塑料排水板软基处理及堆载预压监测在公路工程中的应用

朱兴兵

摘 要：针对橄榄坝水电站左岸过坝公路穿越水塘冲沟段落，结合地质情况，路基进行排水板软基处理及预压加载，本文从排水板施工、堆载、变形沉降仪器埋设、施工监测及成果整理分析等方面进行阐述并总结，对深层软基处治以及排水板实用具有指导意义。

关键词：公路;深層软基处理;排水板;施工监测

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0132-02

在软基处理过程中，由于各种理论计算方法本身的局限性及地质条件的复杂性，沉降完全依靠理论计算具有局限性，实测沉降值则是在各种因素综合作用下的真实值，利用沉降实测数据来推算路基的沉降量具有重要意义。为得到较为准确的沉降量推算结果，必须对路基沉降进行准确的观测。

1 工程概况

橄榄坝水电站左岸过坝公路即景洪至勐宽二级公路改扩建工程的过橄榄坝水电站段，对应景宽公路K12+840～K19+300，项目路线长6.431km。

橄榄坝水电站左岸过坝公路K3+225～K3+280段位于水塘位置，为冲沟底部地形。施工前经填筑1.2～2m厚的就近开采土石混合料形成移民周转房基础，根据设计单位地勘资料，填筑层下方淤泥厚4.5～11.5m，超过3m的经济换填深度要求，故对该段路基处治进行特殊设计：路基底部采用SPB-A型（宽100mm×厚3.5mm）塑料排水板和堆载预压方式进行软基处理，地表上部铺设0.5m厚的天然砂砾石垫层形成排水通道，两端用0.5m厚干砌石护脚。放坡侧超宽处理3m。

2 塑料排水板施工及堆载

2.1总体情况

排水板采用插板机施工，打设深度10～15m，正方形布置、布置间距1.2m，排水板顶端不少于0.5m伸入砂垫层利于地下水排放。

SPB-A型塑料排水板（宽100*厚3.5mm）的型号、规格及材质，经检测检查，符合《塑料排水板质量检验标准》、《公路路基施工技术规范》的有关规定。

2.2施工程序

平整场地（挖排水沟）→铺设下层砂垫层→稳压→放样→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割断排水板→检查并记录板位等情况→机具移位→铺设上层砂垫层→堆载。

K3+225～K3+258软基处理段塑料排水板于2015年1月5日开始打设，1月21日完成施工。共完成排水板打设27200m，处治区域长50m、宽60m，面积3000m2，排水板实际打设深度4.5～11.5m。

2.3堆载预压

堆载方式：用就近开挖土料作为堆载体进行预压，堆载高度6m，预压期8个月，沉降量为22.3cm，竖向固结度94%，水平向固结度95%。当达到预压时间、实测沉降及固结度达到设计要求的95%时，方可卸载。按设计要求可分期分级卸载，并应继续观测地基沉降和回弹情况。

3 变形沉降仪器埋设

（1）地面沉降监测。

1）设置400×400×5mm沉降板钢板+Φ60mm钢管测杆+100mm塑料保护套管。埋入褥垫层顶部嵌入10cm、中粗砂回填密实，再套上保护套管、略低于沉降测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设。

2）测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数。随填土升高而逐渐接长观测杆及套管。

（2）空隙水压力监测：采用钻机钻孔，达到深度后，将空隙水压力计先后放入，相邻孔隙水压力计间应有隔断措施，防止水压连通，采用频率接收仪PDM测微器进行监测。

（3）深层沉降监测：由螺旋锚头、测杆和保护管组成，埋设时使用螺旋锚头将波纹管测杆锚固于淤泥下卧层内不少于0.5m，第一节波纹管底部封死，至一定深度后，插入波纹管露出地面150～200mm，并用混凝土固定，导管外露300～500mm，并随填土增高，接出导管测杆和保护管随加载高度增加而接长。

（4）沉降观测边桩。

选用Φ20mm钢筋制作，顶部磨圆磨平、底部焊接弯钩，通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m、桩周0.15m范围内用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

（5）监测点的布设及数据读取。

1）K3+230、K3+275每15m横断面布设一次监测点。

2）地面沉降监测点平面位置布设在路基中点和左右侧路肩。共布设4个断面×3组。

3）孔隙水压力计埋设深度为淤泥层，平面布设位置同地面沉降监测点。共布设4个断面×3组×2个/组共24个。

4）深层沉降监测点布设方法同孔隙水压力计。共布设4个断面×3组。

5）左右侧边坡外地面上设置边坡外监测桩、每侧2个，监测边坡外土体的水平位移和竖向位移。共布设4个断面×2组。

6）埋设完应至少测量2次，每增加一级荷载，至少观测2次（观测频次详见表1）。及时做好记录，记录数据包括观测时间、观测位置、观测深度、堆载高度及观测值等。

4 施工监测及成果整理分析

2015年1月29日完成24个孔隙水压力计的埋设并启动监测。随填土高度增加和预压加载施工完毕，2月20日启动地面沉降、深层沉降、沉降边桩监测。

最初埋设期间，孔隙水压力计初始测值有较大变化。尤其是2月初～2月中旬预压加载期间，测值变化显著。

受西双版纳热带季风雨林气候影响，比较2月中下旬～6月中旬测值，呈现较平稳的上升趋势;4月中旬，受连续性强降雨影响，测值均有一定程度的回弹，其中P2-1、P5-1、P6-2孔隙水压力计受影响最大、沉降量最大，仪器埋设位置正好位于堆载预压前原地面最低洼处，因积水较多、地表土层受到长时间浸泡，土质相对其他点位较松软，从而产生不均匀沉降。