市政道路軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用

胡君勝 (安徽國順交通咨詢設(shè)計研究院有限公司，安徽 合肥 230000)

1 工程概況

擬建龍騰大道位于江南產(chǎn)業(yè)集中區(qū)，起點(diǎn)處與現(xiàn)狀龍騰大道相接，終點(diǎn)與泰山路相交，起止里程號為K0+000～K7+403.932， 道 路 全 長7403.932m，道路實(shí)施寬度45m、雙向6車道。擬選擇K0+000～K0+220段作為實(shí)驗段，試驗段全長220m。根據(jù)勘察報告，擬建試驗段道路沿線大部分路段有深厚軟土層分布，對建設(shè)所用的軟土層描述如下，規(guī)格層厚要達(dá)到3.4～20m的④層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，含有一定量的鐵錳質(zhì)礦物，要保證其切面相對比較光滑，保持較低的干強(qiáng)度以及較低的韌性，在局部要加入一定量的混粉土及粉細(xì)砂。靜力觸探試驗比貫入阻力實(shí)測值為0.12～3.65MPa，平均值為 0.52MPa。該層土在道路沿線分布廣泛，僅在沿線丘陵崗地附近缺失，整體厚度大，壓縮性高，地基承載力基本容許值為50kPa，地基土石工程等級為Ⅰ級。

2 地基處理方案

2.1 地基處理路段

試驗段K0+000～K0+220，主要分布土質(zhì)類型為④層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，總長度要達(dá)到220m，保持層底達(dá)到6.8～19.1m的填埋深度，對該路段的處理方法主要采用低位高真空分層預(yù)壓擊密法，處理地基的總面積19934m2。

2.2 地基處理寬度

擬處理試驗路段設(shè)計標(biāo)高7.89～9.223m， 現(xiàn) 狀 地 面 標(biāo) 高6.912～9.18m，道路填方高度為0～2.225m，平均填方高度為1.47m。地基處理寬度按“坡腳線處外擴(kuò)不小于2m”的原則確定。

3 對地基進(jìn)行處理的具體內(nèi)容和施工工藝

處理方法的主要施工步驟如下：

①施工準(zhǔn)備；

②清表，并開挖或回填整平場地；

③密封溝施工；

④插設(shè)塑料排水板；

⑤鋪設(shè)土工布和密封膜，安裝低位預(yù)壓系統(tǒng)；

⑥低位預(yù)壓；

⑦回填山皮石、高真空擊密施工；

⑧回填并分層碾壓；

⑨交工驗收。

3.1 施工前準(zhǔn)備

對道路進(jìn)行現(xiàn)場測量放線，確定各施工分區(qū)的位置以及對地基進(jìn)行處理的邊線情況。為了能夠更好的掌握場地的初始條件，就需要在地基處理的范圍當(dāng)中利用靜力觸探試驗來完成，若發(fā)現(xiàn)軟土層中有夾砂層分布的，需要通過靜力觸探確定其分布范圍和邊界，以便確定施工參數(shù)。

3.2 清表、整平場地

擬建路段表層普遍有一層耕植土，將這些耕植土在地基處理之前進(jìn)行徹底清除，而且要保證清表的厚度達(dá)到50cm。整平施工時，大部分路段現(xiàn)狀標(biāo)高偏高，需要挖除一定厚度的土方。

3.3 低位預(yù)壓施工

①開挖密封溝，開挖的位置要保證處在地基的邊緣處，對于開挖密封溝的底部要確保挖入④淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中，而且要至少進(jìn)入到0.5m的土層中。

②在進(jìn)行排水板的插設(shè)過程中，塑料排水板的規(guī)格要采用B型，塑料排水板之間的距離要保持在0.9m，呈正方形進(jìn)行布置。④淤泥質(zhì)土層底部以上的0.5m處將排水板長度進(jìn)行打設(shè)，根據(jù)地質(zhì)剖面，排水板底標(biāo)高為4.7～-11.6m，達(dá)到4.6～18.0m插設(shè)的深度，平均要達(dá)到17.4m的深度。由于層底的埋深始終處于不斷變化中，需要在施工中控制。

