真空聯合堆載預壓法在軟基加固工程中的應用研究

摘 要：針對軟土地基加固的技術需求逐漸增長，特別是在工程實踐中常見的承載能力不足及土體壓縮變形問題。在城鎮化擴張和基礎建設快速發展的背景下，海濱及多河流地帶廣泛分布的軟土地基加固顯得尤為迫切，關系到建筑工程的穩固與使用安全。為此，創新方法如真空聯合堆載預壓法受到關注，因其能顯著加快土體固結進程并提升地基承載能力。深入研究這一技術在工程應用中的表現，對于軟土地基處理的科技進步和經濟有效性至關重要。尤其在受地理條件所限，無法采用常規加固手段的區域，其研究和應用具有切實意義。

關鍵詞：真空聯合堆載預壓法；軟基加固工程；技術應用文章編號：2095-4085（2024）03-0052-03

0 引言

我國的經濟進步與城市化的快速發展使得軟土地基的加固變得更為關鍵，其在基礎建設中的作用更加顯著。這些加固項目旨在強化地基的負荷能力及穩定性，滿足多樣化工程建設的地基需求。在多種加固方案中，真空聯合堆載預壓法因其施工高效、成本效益好及加固效果顯著而受到重視。此法結合了真空和堆載預壓技術，通過排水系統移除土壤中的水分，實現土體固結，增強地基承載力。本研究將聚焦于該方法在軟基加固中的應用，深入探討其加固原理、設計過程、施工技術以及質量管理等關鍵問題。

1 項目概況

本項目工程為柬埔寨金邊至巴域高速公路，工程的整體式路基寬度24.5m，其路幅構成為：行車道4m×3.75m，硬路肩2m×2.5m（含路緣帶2m×0.5m），中間帶寬3.0m（含路緣帶2m×0.5m），土路肩2×0.75m。主線分離式路基（K3+900-K5+980）單幅路基寬度12.5m：行車道寬3.75m，左側硬路肩寬1.0m，右側硬路肩寬2.50m，土路肩寬0.75m。

本項目地勢平坦，路基均為填方路基，填方路基主要依據地形、基底強度、填料性質、填土高度確定基底需要采取的處治措施、填方斷面形式和邊坡坡率。路基邊坡設計靈活自然、順應地形，減少或遮掩人工痕跡，使邊坡外形與周圍環境融為一體。本項目路基平均填土高度約6.92m。本項目起點位于湄公河洪泛區范圍，沿線遍布農田、水塘等，部分路段穿越村鎮。

2 鐵路施工中線路加固措施

2.1 線路注漿加固措施

在進行鐵路建設時，軟土地基的穩固性至關重要，因此選擇恰當的地基加固技術是保障工程質量的基礎。水泥攪拌樁是一種行之有效的加固手段，通過向土壤中注入水泥漿并攪拌來改善地基的物理和力學特性。該方法中使用的漿噴樁通常設定為0.5m直徑，并根據所處路段的土壤情況來決定樁間距離。樁體布局為規則的正三角形排列，邊界超出路基坡腳或錐坡坡腳1m范圍，以增加邊緣支撐力。在處理段施工后，使用等載預壓法來促進土體快速固結，通常此預壓階段會持續3個月。在此期間，連續監測沉降情況，只有當沉降數據顯示穩定性時，才能夠進行后續的路面結構層建設。設計上，樁體的抗壓強度指標分別為R28=0.6MPa和R90=1.2MPa。施工質量的確保依賴于樁體的全程復攪作業，這保障了水泥漿的均勻分布及其加固效果。使用的水泥必須是32.5MPa的普通硅酸鹽水泥，且必須處于良好狀態，禁止使用有質量問題的水泥。如非免檢產品，還需提供分批的試驗報告來證明其質量。水灰比通常在0.4至0.5之間，具體比例則需通過室內配合比試驗確定，同時考慮土壤的自然含水率及孔隙比，以便確保水泥摻入量適應不同的土壤條件。具體的水泥摻量能夠參考以下表1。

2.2 采用高質量加固材料

在鐵路建設中，選擇和處理高品質的材料對于確保軌道的持久穩固非常重要。關鍵材料包括瀝青、集料與填料，這些材料對構建路面層至關重要。用于路面的瀝青需具備優良的粘附性和高粘度，以加強與集料的粘結力。主要使用的是SBS改性的Ⅰ-D級改性瀝青，該瀝青對溫度波動和負載具有更好的適應性。基質瀝青應遵循“道路石油瀝青技術指標”的規定，首選70號A級道路石油瀝青。對于下層結構，則適宜使用粘度較低的50號A級瀝青［1］。例如此次工程中的具體指標應該滿足以下要求（見表2）。

粗集料面層中的粗集料需依照確定的級配標準進行分類，并避免不同尺寸集料混合。選用的粗集料須具有良好的硬度和耐磨性，并確保無雜質。通常要求集料粒徑超過2.36mm，并測試集料與瀝青的粘合力。細集料直接作用于混合料的黏結性能和防滑性。工程中選擇的是制作機制砂的高硬度碎石，而非天然砂。機制砂應達到《建設用砂》（GB/T14684-2022）中的Ⅱ類標準，且亞甲藍值不超2.5g/kg。同時，保持細集料干凈、無雜質，顆粒分布適當。混合料中的填料采用防水性能好的石灰巖或巖漿巖類礦粉。原料在處理前需去除所有污染物質，確保礦粉干凈、干燥，便于與瀝青和集料均勻混合。通過以上材料的精心選擇與處理，結合準確的配合比設計和施工技術，可大幅提升鐵路瀝青路面的載重能力、持久性和平整度，確保鐵路基礎設施的可靠性。

