劉俊嶺

(鄢陵縣農(nóng)村公路管理所,河南許昌 461000)

真空排水預壓技術在高速公路軟基加固中的應用

劉俊嶺

(鄢陵縣農(nóng)村公路管理所,河南許昌 461000)

高速公路工程因受到大氣因素與行車荷載的直接作用,在各種因素的長期影響下,往往會出現(xiàn)各種病害問題。真空排水預壓技術作為高速公路軟基加固最常用的一種方式,通過提高真空排水預壓技術水平,可以大大縮短施工工期,提高高速公路工程施工的整體質量。本文主要對軟基的概況、真空排水預壓技術的施工工藝進行了分析與探究。

真空排水預壓技術 高速公路 軟基加固 概況 施工工藝 砂墊層

隨著經(jīng)濟全球化的不斷深入，我國高速公路事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。作為一種新型地基加固方式，真空排水預壓技術在高速公路軟基加固中得到了廣泛地應用與推廣。排水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)及密封系統(tǒng)是真空排水預壓技術的重要組成部分。其優(yōu)點為較快的加荷速度、不需要堆載材料，地基失穩(wěn)情況不會出現(xiàn)在加荷施工內等。作為軟基處理的有效措施，施工單位必須在分析軟基危害的基礎上，規(guī)范真空排水預壓技術的施工工藝，提高技術水平，為高速公路工程建設整體質量的提升提供可靠的保障。

1 軟基的概況

遵循沉積環(huán)境軟土可以分為濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積與沼澤沉積4大類。軟土的特性為含水量較高、密度低、強度低及壓縮性高、靈敏度不足等，施工中軟土也具有相應的結構性，一般存有硬殼層。高速公路施工中，軟土地基的危害通?？梢苑譃橐韵聨c：首先，軟基施工中，因地基抗剪強度不足將導致路堤側向整體滑動，邊坡側土體隆起。同時將有差異沉降情況出現(xiàn)在人工構造物和路堤連接位置，這種情況下，極易產(chǎn)生跳車狀況。

其次，軟基施工中，因路堤變形及較高地下水位等問題，致使路面損壞情況嚴重。為滿足設計要求，在軟基土質情況改善中，應對地基土的變形情況及滲透性進行改善，在軟基土質抗剪強度能力提升的同時，應對其各種不利因素進行徹底消除。

再次，當軟土地基施工中加固措施不當，將出現(xiàn)地基沉降及滑動等情況，如車轍出現(xiàn)在路面，產(chǎn)生這種情況的原因，在于車輛對路面的重復碾壓，導致不規(guī)則沉降出現(xiàn)在路基施工，特別是在車輪碾壓施工位置，因具有較大的壓力，將導致路基出現(xiàn)嚴重變形情況，進而對道路質量造成影響。

最后，在動力荷載作用下，如車輛震動等，將導致飽和無粘性土產(chǎn)生液化、失穩(wěn)及沉陷等問題。因自然因素，如溫度改變、水循環(huán)改變等，將產(chǎn)生管涌、凍融等情況的大量出現(xiàn)，進而降低地基強度及行車的安全性。

2 高速公路軟基加固中真空排水預壓技術的施工工藝

高速公路工程結構中路基和路面是其主要組成部分，因各種荷載及自然因素的影響，路基逐漸呈現(xiàn)出不同程度的損壞。為確保高速公路工程的安全性及質量，必須確保路基具有較高的強度，為此，施工單位必須規(guī)范真空排水預壓施工工藝，提高公路工程施工的整體質量。

2.1 工程案例

某高速公路總長度為234公里，總投資為127億元。選取其部分軟土地基路段進行施工，其地層情況如下：

(1)素填土，雜色，主要構成材料為塊石、碎石及砂等，厚度約0.6米；

(2)粘土，灰黃色，可塑-硬塑狀態(tài)。

2.2 施工準備

作為一種新型軟基加固技術，真空排水預壓施工極為復雜，為此必須做好施工準備工作。首先，在加固區(qū)邊界定位中施工單位必須嚴格遵循路基軟土地基設計圖進行確定，隨后將加固區(qū)內的雜物清理干凈，如草根等，場地高度差必須控制在15厘米以內，地基土則必須進行放樣測量。