③預(yù)壓管路鋪設(shè)，在整平場地面上鋪設(shè)水平排水管路，鋪設(shè)的內(nèi)容包括主管和支管兩部分，主管和支管要采用鋼絲軟管，規(guī)格分別采用的是φ50mm，φ25mm，對于支管的要求要保證內(nèi)徑大于25mm，壁厚大于3mm。對于主管的要求為內(nèi)徑要大于50mm，壁厚要保證在4mm，而且主管和支管還要具備超過0.3MPa的承受壓力。支管之間要保持1.8m的間距，通過承插接頭與排水板連接，主管垂直于支管布置，間距30m，通過變徑四通與支管連接，并通過出膜器與泵組連接。

④安裝低位預(yù)壓系統(tǒng)、低位運(yùn)行，將規(guī)格為1層200g/m2的無紡?fù)凉げ家约?層12絲真空膜鋪設(shè)在排水管路系統(tǒng)的頂面，在密封溝中要確保真空膜的周邊全部埋入其中，并要采用粘土進(jìn)行相應(yīng)的壓實(shí)。當(dāng)安裝完預(yù)壓系統(tǒng)以后，要確保系統(tǒng)運(yùn)行在低位。低位預(yù)壓時間的確定要根據(jù)控制沉降的指標(biāo)、相應(yīng)的觀測記錄以及比較固結(jié)度的結(jié)果來進(jìn)行。初步確定預(yù)壓的時間為90d。待達(dá)到以下卸載標(biāo)準(zhǔn)即可卸載：當(dāng)固結(jié)度在85%以上的時候，平均沉降連續(xù)5d都保持在小于2mm/d。

3.4 高真空擊密施工

當(dāng)達(dá)到卸載標(biāo)準(zhǔn)完成卸載工作后，要采用1.0m厚山皮石進(jìn)行回填，然后開展高真空擊密的施工，在采用山皮石進(jìn)行回填時，選用的山皮石要保證直徑在20cm以內(nèi)，含泥量要在10%以下。

①高真空排水施工參數(shù)，該施工主要采用的是淺管和深管，其中淺管的規(guī)格要保證長度達(dá)到3m，3.5m×4.0m的間距，深管的規(guī)格要達(dá)到6m的長度，3.5m×8.0m的間距。當(dāng)?shù)叵滤幌陆抵恋叵?.5～2.0m以后，擊密可以進(jìn)行第一遍，擊密時要確保持續(xù)排水。

②擊密時需要達(dá)到相關(guān)參數(shù)的要求，進(jìn)行約5～7d的高真空排水后、地下水位下降至1.5～2.0m，進(jìn)行一遍點(diǎn)夯擊密，在進(jìn)行擊密的過程中要保證排水不中斷，可以拔除真空管。該過程一共進(jìn)行兩遍。點(diǎn)夯擊密第一遍要保證1000～1500kN·m 的能量，2～4 擊的擊數(shù)；第二遍要保證達(dá)到1200～1800kN·m的點(diǎn)夯擊密能量，2～4擊的擊數(shù)，兩遍夯點(diǎn)的位置要按照梅花形進(jìn)行分布。保證達(dá)到600～800kN·m 的滿夯擊密能量，1擊擊數(shù)，保證相互搭接錘印的錘徑達(dá)到1/4。上述參數(shù)作為暫定參數(shù)，由于這種方法屬于擁有專利的施工方法，并且信息化貫穿于整個施工過程，我公司在施工前對現(xiàn)場進(jìn)行了前期勘察，對施工的土性有了進(jìn)一步的了解，根據(jù)信息化施工情況在施工過程中對真空管的布置參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，因此，需要根據(jù)相關(guān)的操作規(guī)程及處理方法在操作過程中進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)整。

