匡雪兵

（湖南省益陽公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，湖南 益陽 413000）

公路工程施工質(zhì)量和后期抗病害性能，易受到地基剛度、沉降、穩(wěn)定性、含水率等多種因素的影響，且由于公路地基沉降、整體穩(wěn)定性等，會(huì)有周圍建筑物地基沉降、變形等相互影響，因此在建設(shè)過程中需要對(duì)路基整體穩(wěn)定性、工后沉降等施工控制參數(shù)提出更高的要求。深厚軟土地基由于孔隙率高、壓實(shí)作業(yè)難度大、工后沉降控制難度大等特點(diǎn)，一直是公路建設(shè)中的重難點(diǎn)?；诖?，文章結(jié)合某公路工程深厚軟土地基處理施工實(shí)踐，對(duì)工程中采用的真空聯(lián)合堆載固結(jié)展開研究，分析和論證了該深厚軟土地基處理工藝流程和處治效果，對(duì)后期同類工況下路基處理施工具有較強(qiáng)指導(dǎo)作用。

1 工程概況

某城市與某高速的連接線項(xiàng)目，該標(biāo)段全線9.56 km，雙向四車道，均為深厚軟土地基，施工場(chǎng)地地下軟土地基分布廣泛，為節(jié)約工程成本，提高路基穩(wěn)定性，增強(qiáng)地基承載力，擬采用真空聯(lián)合堆載固結(jié)法展開軟基治理。

2 真空聯(lián)合堆載固結(jié)法加固軟基機(jī)理

2.1 真空預(yù)壓法工程中常用的軟基處理工藝，通過設(shè)置砂墊層、豎向排水井等，在地基土層、土體間形成氣壓差，使土體中的水分滲流向豎井，以有效減少土體含水量，降低土體空隙水壓，達(dá)到土體壓實(shí)固結(jié)，降低工后沉降的效果。

2.2 堆載預(yù)壓主要通過堆載，向地基土體施加壓力，引起空隙水壓變化，起到排水壓實(shí)的效果。

2.3 上述兩軟基處理工藝原理相同，合理聯(lián)合使用，將極大的提高軟基處理效率，增強(qiáng)軟基加固處理效果，縮短施工工期，減少工后沉降。

3 真空聯(lián)合堆載固結(jié)施工工藝

3.1 真空聯(lián)合堆載固結(jié)工藝流程

真空聯(lián)合堆載固結(jié)施工工藝及施工過程檢測(cè)流程圖見圖1。

圖1 施工工藝及施工過程檢測(cè)流程圖

3.2 真空聯(lián)合堆載固結(jié)加荷計(jì)劃

真空聯(lián)合堆載固結(jié)加荷計(jì)劃見表1。

表1 真空聯(lián)合堆載固結(jié)荷載施加步驟

3.3 真空聯(lián)合堆載固結(jié)填筑速率控制參數(shù)

3.3.1 為避免堆載施工引起土體失穩(wěn)，應(yīng)嚴(yán)格控制堆載填筑速率，確保加載均勻遞增。

3.3.2 堆載填筑施工期間，上述監(jiān)測(cè)指標(biāo)參數(shù)，應(yīng)嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值以內(nèi)；若某個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)立即停止施工，密切監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)，直到參數(shù)值穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi)，方可繼續(xù)施工。

3.3.3 結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)和本次試驗(yàn)段施工實(shí)踐，豎向沉降速率控制值在30mm/d以內(nèi)時(shí)，均能較好的保證路基穩(wěn)定性，鑒于此，擬定以30mm/d作為控制標(biāo)準(zhǔn)，后期施工期間再通過實(shí)際施工效果予以驗(yàn)證。

4 堆載填土施工技術(shù)

4.1 為保證堆載填土層攤鋪施工質(zhì)量，施工前應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定填土層實(shí)際含水率，確保實(shí)際測(cè)定值與最佳含水率控制值偏差小于±2%。

4.2 為保證壓實(shí)度檢測(cè)效果，應(yīng)根據(jù)標(biāo)段長(zhǎng)度，合理確定檢測(cè)斷面，單斷面均勻設(shè)置2處觀測(cè)點(diǎn)，示意圖如圖2；同時(shí)，應(yīng)做好含水率指標(biāo)監(jiān)測(cè)和記錄。

