堆載預壓法處理沿海市政道路復雜軟基的現場措施與控制

蘇思略

廣東省基礎工程集團有限公司（510620）

0 前言

當前我國的公路總長為全球第一，其中沿海發達和較發達地區所建公路相對較多。市政道路受地區發展的影響，逐步修建至一些較偏遠地區，由此出現了沿海岸線或涉海域公路。然而沿海地區特殊的地理條件，使得市政道路工程遇復雜軟基的概率較大。因此必須采取有效的措施對軟基進行加固處理，提高市政道路的承載力和穩定性。從目前我國施工行業的既有經驗看，堆載預壓法所使用的材料和工藝相對簡單，并且能夠有效地通過堆載施壓排除目標區域內的孔隙水，配合現場監測技術等，進一步保障了市政路基的完整性，節約了軟基固結處理的成本。因此，在沿海市政道路復雜軟基條件下，堆載預壓法具有更高的實用性。

1 工程概況

1.1 項目情況

該工程位于廣東省沿海地區，項目擬建兩條城市次干道路，道路施工總里程為1165.076m，寬度分別為34m和24m，均為雙向四車道。其中部分路段需要在軟土路基上面進行修建，施工周邊由于未開發，施工環境相對復雜，且部分路段現狀為沿海圍墾魚塘，需要經過詳細的規劃進行準確施工。

1.2 施工地區地質條件

根據工程地質評價，建設場地屬Ⅲ類建筑場地，場地原始地貌單元為海積平原，經人工開發填海形成沙灘類型陸地，地形上主要表現為砂填土地形，地面已平整。根據設計文件和技術資料，場地內揭露地層主要有人工填筑土，第四系海陸交互相沉積層、殘積層，燕山期侵入體花崗巖組成，地質構造無巖溶、斷層、斷裂、采空區等不良地質作用，場地穩定性較好。

1.3 施工地存在的問題

據調查，本工程軟地基的含水量在30%～70%，這種較高的含水量使軟地基可壓縮且抗剪切強度不足。因此，在工程建設中，軟基施工難度較大，處理不當會影響工程上部承載能力，導致工程結構面臨一定的安全風險，對施工進度和施工質量產生負面影響。同時面臨凝固慢、滲水少等一系列問題，因為滲水性能差必然會減慢軟土的固化速度，所以，必須對軟基礎進行加固。軟土地基中軟土成分復雜，部分有機物的存在嚴重影響排水性能，對結構優化極為不利，處理不當會導致倒塌事故[1]。

2 堆載預壓法施工要點

2.1 工程測量

采取堆載預壓方法需要在軟土層合適的深度和合適的距離開挖排水溝槽，安裝排水管道，所以施工前需要對施工位置進行精確測量，測量內容包括確定施工軸線，找平水準點、富水區域具體位置、安裝導水管的位置，以提高工程材料預估結果的精準度。在測量過程中需要對測定的位置做好樁桿標記工作，并采取水泥固化和安裝圍欄等相應的保護措施。測量時為了保證測量的精確度，可采用全站儀和水平儀等科學測量工具，并增加單一項目的測量次數，且測量的位置不應完全固定，需要根據具體的工程進度和施工質量進行反復校正和調整[2]。

2.2 施工現場清理與墊層材料的使用

處理松軟路基前，必須將施工場地徹底清理干凈，對地基處理范圍內的耕植土、樹根、浮泥、磚石及障礙物等進行清除。施工期間要合理設計排水系統，場地內如有積水要分區分塊進行挖溝排干、晾曬、清淤和回填工作。施工現場清理完畢后，應在施工現場表面鋪一層約20cm厚的碎石，場地原則上做成中間略高、兩邊稍低、約1%的橫坡，并用推土機等設備將其平整。場地平整后要進行高程測量，每隔30～40m測一個斷面。施工場地外的點線面的測量數據不小于3點，場內不少于5點。