3.5 回填并碾壓，交付驗收

完成低位高真空分層施工后，進(jìn)行相應(yīng)的工程交付驗收。驗收標(biāo)準(zhǔn)如下：

①處理后交工標(biāo)高不高于路床底標(biāo)高（設(shè)計路面線以下1.53m）；

②交工面承載力特征值120kPa（28天休止期后驗收）；

③在度過28d的休止期后對交工面回彈模量進(jìn)行驗收，要保證達(dá)到30MPa。

4 施工技術(shù)要求

4.1 低位預(yù)壓階段施工技術(shù)要求

①塑料排水板進(jìn)行編號的原則必須要按照行、排對插點(diǎn)，插點(diǎn)的布放要保證之間的偏差不大于20mm。垂直的偏差在進(jìn)行插板施工時要保證小于1.5%。插入塑料排水板時必須保證整體完好，嚴(yán)禁出現(xiàn)斷裂、扭結(jié)等相關(guān)問題。若回帶出現(xiàn)了超過0.4m的情況，就需要在附近150mm的范圍內(nèi)的原插點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)插。在進(jìn)行底部插管時需要用到管靴，要將相應(yīng)的擋泥裝置進(jìn)行設(shè)置，確保套管內(nèi)不流入淤泥，如果套管內(nèi)發(fā)現(xiàn)了淤泥，要馬上采取必要的措施對套管端口進(jìn)行整改，科學(xué)的控制進(jìn)入套管內(nèi)的淤泥數(shù)量，保持5%以內(nèi)的總插板數(shù)量。

②塑料排水板上端預(yù)留一定長度，與濾管連接牢固。

③采用1布2膜依次進(jìn)行低位預(yù)壓覆蓋，保證膜下的水平預(yù)壓管路連接離心泵和射流箱，真空預(yù)壓的真空度要達(dá)到610mmHg以上。

④由主管和支管組成膜下管道水平管路系統(tǒng)，該項目主要采用的是無砂真空預(yù)壓，主管和支管使用的是鋼絲軟管，規(guī)格分別采用φ50mm、φ25mm，形成真空預(yù)壓管路系統(tǒng)。

⑤密封膜進(jìn)行鋪設(shè)之前，對場地要進(jìn)行認(rèn)真的清理平整，清除雜物。先將一層土工布進(jìn)行鋪設(shè)作為保護(hù)層，然后將密封膜進(jìn)行鋪設(shè)。在工廠該密封膜已拼成一整塊塑料膜，該塑料膜大于處理面積。進(jìn)行熱合時采用平搭接的方法，確保搭接的寬度大于2cm。在完成鋪膜的同時，為了能夠吸住鋪設(shè)好的膜需要將少量的真空泵進(jìn)行安裝。

⑥控制閥門、出膜裝置、連接管路組成了膜上管道。作為管道連接的裝置，進(jìn)行安裝出膜裝置時一定要達(dá)到相應(yīng)的密封要求，避免出現(xiàn)漏氣的情況。將止回閥和閘閥設(shè)置在真空管管路中，這樣能使膜內(nèi)的真空下降緩慢，而且還可以采取抽氣的方式來進(jìn)行間歇性的控制，從而保持穩(wěn)定。

⑦為對現(xiàn)場的真空度做到心中有數(shù)，將一個標(biāo)準(zhǔn)真空表安裝每套抽真空設(shè)備中。膜下應(yīng)設(shè)置真空度測頭，每小區(qū)至少安置4個，施工時根據(jù)需要酌情增減，在兩濾水管平行距離之間進(jìn)行布置的中間，與進(jìn)行加固的區(qū)邊的距離要保持在4m以內(nèi)。在濾水管和主干管內(nèi)禁止將真空度測頭埋入。

⑧當(dāng)沉降達(dá)到預(yù)計固結(jié)度、沉降量連續(xù)5天平均小于2mm/d時可停止預(yù)壓。

5 結(jié)語

隨著不斷推進(jìn)的現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，人們的生活水平得到了大幅的改善，市政道路工程的數(shù)量和規(guī)模都在逐漸的增多，人們對道路的施工質(zhì)量提出了更高的要求，市政道路逐漸承擔(dān)著更大的交通壓力。所以，需要大面積的將市政道路施工進(jìn)行覆蓋，在軟土地基上進(jìn)行市政道路施工的數(shù)量越來越多。但是，由于軟土地基所具備的特殊材質(zhì)，極易引發(fā)相關(guān)的施工安全事故，要想使市政道路工程質(zhì)量得到切實(shí)保證，施工單位在進(jìn)行道路施工的過程中必須從實(shí)際出發(fā)，積極運(yùn)用更為科學(xué)合理的軟基加工技術(shù)，唯有如此才能更好提高市政道路的施工質(zhì)量，為我國的建設(shè)發(fā)展提供有力的支持。