圖2 堆載填土層壓實(shí)度檢測(cè)斷面示意圖

4.3 路基填筑松鋪厚度，控制在300mm左右，以最佳含水量為控制值，適當(dāng)調(diào)整。

4.4 壓實(shí)施工采用山推R22M振動(dòng)壓，壓實(shí)施工方法和次數(shù)依次為：靜壓1遍、小頻率振動(dòng)2遍、高頻率振動(dòng)4遍，收面壓實(shí)1遍；壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)不低于9遍，壓實(shí)度達(dá)到技術(shù)和規(guī)范要求，且指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定方可；壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系曲線如圖3。

圖3 壓路機(jī)碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度之間的關(guān)系圖

5 真空聯(lián)合堆載固結(jié)法效果

5.1 為論證真空聯(lián)合堆載固結(jié)工藝效果，以路段中具有代表性的GK1+600、GK2+800斷面為檢測(cè)斷面，按照下述方法對(duì)斷面軟土地基處理效果進(jìn)行檢測(cè)：5.1.1 采用剪切試驗(yàn)，確定地基抗剪強(qiáng)度，試驗(yàn)儀器為十字板剪力儀；5.1.2 十字板剪力儀擬設(shè)置在監(jiān)測(cè)斷面中間位置附近，與取土孔間距4-5m；5.1.3 為更加準(zhǔn)確的掌握不同深度的軟基處治效果，鉆孔取樣間距設(shè)置為2m；5.1.4 剪切試驗(yàn)頻次宜設(shè)置為1m/次，同時(shí)應(yīng)伴隨靈敏度試驗(yàn)。

5.2 分析上述兩檢測(cè)斷面試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：5.2.1 經(jīng)真空聯(lián)合堆載固結(jié)處治后的軟基，排水固結(jié)效果優(yōu)良，路基土體抗剪強(qiáng)度、含水率、孔隙比、直剪粘聚力等指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求；5.2.2 十字板試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，GK1+600斷面處，抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)2.5 倍；GK2+800斷面增長(zhǎng)4.4 倍；5.2.3 土體含水率顯著降低，GK1+600斷面處降幅約28%；GK2+800斷面處降幅約為30%；5.2.4 土體孔隙比顯著降低，GK1+600斷面降低27%；GK2+800斷面降低28%；5.2.5 GK1+600斷面處土體直剪粘聚力增長(zhǎng)79%；GK2+800斷面處增長(zhǎng)38%。

6 結(jié)論

本文結(jié)合某公路軟基處治施工實(shí)踐，探討了真空聯(lián)合堆載固結(jié)法工藝流程，總結(jié)了該工藝技術(shù)要點(diǎn)，論證了該方法處治效果，結(jié)論如下：

6.1 經(jīng)真空聯(lián)合堆載固結(jié)處治后的軟基，排水固結(jié)效果優(yōu)良，路基土體抗剪強(qiáng)度顯著增加，路基土體含水率、孔隙比顯著降低，土體直剪粘聚力顯著增加，所有路用性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求。

6.2 結(jié)合以往和本次施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，豎向沉降速率控制值在30mm/d以內(nèi)時(shí)，均能較好的保證路基穩(wěn)定性，表明真空聯(lián)合堆載固結(jié)法在保證深厚軟基處理效果的同時(shí)，可有效提升軟基堆載填筑施工效率，縮短施工工期。

6.3 施工期間發(fā)現(xiàn)，該方法在對(duì)施工場(chǎng)地軟基處治過程中，會(huì)擾動(dòng)周圍土層，進(jìn)而引起周圍基礎(chǔ)設(shè)施損壞，因此在實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地工況、周圍環(huán)境等，充分研究該處治方案可行性；同時(shí)發(fā)現(xiàn)該技術(shù)方案成本稍高于傳統(tǒng)堆載預(yù)壓法，后續(xù)同類工程可結(jié)合工程工期、施工工況、周圍環(huán)境、技術(shù)要求等情況合理采用。