高速公路軟土路基處理施工體會(huì)

 高速公路軟土路基處理施工體會(huì)

　　【摘要】本文主要介紹高速公路軟土路基各個(gè)施工工序的做法和施工體會(huì)

　　關(guān)鍵詞：軟土路基，砂墊層，袋裝砂井，施工，體會(huì)

　　一、前言

　　高速公路路面不平順的原因很多，其中影響最大的是軟土路基的沉降。因此，控制軟土路基的施工質(zhì)量是關(guān)鍵。在這里，結(jié)合廣肇高速公路第十四標(biāo)的軟土路基施工經(jīng)驗(yàn)與大家交流，希望能提供一些參考。

　　二、工程概況

　　廣肇高速公路（一期工程）全長(zhǎng)48km，其中有軟土地基26km，主要分布在高要市金利鎮(zhèn)、白土鎮(zhèn)和馬安鎮(zhèn)等路段，該路段屬山前沖積地帶，下伏厚5-20m不等的淤泥，軟土層上為厚2-6m不等的粘土層，屬珠江三角洲相和丘陵盆地間沉積物，含水量約為100%，局部含較多腐木泥炭。我公司所在十四標(biāo)段（K60+000-K61+974）的軟基處理采用袋裝砂井法，袋裝砂井設(shè)計(jì)間距為1-1.5m，呈正三角形布置，最大設(shè)計(jì)施工長(zhǎng)度為16.9m。通過在軟土地基設(shè)置豎向排水體，改變?cè)�有地基的邊界條件，增加孔隙水的排出途徑，縮短軟基固結(jié)時(shí)間。

　　三、施工步驟

　　1、清除場(chǎng)地及填筑工作層

　　用推土機(jī)推清淤泥及其它雜物，平整地面，按規(guī)范分層填上50cm的土層，壓路機(jī)碾壓（其壓實(shí)度要求達(dá)到85%），使其形成一個(gè)機(jī)械和車輛可以行駛的工作層。

　　2、安裝沉降板及位移邊樁

　　安裝沉降板。在平整好的工作層上縱向每隔100m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)斷面，一般埋設(shè)于路中心，遇橋頭及涵洞在兩側(cè)路肩處多設(shè)兩點(diǎn)。沉降板由鋼板、金屬測(cè)管和保護(hù)套組成，規(guī)格為鋼板500×500×6mm，測(cè)管為φ4鍍鋅管，保護(hù)套為φ10塑料管。在施工過程中要嚴(yán)格保護(hù)測(cè)管，避免標(biāo)桿受拉或位移，保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

　　安裝位移邊樁。在沉降觀測(cè)斷面相應(yīng)的路基邊溝以外約10m的地方對(duì)稱埋設(shè)，一般設(shè)置3-4個(gè)位移邊樁，且埋在同一軸線上，埋設(shè)深度地表以下1.2m,樁頂露出地面的高度不超過10cm。位移邊樁使用C25砼預(yù)制，規(guī)格為15×15×15cm。

　　3、填筑砂墊層

　　在埋設(shè)好沉降板的地面上填筑砂墊層，砂墊層的設(shè)計(jì)厚度為80cm，材料采用含泥量小于5%、無雜質(zhì)的中粗砂。填筑時(shí)采用“機(jī)械分堆攤鋪法”，即先堆成若干砂堆，然后用推土機(jī)推平。砂墊層的填筑寬度要伸出坡腳外1m，以保證排水通暢。在砂墊層填筑過程中，要注意避免碰撞測(cè)管，測(cè)管周圍的砂墊層整平用人工進(jìn)行，推土機(jī)應(yīng)在砂面來回行走多次，增加砂墊層的密實(shí)度。

　　我標(biāo)段砂墊層中間設(shè)計(jì)有土工格柵的，施工時(shí)先填筑格柵以下的下層50cm砂墊層，施工完砂袋樁后，平整砂墊層，在其上鋪設(shè)土工格柵，再填筑30cm上砂墊層。在鋪設(shè)土工格柵時(shí)將最大拉力方向順橫斷面方向鋪，接頭用鉛絲綁扎，并在兩端用錨釘錨固，錨固長(zhǎng)度為10cm。

　　4、砂袋樁施工

　　（1）機(jī)具準(zhǔn)備。使用振動(dòng)式打樁機(jī)，樁機(jī)套管內(nèi)徑為9cm，管長(zhǎng)為設(shè)計(jì)砂袋樁長(zhǎng)度。進(jìn)料口設(shè)滾動(dòng)滑輪或滑槽，管內(nèi)壁要保證光滑。管底設(shè)欖形活動(dòng)閥門，打入時(shí)閥門密封管口，撥管時(shí)閥門開口。

