陳 丹
(湖北省洪湖市公路管理局,湖北 洪湖 433200)
某擬建公路C標段沿線范圍內(nèi)分布有大面積軟基,由于軟基不可直接作為公路的地基,所以在公路正式開工前,要對軟基進行有效的處理。該路段主要采用真空聯(lián)合堆載預壓的方法來處理。該方法是指采用兩種來處理軟基,即真空預壓與堆載預壓,使軟基中土體孔隙水快速排出,減小孔隙水壓力,提高有效應力,使土體可在相對較短的時間范圍內(nèi)達到固結(jié)狀態(tài),加速軟基沉降,避免在施工完成后產(chǎn)生太大的沉降,使其承載力切實達到設計和規(guī)范提出的要求。
(1)對真空預壓處理段的所有排水帶進行施工,完成施工后由監(jiān)理工程師進行檢查,經(jīng)檢查確認合格后,方可按照設計要求對其進行埋設。
(2)準備好真空預壓施工所需各項材料,包括土工膜、密封膜、真空泵、排水管和中細砂等,進場后由監(jiān)理工程師進行檢驗,經(jīng)檢驗確認合格后,方可在施工中使用。
(3)根據(jù)施工要求配備施工機械設備,并做好備用,進場設備應做好檢查和標定,確保其處在最佳使用狀態(tài)。
(4)組織施工班組入場,每個班組的人數(shù)在10~12人范圍內(nèi),并配備專門的監(jiān)測人員。
(5)制定合理的進度計劃,人員進場、真空管和抽真空機的安裝、密封溝開挖和密封膜的鋪設等前期工作需要12 d左右的時間;抽真空需要12 d左右的時間;預壓需要90 d的時間;卸荷需要30 d的時間,總計142 d左右。
(1)預壓范圍。以工后沉降標準為依據(jù),結(jié)合縱向沉降的實際變化率對縱向處理范圍進行確定,而對于橫向處理范圍,一般為到邊坡坡腳以外1 m處。
(2)真空度要求。抽真空時,膜內(nèi)真空不能低于80 kPa。
(3)固結(jié)度要求。在整個加固區(qū)域內(nèi),平均固結(jié)度應達到80%以上。
(4)排水帶要求。排水帶的具體布置形式和材料要求均與塑料排水帶的規(guī)范處理方式相同。
(5)密封膜要求。為保證預壓時密封性,密封膜應布置兩層。密封膜將聚乙烯薄樹脂作為主要原材料,通過壓延或吹塑形成薄膜以后,通過熱板焊接或者是粘結(jié)得到滿足工藝要求的薄膜。工程所用密封膜均在工廠統(tǒng)一加工,粘縫強度應達到其自身抗拉強度60%以上。密封膜的主要技術(shù)標準包括:①厚度:處在0.12~0.16 mm范圍內(nèi);②橫向拉伸強度不低于18.0 MPa,縱向拉伸強度不低于16.0 MPa;③斷裂伸長率不低于220%;④橫、縱向直角撕裂強度不低于60 N/mm;⑤刺破強度不超過50 N;⑥滲透系數(shù)不超過5×10-11cm/s;⑦耐靜水壓不低于0.2 MPa。
為避免密封膜在施工中被刺破或損壞,要在其上下面分別鋪設土工布,對于土工布,其技術(shù)指標包括:①頂破強度不低于2.6 kN;②橫、縱向斷裂強度應達到15 kN/m以上;③橫、縱向撕破強度應達到0.42 kN/m以上。土工布應鋪設到坡腳以外1 m處,同時要有20 cm以上的搭接寬度,以免漏墊。
(6)排水管要求。排水管不僅能起到對真空壓力進行傳遞的作用,還能實現(xiàn)水平方向排水,主要有主管與濾管兩種類型。其中,主管以PVC透水管為宜,直徑7.5 cm,管壁上沒有孔洞,壁厚4 mm,且環(huán)向剛度不低于4 kN/m2。在整個加固區(qū)中,沿縱向共布置2條。為了給現(xiàn)場的聯(lián)結(jié)施工提供方便,濾管以PVC花管為宜,直徑7.5 cm,管壁上按照正三角形進行開孔,壁厚4 mm,環(huán)向剛度不低于4 kN/m2。外包透水濾布,在整個加固區(qū)中沿橫向進行布置,間隔距離不得超過6 m。
