排水固结法在公路软土路基处理中的应用

排水固结法在公路软土路基处理中的应用

曾晓东

海丰县公路局广东海丰516400

摘要：在公路工程项目施工中，往往需要进行软基处理施工。排水固结法是公路工程软基处理的重要方式之一，其施工技术关系到公路工程的质量。本文结合某公路工程施工实例，对公路工程软基处理中排水固结法施工技术进行了详细的分析介绍，旨在为类似工程施工提供参考借鉴。

关键词：公路工程；排水固结法；施工技术

随着我国社会经济的快速发展，公路工程作为国民经济发展的重要工程，其工程的施工建设也越来越多。在公路工程建设施工中，排水固结法施工技术的应用能够有效地减小软土地基施工后沉降预压荷载，提高地基的承载力，得到了较为广泛的应用。因此，研究公路工程软基处理中排水固结法的施工技术具有十分重要的现实意义。

1工程概况

某公路工程为一级公路，其软土地基以淤泥质土、淤泥质黏土、淤泥质亚黏土为主，局部地段为淤泥，软土层埋深一般为4.0～11.8m，处理线路长度为910.19m，横穿渔塘和水浸田区。I标段软基处理采用先进行浅层处理，然后再进行深层处理的方案。工程所在地属副热带季风气候地区，冬季盛行东北季风，但强度偏弱，极少严寒；夏季盛行西南季风，雨量充沛；夏、秋季节常受热带风暴甚至台风影响。本地区常年风向为NE，其次分别为E和S，频率分别为24%、22.3%和11%。冬夏季风向由明显区别，4、5月和9、10月是风向转向的过渡月份，风向多变。冬季以东北风为主，频率占46.6%，其次为东向，占23.6%。风向变动范围在N～ESE方向之内，其他方向的风很少出现；春季，由于北方冷空气逐渐减弱，出现梅雨天气，偏南方向的风频率逐渐加强；夏季以E、NE风向为主。

2排水固结处理

本工程所采取的浅层抽水固结处理方案的施工顺序如下：吹填泥面铺设编织布和无纺土工布→人工插设竖向排水板→铺设水平滤管，并与排水板连接→铺设水平排水板→铺设土工格栅和土工布→真空预压工艺施工及试抽真空→真空预压恒载（恒载45d）→卸载。

2.1施工测量

对于所有本工程所采取的测量设备，测量前均需要进行校验，而且在施工过程中还需要对其做定期校验，以确保测量设备满足本工程所需要的精度要求。对于已有的基准点，在施工前必须对其进行复测，从而确保基准点的准确性。若复测时发现与原数据不符，应及时向监理工程师反映。经监理工程师确认后方可进行施工定位放线。

本工程采取GPS进行施工定位放线工作，由确认后的基准点弓I测至施工区域。采取水准点以及设计高程进行高程测量。在场地填土前后、铺砂垫层后、打设塑料排水板后进行高程测量，并提交20m×20m的高程方格网。在所有的高程测量以及定位放线完成后，整理成资料，然后交由监理工程师验收确认，经验收合格后再进行下一环节施工。

2.2铺设编织布及无纺土工布

该一级公路软弱土地基表层通常为流泥〜淤泥，承载力极低，施工人员在其上进行各项作业时存在着很大的安全隐患。此外，水平排水管路须与其下的流泥隔开，以避免淤泥封堵排水通道，确保在抽真空时浅表层超软弱土发生排水固结。因此在泥面铺设一层编织布（200g/m2）及一层无纺土工布（300g/m2），可以起到隔泥和安全防护作用。

本工程要求编织布和无纺土工布在陆上缝接，而且要求两者之间的搭接长度应大于10cm，采取机缝两道缝接，缝接尼龙绳强度≥150N，单块土工布制作面积约为2000m2。然后搬运至场地，由边界依次平铺。单块土工布接缝缝接技术要求同前。铺设时应拉直平顺，紧贴下承层，不得出现严重扭曲、褶皱、重叠等现象。为保证铺设平整度，施工人员必要时借助后方整体塑料泡沫板，利用长竹竿将编织布依次推展开。另外，如果施工时的天气条件允许，也可迎风铺设。

2.3陆上预绑管

在陆地上进行塑料排水板和滤管绑扎加工，采用单排单管绑扎方式，排水板间距为70cm，塑料排水板按每根4.7m的长度预剪。板底端外裹滤膜套，用订书机钉牢密封，防止抽真空期间由于真空吸力过大，浮泥从排水板底端进人排水板内，影响排水效果。板顶端卷绕滤管后，内穿扎带与滤管绑扎固定，并用无纺布包裹连接处，再用尼龙绳将排水板、滤管以及无纺布绑扎固定。要求排水板与滤管紧密接触，连接后外裹土工布，以避免淤泥中的土颗粒进入接触面。