　�。�2）預(yù)制砂袋井。先將砂袋按規(guī)定長(zhǎng)度切斷，一般是“設(shè)計(jì)長(zhǎng)度+100cm”，用搭架灌砂法將砂袋灌裝密實(shí)。為保證灌砂密實(shí)，裝砂門架的高度必須保證“砂袋長(zhǎng)度/2+50cm”，裝砂漏斗必須裝上震動(dòng)器，在起吊裝砂時(shí)邊起吊邊震動(dòng)，保證每根砂井的灌砂率達(dá)到95%以上，然后，將裝滿砂的袋井兩端扎緊，整齊平順地放置井架旁，其上用彩條布遮蓋以防暴曬。

　�。�3）施工放樣。按施工圖的井距精確放樣，并用顯眼的標(biāo)記標(biāo)注樁位，便于復(fù)核和樁機(jī)就位。

　�。�4）打樁。打入套管時(shí)要定位準(zhǔn)確，并始終保持垂直地將套管振動(dòng)壓入至設(shè)計(jì)深度。用樁機(jī)附屬起吊設(shè)備將預(yù)制好的砂袋樁全樁豎直起吊，目測(cè)砂袋的飽滿程度，若發(fā)現(xiàn)灌砂不足段長(zhǎng)度超過50cm，則重裝砂袋。用人工將砂袋緩慢送入套管，在砂袋送入套管和下沉的同時(shí)向管內(nèi)適量灌水，將預(yù)定砂袋長(zhǎng)度全部沉入套管內(nèi)。下沉過程要防止砂袋扭曲、斷裂、撕破和污染。完成以上程序后撥管，在撥管時(shí)應(yīng)注意豎直起吊，并且要連續(xù)緩慢進(jìn)行，中途不能放松吊繩，以防止帶出或損壞砂袋。施工中若發(fā)現(xiàn)帶上的砂袋長(zhǎng)度超過50cm，則要在原孔邊緣重打。若連續(xù)二次“回帶”超過50cm，則要停止施工，查明原因后再施工。在施工過程中對(duì)每根樁都要做記錄，對(duì)打樁時(shí)間、井距、井長(zhǎng)、井徑、豎直度、回帶長(zhǎng)度等都要作詳細(xì)記錄。

　　四、質(zhì)量控制

　　砂袋頂部至少伸入砂墊層30cm，伸入段斷面要保持密實(shí)、飽滿，防止出現(xiàn)“斷井”和“縮頸”等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)有此現(xiàn)象必須用人工補(bǔ)砂。同時(shí)，伸入砂墊層部分不得“臥到”，保證其與砂墊層貫通，以利于排水。

　　本段砂袋井的設(shè)計(jì)施工長(zhǎng)度為6.9-16.9m，并且設(shè)計(jì)要求“長(zhǎng)度小于16m袋裝砂井要求穿過淤泥層”，但怎樣判斷是否穿過淤泥層？根據(jù)我們的實(shí)踐及施工經(jīng)驗(yàn)，只要滿足以下條件，就可判斷已穿過淤泥層：最后振動(dòng)15秒導(dǎo)管下沉不超過5cm。

　　五、路基加載

　　在處理好的軟基上填筑土方，填土采用“薄層輪加法”，即在保證路基穩(wěn)定的條件下盡量加快分層填筑的速率。用自卸車將土運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，由中心向兩側(cè)填筑，控制每層的松鋪厚度不超過30cm。先用推土機(jī)初平，再用平地機(jī)刮平，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，碾壓到規(guī)定的密實(shí)度。

　　隨著填土的增高，測(cè)桿和套管相應(yīng)接高，所接長(zhǎng)度每節(jié)不超過50cm。路基每層填土要預(yù)2-4%的路拱橫坡度。測(cè)管周圍的填土宜用人工整平，并用小型夯實(shí)機(jī)夯實(shí)。

　　在路堤填筑過程中，不要將砂墊層外邊緣覆蓋，保證砂墊層排水通暢。

　　六、沉降觀測(cè)與處理

　　在路堤填筑期間每填筑一層都要觀測(cè)，若沉降或位移超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要停止施工，待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才開始上一層土方的施工。當(dāng)接近極限填土高度時(shí)，要加強(qiáng)觀測(cè)，嚴(yán)格控制填土速率，以免由于加載過快造成地基破壞。規(guī)范規(guī)定：路堤中心線地面沉降速率每晝夜不超過10mm；坡腳水平位移速率每晝夜不超過5mm。如果超過以上規(guī)定，就要停止施工或采取措施，以保證路基的安全。

