袋装沙井在沿海地区软基处理的应用

蒙毓波 黄天浩

（中交第四航务工程勘察设计院有限公司 广东广州 510230）

引言

随着我国经济建设进程的加快，城市化的进程也越来越快，城市交通建设在城市化进程中占有重要地位，城市交通直接影响着城市的经济发展和人们的日常出行。而公路建设是城市交通建设的重要内容，随着经济的快速发展，对于环境的破坏程度加大，自然和地质条件都受到了不同程度的影响，公路软基的施工难度也加大。沿海地区的软土中水分、腐殖质含量大，使得其孔隙比较高，承载能力较差，直接在其上进行施工，将导致道路出现沉降和失稳，对于道路工程施工进度和投入使用后的行车安全造成极大威胁。因此，在沿海地区公路的施工过程中，应该加强对软土地基的勘察，结合软土地基的性质，采用科学合理的软基处理施工技术，全面加固软土地基，保障公路的施工安全及行车安全，保证高等级公路使用期内的服务质量。

1 软基处理技术的发展历程

近几年来，国内公路工程施工技术水平得到了显著提升，尤其是软土地基处理技术的广泛应用，极大地提升了公路施工的效果与质量，带动了我国公路事业的发展。20世纪60年代，由于受到施工工艺以及材料科技方面的限制，软土地基处理工作中采用了挤密土桩技术以及灰土桩、化学灌浆技术等。到了20世纪80年代初期，随着改革开放的大幕徐徐拉开，公路施工过程中更加注重外国先进技术以及设备、工艺的引进，特别是软土地基处理技术的引进与应用，极大地提升了公路施工的质量。进入21世纪以来，我国在软基处理方面已经达到了世界领先的水平，越来越多的处理技术被应用到软基处理施工中来。

2 袋装砂井法

2.1 原理

袋装砂井是通过使用自然砂砾以及麻布袋来手动浇灌制作而成的，其中砂井的长度大致是7～10cm，根据沉管的手段来装置完成。通过袋装砂井所输出的软土地基土体里的细孔液体，还有根据一定距离地袋装砂井来减少软土基中细孔液体的输出直径，拉低凝固的时长，提升软土地的可负荷的重量。

2.2 适用范围

软土较厚的地区，即可操作深度要控制在12m以内。

2.3 优势与劣势

在含砂较多区域，使用该方法将大大地减少应有的项目投入。不过这种项目技术处理起来十分地纷繁复杂，由此造成的品质无法准确地控制在有效范围之内，同时相对于很厚或者很深的软土来说，这种技术手法的成效并不显著。提前压实所花费的时长较长，堆载预压时所使用到的土壤量较大，很难在匮乏区域进行操作。

2.4 袋装沙井施工具体要求

这次项目袋装砂井长度使用7cm，中间间隔大约是1.1～1.5m，砂井需要完整地刺穿到地下的软土层，而且打入持力层需要大于等于0.5m。一旦现场实际的情况与预案的情况不相符，就需要上报至主管及规划部门。利用实际的试桩为桩长定型。袋装砂井从表面来看，处于上标准三角形状，设置的区域和路基坡相隔1m。袋装砂井操作段使用相同的方式进行提前压实，提前压实的时间大概持续六个月。

首先在材料需求上，可以归结为以下几个方面。首先在袋子的择选上，砂袋使用液态渗透性俱佳，承受能力较大，以及柔韧性好的聚丙烯制作而成，在一个平方米的范围内，砂袋高大于或等于95cm，可承受的压力大于15kN/m。在砂的选择上，相关工作人员需要使用整洁干净、体型较为宽的风干砂，同时还要使用含泥剂量少于3%；含砂率不小于95%。

在具体的施工上：①依据方案设置的行间距使用小木桩准确定位，机具定位时要确保中央及地面处在一致的水平线上，并用经纬仪观察监测调控导向架的垂直度。②设置标准高度再下放砂袋，按规范使用桩架把砂袋直线上吊再下沉，受桩架高度稳定后再使用两支套管，砂袋沉入时以手动操作，管口可以设置滑动轮。③工作人员用力拔出套管，在这个时候务必维持其垂直起吊状态。桩机移动到下一个桩位，同时在第一时间解决套管输出的淤泥土，并用清洁的砂砾回填已有的位置，旨在保证疏通管道。项目品质调控的砂井选址务必精确，沉桩的时候需要通过经纬仪设定垂直度。接下来在将砂袋纺织砂井的时候，还要通过桩架吊起垂直下井，避免砂袋出现弯曲、缩小、破裂等异常状况。