2.4人工插设塑料排水板

将绑扎好的滤管和排水板整体搬运至场地内，按设计图纸布置主、滤管，每3～5m用尼龙绳将其与以下卧土工布绑扎固定，避免施工过程中管线走位，再用三通、四通将排水管路连接起来。连接处必须牢固，必要时可用土工布包裹后绑扎，避免抽真空期间进泥。利用插杆人工插设浅层塑料排水板，间距为0.7m，正方形布置，其中入淤泥4.5m深。浅层人工插板施工时，宜从场地中央向四周插设，避免对已插板区域产生人为扰动，降低冒浆程度。

2.5铺设水平排水板

本工程采取交叉网格状形式来铺设排水板，采取端头与滤管连接方式，从而进一步保证了真空度在面层的均匀传递。另外，为了有效地减少由于材料搬运而造成的对施工区域的干扰，铺设方向与土工格栅相同的水平排水板可在陆上先与土工格栅绑扎连接，再一起铺设。

2.6铺设土工格栅及无纺土工布

在铺设水平排水板后，铺设一层双向土工格栅，相邻土工格栅搭接3格，每50cm用塑料扎带呈“Z”字形绑扎连接，以增强铺设表面抗拉和抗剪能力。然后，再铺设一层200g/m2的无纺土工布，铺设方法和技术要求同300g/m2的无纺土工布，主要作用是保护其上铺设的真空密封膜，同时兼起排水垫层作用。

2.7铺设密封膜

本工程采用两层聚乙烯薄膜作为密封膜，结合预压区面积，采取每边各预留3m，密封膜在工厂热合一次成型。铺设密封膜应当选取风力较小甚至无风天气下进行，而且在铺膜前应当将铁丝等尖锐物清理干净。

铺设施工时首先将密封膜纵向摆放在预压区的中轴线上，由中间向两边铺设，铺好完成后检查膜上是否存在破裂口。结合工程实践经验，破裂口主要出现于密封膜接缝处，因此应当重点针对这些部位进行检査，对于破裂处应当采用聚乙烯进行修补。对于出膜口应留有可收缩的富余的密封膜。另外，为了避免破坏密封膜，膜上的所有工作人员应当光脚或者穿软底鞋施工。

密封膜铺设好以后，在边界进行踩膜。为保证密封效果，要求将密封膜踩入泥面以下lm处。浅层真空预压期间加固场地内缩，密封沟会变宽，形成局部软弱带，从而影响后续回填质量和进度。为避免上述情况的出现，要求密封沟两侧同时踩膜，且必须紧贴，同时为避免抽真空过程中密封膜被拉起，在边界处要预留富余的密封膜。考虑到浮桥便道会影响到密封膜的铺设，浮桥便道边界宜与分区边界重合，待未受影响一侧踩膜后整体移动浮桥便道至另一侧，再踩人该侧密封膜。

2.8浅层真空预压

按1100m2内1台的密度均匀布置真空泵，不宜将真空泵布置在密封沟两侧。进行试抽气检查，要求先分3批循环开启真空泵，每批只开启1/3的栗，每批持续时间为5d，试抽气时间不少于15d，然后开启全部真空泵，实施浅层抽水固结处理（膜下真空度不小于60kPa），抽真空恒载时间为45d。浅层真空预压约30d后，开始吹填粉细砂垫层。吹填粉细砂垫层期间不停泵，待施工完毕后，浅层真空预压卸载，保留真空泵连接管。

3施工质量控制

（1）砂垫层、袋装砂井、土工格栅要路基全断面施工，避免半断面施工引起不均匀沉降。尤其施工砂垫层、袋装砂井，由于没有施工便道或征地的限制，往往半断面或大半断面先实施，这样造成整个断面固结时间不同而产生路基纵向裂痕，严重的会使软基失稳造成路基垮塌。

（2）严格控制填筑速率，严格按加载时间填筑，避免填筑过快引起路基失稳。如果在堆载中，发现沉降和位移超过控制标准，应及时采取措施进行处理。

（3）在进行袋装砂的施工中，砂袋应确保拉直，不得出现褶皱的问题，同时为了避免在施工中对砂袋造成损坏，还应做好相应的保护措施。

（4）逆作法施工结构时，避免挖出的填筑土放置路基上，引起路基局部加载失稳。该项目在路基填筑基本完成时，周围村镇要求增设两座箱涵，以增强排洪能力。

（5）按观测频率要求及时读取孔隙水压计、测斜仪、沉降板、观测桩的数据，以信息指导施工。

4结语

综上所述，公路工程软土地基的处理关系到公路工程的质量，与人们的行车安全息息相关。在公路工程软基处理中，排水固结法施工技术能够有效地处理软土地基，减小工程地基施工沉降预压荷载，同时提高了软基的承载力。该施工技术取得了良好的经济效益及社会效益，值得在类似工程中推广应用。

参考文献：

[1]贾海洋.浅析公路工程软基施工中排水固结法的应用[J].科技与企业.2015（18）

[2]史随林.排水固结法在公路软基处理中的应用[J].交通世界（建养.机械）.2015（Z1）