施工一般采用干凈的中、粗砂，其技術指標須滿足規范要求，砂石必須風干，不得將受潮的砂石放入袋內，以免干燥后袋內的砂石尺寸變小，從而增加袋子的長度。砂子減少或與排水墊黏合不好，將砂子和礫石倒入砂袋后，將其放置在通風良好的地方，避免陽光直射，以防止砂袋老化。水平排水通道的砂墊層厚度為40cm。本次施工分兩層填筑，第一層先鋪填20cm，整平并適當壓實，經監理驗收合格后，按設計要求再鋪設第二層20cm厚砂墊層。墊層厚度需要符合設計要求，厚度誤差為±h/10(h為墊層設計厚度)。在鋪設的時候需要與豎向排水通道連接好，不允許雜物堵塞或隔斷聯接處。

2.3 塑料排水板施工

根據設計施工圖紙，塑料排水板采用A型板，正方形布置，間距1.0m。塑料排水板布置如下。

2.3.1 測量放線

采用極坐標法用全站儀施放各單元的控制邊線。根據圖紙計算出插板區域外邊線坐標，打入木樁，并用紅油漆標志點位并編號。

2.3.2 機組組裝及定位

機械設備運至施工地段分別組裝，其組裝方法為:先組裝插板和底盤及龍門架，應用卷揚機和滑輪將龍門架拉起并固定好，組裝塔架，用同樣方法將其拉起固定，塔架豎起后再安裝卷揚機和振動錘，然后安插排水板。安裝好進場設備，根據設計插板的深度要求，將插管長度定好并在插管和塔架上作好應插排水板深度記號。排水板從套管的插嘴進入套管內部，固定在套管底部的插銷上，同時拉緊排水板，依靠排水板與插銷之間的摩擦力連接在一起。上提時插銷從套管口與排水板端部抽出，提出套管，排水板靠土壓力留在地基中。

2.3.3 安裝沉管插板

第一步鋪設枕木、軌道，將機器移入場內。第二步將排水板裝入卷筒，并通過門架上的滑輪將排水板引入插桿中。插板前檢查套管垂直度，若不符合要求，前后可調節門架位置，左右可調節套管位置，保證插板垂直度在1.5%以內。第三步將排水板從插入桿端頭引出、折回，夾上短鋼筋(樁位放樣時插在樁位上)，用訂板機訂好，拉緊排水板，將插入桿對準樁位，開啟振動，將插入桿壓入地基。在套管上按照設計深度用紅漆作明顯標識，到達設計深度(預先在插入桿用紅漆畫上標志)后將插入桿拔出，則排水板被短鋼筋錨固于孔底。最后在砂墊層以上30cm處將排水板剪斷埋入砂中，移至下一個樁位。

3 現場施工質量控制

壓載預壓處理軟地基的主要原理是應力原理。在增加土層總壓力的基礎上，增加土體本身的有效荷載，以達到固結道路軟底土的效果。通過對土體強度變化規律和土體變形規律的分析，得出樁基預應力可以有效地增加地基強度，減少路基下沉的優勢。建議施工人員注意以下兩點。

3.1 加強堆載預壓施工質量的檢驗

在施工過程中加強對施工質量的檢查，組織地基承載力的靜載試驗，并根據實際施工條件和質量要求適當調整壓載頻率。砂堆具有明顯的壓實作用，考慮到這些特性，承載力控制在70kPa。砂堆工作完成并滿足28d靜置時間要求后，分8級有序裝載，每級增加17.5kPa。根據實測數據繪制荷載沉降曲線，確定曲線的形狀，仔細觀察，如果平滑就滿足要求。準確評估軟基處理效果，然后與設計要求進行對比分析，明確是否符合要求。在此基礎上，利用現有數據準確評估樁質量，進一步確定壓載的卸載時間，達不到要求，及時采取處理措施，修復問題之后多次復查，直至完全達標[3]。

3.2 控制堆載速度

在堆載施工時，特別是土層較厚時，應注意控制土方的壓載速度，防止因過度堆載倒塌、凹陷造成道路施工事故的風險。由此，道路軟底土堆載預壓法處理首先要建立科學的現場觀測系統，利用先進的設備對施工進度和土體狀況進行觀測和測量，以保證加筋土的穩定性以及安全加固的真實效果，從基本面控制施工質量。

4 結語

從施工質量檢驗的實際結果來看，整個施工過程沒有發生安全事故，可有效解決軟基承載力不足和含水量高的問題。結果表明，堆載預壓法在沿海市政道路復雜軟基中的效果明顯，具有較高的經濟價值和安全價值。