2.3 設置專人進行加固檢查

在鐵路施工過程中，確保線路結構穩固是至關重要的任務。委派專門的檢查人員對加固工作進行持續監督，是提升工程質量與保證施工安全的關鍵措施。專責的加固檢查人員能專注于識別和解決加固過程中的問題，及時發現并處理隱患，這對避免潛在的風險和確保施工順利完成至關重要。他們具備必要的專業知識和實踐經驗，可以確保加固措施嚴格遵循行業規范和標準，從而提高施工質量。另外，這些檢查人員通過對工程進行定期和不間斷地檢查，可以強化線路結構的穩定性，確保鐵路的持久安全運行。通過專人監督，工程中的問題能夠更快地被識別和解決，大幅提升施工管理效率［2］。

3 鐵路施工中安全管理措施

3.1 做好線路防護

確保鐵路項目施工安全需采取全面的安全措施以避免施工期間意外事故的發生。要劃設清晰的安全警示區域，并用標識和障礙物來限制人員進入。應保證警示信息更新及時，同時委派安全監督人員守護施工區域。為降低施工對鐵路運作的干擾，可能需要調整行車路線或安排施工在客流低峰時段進行。同時，對于在軌道附近操作的重型機械，必須確保其穩固可靠，并在使用前進行徹底檢查。為了保障施工和運營協調一致，施工地點需與列車調度中心保持暢通的通訊。確保調度人員能及時了解施工動態，施工現場也應設置清晰的信號和警報體系，以應對緊急狀況。所有施工器材和物料都必須得到妥善存儲與管理，防止它們對線路構成威脅。此外，確保施工場所夜間亮度足夠，這樣可以保障夜晚作業的安全性［3］。

3.2 明確施工責任

在鐵路施工項目中，明確各方責任是確保整體安全管理的核心。這要求準確界定每個參與方的任務和義務，確保所有人員都清楚自己的角色及其在安全上的承擔。責任分配不僅限于施工隊伍，同時涉及設計、監理、供應以及運營等相關部門。施工計劃的制訂要詳盡，針對時間、質量與安全等方面設定具體標準，轉化為分配給團隊內每個人的明確任務。責任明確還涉及建立一套針對安全違規行為的記錄、評價和糾正機制，并在必要時實施懲戒，以增強責任感，促使團隊成員主動參與安全管理。項目進行中，由不同承包方參與不同施工環節，因此須清楚界定各承包商的責任及其在安全上的角色，以確保各自職責明晰，防止責任不清帶來的風險。監理單位則扮演關鍵角色，獨立于施工隊伍外，負責監督確保施工遵循既定方案，同時在監督過程中需對安全承擔責任，保障施工安全［4］。

3.3 制定嚴格安全管理規章

確保鐵路施工過程安全順暢，關鍵在于建立一整套嚴密的安全管理規定。這套規定需要立足于國家安全相關法律法規，并考慮施工場地的實際情況，涵蓋所有施工環節，構筑起完備、明確且行之有效的安全管理體系。安全規定應包括但不限于新工人培訓、施工操作流程、緊急應變措施、設備的正確使用和保養、潛在風險點的發現與管理，以及適當的個人防護設備的穿戴等。在制訂規定時，要廣泛征集各方面意見，包括現場管理團隊、安全領域專家和代表工人的觀點，以確保規定切實可行并易于執行。相關規定中應詳細指定責任人，例如明確指派誰負責進行安全培訓、誰定期檢查設備、誰負責監測潛在安全風險，以便有序落實安全措施。規定還應明確闡述違反安全規定的后果，包括具體的處罰措施，以此加強規定的約束力。

4 總結

綜上所述，真空聯合堆載預壓法作為軟基加固的有效手段，具備多項顯著優點，如加快施工進度、降低工程預算以及改進加固效果。在中國經濟持續增長和城鎮化快速推進的背景下，該技術在基礎建設中的地位日益突出。此方法不僅能夠應對軟土地基的挑戰，而且預計在未來將被更為廣泛地采納，進一步為國內外軟基處理工程提供寶貴經驗和技術參考。

參考文獻：

［1］肖時輝，王虎，周岳，等.真空聯合堆載預壓加固處理效果沿深度的分布規律研究［J］.建筑科學，2023，39（11）：159-165.

［2］周峰，蔣超.真空聯合堆載預壓在某高速路軟基處理中的應用研究［J］.江蘇建筑，2023（5）：134-136，153.

［3］趙麗華.基于真空聯合堆載預壓+塑料排水板固結法的特殊路基施工技術［J］.交通世界，2023（28）：67-69.

［4］薛翔.真空聯合堆載預壓法加固軟土路基的工程實踐［J］.黑龍江交通科技，2023，46（9）：20-22.