其次，進行砂礫墊層(50厘米)鋪設，并進行塑料排水板打設。作為水平排水與真空度傳遞的載體，砂墊層鋪設時應對其質量進行有效控制。一般選用中粗砂作為砂墊層的砂料，含泥量必須控制在3%以下，這樣才能具有良好的排水效果。在鋪設砂墊層時，必須清除砂墊層內的雜物，如鋼絲、玻璃等。如塑料排水板高出砂墊層，可以將其多出部分剪掉或向砂墊層進行埋設。隨后緊密連接主管、濾管與豎向排水系統(tǒng)，確保其排水的暢通性。

2.3 鋪設砂墊層

在抽真空過程中，砂墊層的功能就是將豎向排水體進入墊層內的滲流水從土體內及時排除，縮短土層固結時間，并避免土顆粒堵塞排水系統(tǒng)等情況的出現(xiàn)。墊層質量對軟基加固效果與預壓時間起到直接的影響。當?shù)鼗韺雍穸确鲜┕ひ蠛?，其承載力將大大提升，在運輸機械行駛過程中，通常選用機械分堆攤鋪法進行施工，也就是先進行多個干砂堆的鋪設，再通過機械或人工的方式進行鋪平。當其承載力較低時，可以選用順序推進攤鋪法進行施工。工程要求與地質條件是決定豎向排水體的主要因素，在軟土層厚度低于5米、薄粉砂夾層較多的情況下，如其固結速度符合施工規(guī)定，則不需要進行豎向排水體的設置。當加固地基具有較深的淤泥層，則必須進行抽真空系統(tǒng)與豎向排水系統(tǒng)的同時設置。

2.4 塑料排水板材料及打設

遵循設計圖紙為準對塑料排水板進行測量放樣，并標注打設深度。排水板在打設施工中，不能出現(xiàn)扭曲、破損等情況。如排水板剩余長度不足時，不能對塑料排水板進行搭接施工，避免對排水性能的影響。補打樁位市，施工單位必須對其垂直度進行有效控制，偏差一般在1.5%以下。在真空預壓施工中豎向排水體極為關鍵，其作用為真空度傳遞與排水通道。本文主要選用塑料排水板作為排水材料，在打設施工中，應利用導管把塑料帶從管靴內穿出，并連接塑料帶和樁尖位置，緊貼管靴并對準樁位。拔管施工中應在軟基內留存粘接與錨固的塑料排水板，在搭接塑料排水板，應確保其搭接長度超過20厘米。

2.5 真空預壓施工

(1)主管、濾管布置。主管與濾管是砂墊層內埋設的主要管道，其功能就是進行真空壓力的傳遞與排出流入砂墊層的水，一般選用自來水管與PVC管作為主管與濾管的主要材料。高速公路軟基施工中，都會選用條形、魚刺形作為主管、濾管的平面布置形式。本工程選用雙排魚刺形(圖1)作為主管、濾管的布設形式，布置過程中，應確保循環(huán)管放置的合理性。選用橡膠軟管作為各管連接的主要材料，對路基沉降問題進行有效處理。

在水平排水砂墊層中部埋設濾管，并在其上方進行砂覆蓋層設置，厚度為0.15到0.2米之間，避免濾水管上尖利物體將密封膜穿破。主管的作用就是將真空度均勻傳遞給濾管，通常不進行孔洞的搭設，并確保主管直徑在濾管以下。

(2)密封溝與圍堰。沿加固區(qū)邊界進行密封溝(圖2)開挖，其深度必須滿足地下水位，并將透水層切斷，溝底寬度則控制在0.4米以上，這樣可以確保密封膜和溝底粘土之間的緊密性。沿密封溝外溝沿設置圍堰位置，并通過粘土夯筑。

(3)鋪設密封膜。為提高真空預壓工程的質量，必須重視其密封性。密封膜作為真空預壓工程密封的主要材料，必須具有較輕的重量、較高的強度、韌性及良好的抗老化能力等。本工程選用的密封膜為聚氯乙烯薄膜。每一層密封膜鋪設完，應對膜面進行詳細檢查，如存在問題，必須對其進行立即修正。在密封溝內側坡面位置將剩余部分鋪平，如太長，必須將其折到溝底，不能在外側坡上進行鋪設。加工薄膜過程中，應對密封溝埋設部分進行充分考慮，不能拉的過緊，避免損壞薄膜情況的出現(xiàn)。

3 結語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，在高速公路工程施工中，只有根據(jù)相關施工要求進行施工，才能提升公路工程的質量。真空排水預壓技術作為高速公路工程路基施工建設的重要組成部分，只有在了解軟基特點的基礎上，才能提高其技術水平，提高工程質量，并為實現(xiàn)高速公路工程經(jīng)濟效益最大化提供可靠保障。

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