讀數(shù)，再進行開泵抽氣，同時檢查每臺泵的運轉(zhuǎn)情況及薄膜的密封情況，出現(xiàn)問題及時處理，試抽真空階段，膜下真實壓力應(yīng)達到60～85kPa，若低于此值屬于不正常，應(yīng)立即查找原因及時處理，從試抽氣開始，即應(yīng)進行真空壓力、沉降量等參數(shù)觀測，當(dāng)荷載達到85kPa后，及時報監(jiān)理工程師驗收，試抽氣力爭一周內(nèi)完成。

3.10.2 正式抽氣

正式抽氣過程中，要維持泵的正常運轉(zhuǎn)，射流泵水箱內(nèi)的循環(huán)水要不斷補充，同時每天按要求進行真空記錄，對于設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，供電情況及真空預(yù)壓有關(guān)的施工情況，均要進行嚴(yán)格詳細(xì)記錄，真空度記錄按監(jiān)理要求及時處理上報，抽真空時保持膜內(nèi)真空度85kPa以上，如發(fā)現(xiàn)密封出現(xiàn)問題，應(yīng)及時查找原因并進行處理。

3.10.3 監(jiān)測

在抽氣過程中要進行監(jiān)測，施工過程中注意保護監(jiān)測設(shè)施和儀器防止被破壞。真空壓力值觀測每2～4h一次，發(fā)現(xiàn)真空壓力有下降現(xiàn)象，立即查找原因及時處理。

3.10.4 沉降觀測

設(shè)專人進行沉降觀測，觀測頻率按設(shè)計和規(guī)定要求進行，觀測數(shù)據(jù)資料要完整、準(zhǔn)確、實事求是；要及時做出沉降量與時間關(guān)系曲線，對于異常值，應(yīng)重新觀測一次，每次閉合誤差要符合規(guī)定要求。真空預(yù)壓連續(xù)10d按實測沉降曲線推算的固結(jié)度＞90%，實測沉降速率≯2mm/d即可終止預(yù)壓。如滿足設(shè)計要求后即可停止抽氣（終止預(yù)壓）。經(jīng)檢測單位試驗加固效果達到設(shè)計要求后，報監(jiān)理工程師驗收，合格后即可拆除各種設(shè)備。

3.11 堆載預(yù)壓

3.11.1 堆載前，要測量地面標(biāo)高，做好堆載高度控制初始數(shù)值。堆載時采用機械施工，在真空預(yù)壓達到80kPa后，一次性施工40kPa堆載。

3.11.2 加載過程中，要注意觀察沉降速率和側(cè)向位移，如果超過規(guī)范要求，要停止加載。

3.11.3 加載過程中射流泵的位置。堆載區(qū)外緣的泵在原來位置不變即置于堆載坡角處，區(qū)域中間的射流泵在加載過程中抬高1.6mm左右，使泵箱頂部略低于堆載標(biāo)高，在設(shè)置泵時管路需留出預(yù)留長度。

3.11.4 堆載期的排水。堆載期區(qū)域邊緣設(shè)排水溝，用泵抽法將水排到工作區(qū)以外。

3.11.5 真空堆載聯(lián)合預(yù)壓，經(jīng)監(jiān)測單位觀測，分析達到設(shè)計要求后，上報卸載報告，經(jīng)批準(zhǔn)后，交于下一工序施工隊接收。

4 結(jié)語

總而言之，在公路工程中，軟基都會給道路帶來不同程度的危害，因此，做好公路軟基加固工作提高公路運行質(zhì)量至關(guān)重要。真空預(yù)壓技術(shù)同其他路基施工方法相比，具有施工設(shè)備簡單、加荷速度快、無需堆載材料、加荷過程中不會出現(xiàn)地基失穩(wěn)現(xiàn)象等優(yōu)點，使得地基穩(wěn)定性顯著提高，可推廣使用。

參考文獻

[1]徐建華 胡賓榮，真空預(yù)壓在沿海軟土地基加固中的應(yīng)用[J]探礦工程(巖土鉆掘工程)，2009.06