堆载预压法处理沿海市政道路复杂软基的现场措施与控制

2021-01-07苏思略

河南建材 2021年12期

苏思略

广东省基础工程集团有限公司（510620）

0 前言

当前我国的公路总长为全球第一，其中沿海发达和较发达地区所建公路相对较多。市政道路受地区发展的影响，逐步修建至一些较偏远地区，由此出现了沿海岸线或涉海域公路。然而沿海地区特殊的地理条件，使得市政道路工程遇复杂软基的概率较大。因此必须采取有效的措施对软基进行加固处理，提高市政道路的承载力和稳定性。从目前我国施工行业的既有经验看，堆载预压法所使用的材料和工艺相对简单，并且能够有效地通过堆载施压排除目标区域内的孔隙水，配合现场监测技术等，进一步保障了市政路基的完整性，节约了软基固结处理的成本。因此，在沿海市政道路复杂软基条件下，堆载预压法具有更高的实用性。

1 工程概况

1.1 项目情况

该工程位于广东省沿海地区，项目拟建两条城市次干道路，道路施工总里程为1165.076m，宽度分别为34m和24m，均为双向四车道。其中部分路段需要在软土路基上面进行修建，施工周边由于未开发，施工环境相对复杂，且部分路段现状为沿海围垦鱼塘，需要经过详细的规划进行准确施工。

1.2 施工地区地质条件

根据工程地质评价，建设场地属Ⅲ类建筑场地，场地原始地貌单元为海积平原，经人工开发填海形成沙滩类型陆地，地形上主要表现为砂填土地形，地面已平整。根据设计文件和技术资料，场地内揭露地层主要有人工填筑土，第四系海陆交互相沉积层、残积层，燕山期侵入体花岗岩组成，地质构造无岩溶、断层、断裂、采空区等不良地质作用，场地稳定性较好。

1.3 施工地存在的问题

据调查，本工程软地基的含水量在30%～70%，这种较高的含水量使软地基可压缩且抗剪切强度不足。因此，在工程建设中，软基施工难度较大，处理不当会影响工程上部承载能力，导致工程结构面临一定的安全风险，对施工进度和施工质量产生负面影响。同时面临凝固慢、渗水少等一系列问题，因为渗水性能差必然会减慢软土的固化速度，所以，必须对软基础进行加固。软土地基中软土成分复杂，部分有机物的存在严重影响排水性能，对结构优化极为不利，处理不当会导致倒塌事故[1]。

2 堆载预压法施工要点

2.1 工程测量

采取堆载预压方法需要在软土层合适的深度和合适的距离开挖排水沟槽，安装排水管道，所以施工前需要对施工位置进行精确测量，测量内容包括确定施工轴线，找平水准点、富水区域具体位置、安装导水管的位置，以提高工程材料预估结果的精准度。在测量过程中需要对测定的位置做好桩杆标记工作，并采取水泥固化和安装围栏等相应的保护措施。测量时为了保证测量的精确度，可采用全站仪和水平仪等科学测量工具，并增加单一项目的测量次数，且测量的位置不应完全固定，需要根据具体的工程进度和施工质量进行反复校正和调整[2]。

2.2 施工现场清理与垫层材料的使用

处理松软路基前，必须将施工场地彻底清理干净，对地基处理范围内的耕植土、树根、浮泥、砖石及障碍物等进行清除。施工期间要合理设计排水系统，场地内如有积水要分区分块进行挖沟排干、晾晒、清淤和回填工作。施工现场清理完毕后，应在施工现场表面铺一层约20cm厚的碎石，场地原则上做成中间略高、两边稍低、约1%的横坡，并用推土机等设备将其平整。场地平整后要进行高程测量，每隔30～40m测一个断面。施工场地外的点线面的测量数据不小于3点，场内不少于5点。

施工一般采用干净的中、粗砂，其技术指标须满足规范要求，砂石必须风干，不得将受潮的砂石放入袋内，以免干燥后袋内的砂石尺寸变小，从而增加袋子的长度。砂子减少或与排水垫黏合不好，将砂子和砾石倒入砂袋后，将其放置在通风良好的地方，避免阳光直射，以防止砂袋老化。水平排水通道的砂垫层厚度为40cm。本次施工分两层填筑，第一层先铺填20cm，整平并适当压实，经监理验收合格后，按设计要求再铺设第二层20cm厚砂垫层。垫层厚度需要符合设计要求，厚度误差为±h/10(h为垫层设计厚度)。在铺设的时候需要与竖向排水通道连接好，不允许杂物堵塞或隔断联接处。

2.3 塑料排水板施工

根据设计施工图纸，塑料排水板采用A型板，正方形布置，间距1.0m。塑料排水板布置如下。

2.3.1 测量放线

采用极坐标法用全站仪施放各单元的控制边线。根据图纸计算出插板区域外边线坐标，打入木桩，并用红油漆标志点位并编号。

2.3.2 机组组装及定位

机械设备运至施工地段分别组装，其组装方法为:先组装插板和底盘及龙门架，应用卷扬机和滑轮将龙门架拉起并固定好，组装塔架，用同样方法将其拉起固定，塔架竖起后再安装卷扬机和振动锤，然后安插排水板。安装好进场设备，根据设计插板的深度要求，将插管长度定好并在插管和塔架上作好应插排水板深度记号。排水板从套管的插嘴进入套管内部，固定在套管底部的插销上，同时拉紧排水板，依靠排水板与插销之间的摩擦力连接在一起。上提时插销从套管口与排水板端部抽出，提出套管，排水板靠土压力留在地基中。

2.3.3 安装沉管插板

第一步铺设枕木、轨道，将机器移入场内。第二步将排水板装入卷筒，并通过门架上的滑轮将排水板引入插杆中。插板前检查套管垂直度，若不符合要求，前后可调节门架位置，左右可调节套管位置，保证插板垂直度在1.5%以内。第三步将排水板从插入杆端头引出、折回，夹上短钢筋(桩位放样时插在桩位上)，用订板机订好，拉紧排水板，将插入杆对准桩位，开启振动，将插入杆压入地基。在套管上按照设计深度用红漆作明显标识，到达设计深度(预先在插入杆用红漆画上标志)后将插入杆拔出，则排水板被短钢筋锚固于孔底。最后在砂垫层以上30cm处将排水板剪断埋入砂中，移至下一个桩位。

3 现场施工质量控制

压载预压处理软地基的主要原理是应力原理。在增加土层总压力的基础上，增加土体本身的有效荷载，以达到固结道路软底土的效果。通过对土体强度变化规律和土体变形规律的分析，得出桩基预应力可以有效地增加地基强度，减少路基下沉的优势。建议施工人员注意以下两点。

3.1 加强堆载预压施工质量的检验

在施工过程中加强对施工质量的检查，组织地基承载力的静载试验，并根据实际施工条件和质量要求适当调整压载频率。砂堆具有明显的压实作用，考虑到这些特性，承载力控制在70kPa。砂堆工作完成并满足28d静置时间要求后，分8级有序装载，每级增加17.5kPa。根据实测数据绘制荷载沉降曲线，确定曲线的形状，仔细观察，如果平滑就满足要求。准确评估软基处理效果，然后与设计要求进行对比分析，明确是否符合要求。在此基础上，利用现有数据准确评估桩质量，进一步确定压载的卸载时间，达不到要求，及时采取处理措施，修复问题之后多次复查，直至完全达标[3]。