　　在十四標(biāo)段的軟基加載過程中就出現(xiàn)過類似的問題，K60+000-K60+850段兩邊都是魚塘，對(duì)路基的加載非常不利，每填一層我們都進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)路基加載至路面標(biāo)高時(shí)（已超極限填土高度），出現(xiàn)連續(xù)幾天的日沉降量超過10mm，位移時(shí)有超5mm/天。我們已停止施工，到停載后的第十天，在K60+350-K60+700段右幅出現(xiàn)了一條寬度為6mm的縱向裂縫。問題發(fā)現(xiàn)后，我們首先將裂縫進(jìn)行防水保護(hù)，再在裂縫旁邊增設(shè)了多個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)及路基兩邊增設(shè)多個(gè)位移觀測(cè)樁。經(jīng)過兩天的連續(xù)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)兩項(xiàng)指標(biāo)均超限，而且裂縫還在緩慢發(fā)展。針對(duì)實(shí)際情況，我們果斷地采取了以下措施：（1）在裂縫段前后延長(zhǎng)20m范圍內(nèi)卸載，卸載厚度為1m；（2）在該段右側(cè)K54+985-K55+090魚塘加設(shè)寬度為25m、高度為2.5m的反壓護(hù)道。作上述處理后，我們繼續(xù)對(duì)該段進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)沉降和位移兩項(xiàng)指標(biāo)均在規(guī)范規(guī)定之內(nèi)。后來，我們繼續(xù)對(duì)該段進(jìn)行分層加載至超載預(yù)壓標(biāo)高，觀測(cè)結(jié)果顯示兩項(xiàng)指標(biāo)都未超限，路基安全。

　　七、超載預(yù)壓

　　超載預(yù)壓土方完成后就進(jìn)入預(yù)壓期，預(yù)壓期一般不小于六個(gè)月，在此期間要保持砂墊層與路基邊溝連通，并保持邊溝排水通暢，以保證地下水的排出，加快淤泥的固結(jié)速度。在沉降超過20cm后，要及時(shí)補(bǔ)土，并且要求路基頂面保持2.5-4%的橫坡度。在預(yù)壓期內(nèi)一般要求每七天觀測(cè)一次，特殊地段還要每天進(jìn)行觀測(cè)，直至預(yù)壓期結(jié)束。做到準(zhǔn)確掌握數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以保證路基安全。

　　在預(yù)壓期內(nèi)，不要在路堤上做任何工程，只允許添加由于沉降而引起的附加填土。

　　八、卸載

　　預(yù)壓期滿后，清除超載土方，路堤挖至路槽底，并將路槽底進(jìn)行碾壓，其密實(shí)度達(dá)到95%，卸除的土料要棄于路基之外。

　　卸載的條件為月累計(jì)沉降量小于5mm。由于廣肇高速公路的工期限制，本標(biāo)段軟基分兩種情況：（1）沉降量<5mm/月，推算工后沉降<20cm，路面設(shè)計(jì)為永久路面；（2）沉降量≥5mm，推算工后沉降≥20cm，可卸載，但路面設(shè)計(jì)為過渡路面。一般情況下，如果工期要求有寬松的條件，盡量爭(zhēng)取加長(zhǎng)超載預(yù)壓時(shí)間，使路基達(dá)到更好的穩(wěn)定效果。

　　九、結(jié)束語

　　通過在廣肇高速公路軟土路基的施工，深刻體會(huì)到要保證軟土路基的質(zhì)量，除做好以上提到的每一項(xiàng)工作外，還必須注意的問題有：在軟基施工時(shí)要合理安排施工工期，保證路基有足夠的預(yù)壓期；超載土方的填筑要嚴(yán)格按路基本體規(guī)定，在預(yù)計(jì)沉降量?jī)?nèi)的土層壓實(shí)度必須達(dá)到95%，保證路槽的施工質(zhì)量；在整個(gè)施工期（包括預(yù)壓期）內(nèi)要加強(qiáng)觀測(cè)，保證路基的安全；在預(yù)壓期內(nèi)要保證排水暢通，加快淤泥的固結(jié)速度等。

　　經(jīng)過幾年的通車，路基整體質(zhì)量較好，沉降值控制在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)，軟土路基處理達(dá)到了預(yù)期的效果。

　　參考文獻(xiàn)

　　1、JTJ017-96《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》