(7)堆載預壓。為節(jié)省時間,真空與堆載預壓可同步進行,在真空度達到要求5~10 d后,開始堆載預壓,以此進行聯(lián)合預壓。在堆載預壓過程中,需采用等載預壓的方法,預壓時間按6個月控制,施工中可根據(jù)具體情況適當調(diào)整。
(1)場地清理
通過場地清表使中間比四周略高,但注意不能高出太多,1%~2%即可。清表結(jié)束后,在表面鋪設一層厚度為30 cm的砂礫,并設置塑料排水帶和觀測儀器。
(2)濾管鋪設
濾管按照兩排魚骨形進行布置,在確保真空預壓效果的基礎上,對具體的布管方式予以適當調(diào)整。濾管要埋設到砂礫層當中,在兩個相鄰的濾管間要使用軟接頭相連,避免抽真空時地基發(fā)生變形導致接頭脫開。將濾管鋪設好以后,還需要在其表面鋪設一層厚度為20 cm的砂礫,以此避免尖銳物露出將密封膜刺穿。
(3)膜溝開挖
密封溝按照具體要求采用人工或機械設備開挖,挖好的密封溝必須到達加固區(qū)邊側(cè)可透水層,通常要超過1.5 m。
(4)密封膜鋪設
因密封膜的鋪設施工屬于大面積施工范疇,通常情況下的預壓面積可以達到1 000~2 500 m2,所以為了防止出現(xiàn)搭接較差和局部熱合較差等實際問題發(fā)生,應按照設計要求的先后順序進行鋪膜,一般是先鋪一層土工布,再鋪密封膜,最后再鋪一層土工布。在鋪膜開始之前,要對墊層表面進行檢查和清理,檢出尖銳的石子與碎渣,并對之前設置排水帶時產(chǎn)生的孔洞進行填補。鋪膜過程中,每鋪好一層膜都要及時檢查和做好補洞,經(jīng)檢查確認滿足要求后,再對下一層膜進行鋪設。鋪膜施工應盡量在白天進行,沿順風向進行鋪設,如果風力超過五級,則不允許施工。在鋪膜的過程中,密封膜的具體展開方向需要和包裝所標出的方向完全一致,而密封膜的長度與寬度不能比加固區(qū)兩側(cè)小,同時每邊還要有至少3 m的長度埋入到粘土層當中?;靥盍弦詿o雜物粘土為主,回填應達到密實。
(5)真空泵和管路安裝
安裝射流泵以前要先做好試運檢查,在抽真空的過程中,真空吸力應達到95 kPa以上,射流泵的安裝應達到平穩(wěn),同時和濾管連接達到牢固,檢查無誤后方可接通電源。對于真空管路,以及加固區(qū)和射流泵之間的管路,除了負責對真空壓力進行傳遞,還能為排水提供通道。對此,真空管路要有與排水要求相適應的過水斷面,并能承受實際的徑向壓力,對真空管路之間所有連接點都要進行有效密封,避免管內(nèi)真空度損失,確保排水保持暢通。除此之外,為防止膜內(nèi)真空度在停泵以后快速降低,需在管路當中安裝好止回閥,如果停泵時間超出24 h,則應將止回閥關(guān)閉。
(6)堆載
在真空預壓的壓力保持穩(wěn)定且達到設計要求后,方可開始堆載,在加載過程中,第一層堆載松鋪厚度要達到40 cm以上,堆載時要避免強振碾壓,壓實度需按照88.5%~90%的范圍嚴格控制。
綜上所述,該擬建公路軟基處理施工目前已經(jīng)順利完成,經(jīng)檢查,軟基處理效果顯著,處理后地基承載力可以達到設計與規(guī)范的要求,說明以上軟基處理技術(shù)合理可行,值得類似工程參考借鑒。