3 沿海地区高等级公路软基处理施工案例

沿海地区的软土地基分布比较广，软土地基含水量大，为提升高等级公路的施工水平和质量，应该结合该区域软土地基的性质，采用科学的软基处理施工技术。本文以某沿海高等级公路TJ1标段工程为例，探讨软基处理施工技术的运用。

3.1 工程概况

本标段为某高速TJ1标段，起点里程为K0+000，终点里程为K8+100；主线施工长度8.1km，连接线施工长度2.191km，属典型的沿海地区高等级公路。

3.2 软基处理方案

在沿海地区高等级公路的施工过程中，加强软土地基的处理，有效提升地基的加固效果，应该科学制定软基处理方案，以精准的施工技术方案进行地基处理，保证路基的整体强度。在该高等级公路的施工过程中，部分软基段针对它的软土地基特性，采用了袋装砂井加两层土工格栅的处理方法。

3.3 施工方法

（1）地表水排除及基底处理

在沿海地区公路软基处理过程中，应该率先进行地表水的排除。本项目紧邻大海，海水对于地基的倒灌以及海水对于地基的侵蚀等，都可能影响着软土地基的水分含量，造成地基水分含量超标。因此，运用科学有效的对策，及时进行地表水的排除，能够有效防治软土地基。一方面，在施工过程中应该疏堵结合，防止海水涌入地基，及时将地基中多余的水分排除。如将原水沟出水口处修筑一拦水梗，防止海水进入地基，防止海水倒灌增加地基的水分含量。同时，修筑出水口及时排出地基中多余的水分。为达到良好的疏堵治水效果，应该在软基处理过程中，科学修筑横向、纵向的排水沟，尤其是横向排水沟的数量和间隔要保证在规定的范围内。地基中的水通过横向排水沟，向纵向排水沟流入，综合性提升软土地基的整体排水效果。若遇到海水涨潮，无法进行自动排水时，可以采用机械排水的方式，运用抽水设备来将多余水分排出。待水分排出后，可以对施工区域的地表进行科学的处理，及时清除垃圾、杂草等，并运用压路机等来进行局部的夯实和摊铺作业。

（2）袋装沙井施工

在本项目的施工过程中，为加强对软土地基的处理，科学布局和规划了袋装沙井施工作业。袋装砂井是用透水型土工织物长袋装砂砾石，设置在软土地基中形成排水砂柱，以加速软土排水固结的地基处理方法。在施工过程中，应该注重把握以下技术要点。①控制砂袋长度和灌砂率。砂袋的长度应该保持在合理的范围内，确保砂袋可以整体贯通于淤泥层，将淤泥中多余的水分引到地表上。同时，在灌砂过程中，应该尽可能少采用人工作业的方式，而应该采用精准度较高的机械自动作业，这样可以提升砂砾的密度和整体饱满度。②做好导管淤泥的清除工作。在袋装沙井的施工过程中，需要砂井机工作。但设备移动过程中，可能会携带淤泥，进而导致淤泥聚集在袋装沙的底部，影响其渗透性。因此，需要做好及时的人工清除作业。③还应该保证砂砾的洁净，满足含泥量要求，以保证它的排水效果。

（3）科学摊铺砂垫层

本项目施工过程中，铺设砂垫层时，主要是选择渗透性能良好的砂砾，一般采用颗粒较粗的砂砾，这样它的渗水性能会更好。同时，为了保证该层具备良好的渗透性，其中的含泥量应该符合标准，并尽可能保持在较低的水平，一般小于5%才符合标准，保证渗透能力。在铺设时，还应该保证它的纯净，及时剔除其中的杂质杂物等。在铺设过程中，砂砾应该妥善保管，避免砂砾掺杂其他杂质，确保砂垫层足够的厚度和宽度，形成一定的操作平台后，才可以在上面铺设木板或者竹笆作为运料车进场施工便道。与此同时，在铺设砂垫层时，不能够一次性铺设完毕，而应该分层分步进行，每一层摊铺完毕会进行夯实后，再进行下一层的铺设，直到砂垫层的满足厚度0.5m的标准。

4 结束语

进入21世纪以来，随着国内交通事业的不断发展，我国公路路基路面施工质量得到明显改善。在进行软土地基处理工作时，首先要做好现场的勘察与分析工作，并根据施工现场的实际状况与勘测数据，选择恰当的施工工艺与材料。沿海地区一般是经济发达的区域，对高等级公路的需求比较大，在高等级公路施工过程中，经常会遇到大量的软土地基。软土地基中水分含量大，渗透性较差，严重影响着地基的稳定性。因此，在沿海地区高等级公路的施工过程中，应该着重进行软土地基的处理，结合区域内的软土地基性质，采用分层施工的方式，逐步提升地基的承受能力，有效保障高等级公路的施工安全及行车安全。