排水固结法在公路软土路基施工中的应用

时间：2024-04-25

崔鹏云

摘要：作为公路工程软基施工的重要技术之一，排水固结施工效果是否良好将直接影响到工程施工的整体质量。为此，必须严格按照施工要求规范施工流程，只有这样才能提高公路工程的整体质量，实现公路建设的社会效益及经济效益。

关键词：排水固结法；软土路基；施工流程

一、公路软土路基施工中排水固结法的施工流程

1、施工准备

为确保施工进度，首先要扎实做好软土路基施工的前期准备工作。一是全面了解施工图纸，及时勘察施工路段的实际条件。特别需要认真核查公路路基建设的工程数量和编制土石方，从而制定出行之有效的施工方案。施工监测工作要在核实完毕后及时进行。其中，对导线点和水准点进行精确的测量都属于监测内容。在监测横断面时，要对路基边缘、取土坑及边沟进行准确的确认，并认真核查这些细节问题。最重要的一点就是查修施工设备，确保工作的精度与施工标准相符合。另外，及时将排水设施设置在施工现场，只有充分做好施工前的准备工作，才能够确保后期的顺利施工。

2、试验段施工

在选择软土路基试验段时，有针对性的选择能够使公路施工质量得到有效保证。在选择路基试验段时，要确保其具有代表性和特殊性，一般可以将试验段长度控制在大于100米且小于200米的范围内。但是当施工现场的实际情况较为复杂时，能够将不同的施工方式应用到不同的施工路段，能够通过多个试验段的选取来解决问题。在实际施工中会存在一定的风险，而进行路基试验段施工能够使风险得到有效降低，使误差大幅减少。在进行试验段施工时，要对压路机的碾压遍数进行详细记录，对不同填料的松铺厚度进行认真分析，及时检测路堤施工的各个工序，从而得出相应的施工参数。

3、砂垫层施工

砂垫层的功能就是在预压施工中，从土体进入垫层的渗透水快速排出，达到土层固结的作用。砂垫层质量将对加固效果与预压时间起到决定性的作用。选用级配相应的中粗砂，作为砂垫层材料，可确保砂垫层具有良好的渗透性。在施工应用中，应确保其含泥量在5%以下，不能混入杂质与有机质。在确定砂垫层厚度时，应及时排出土层内的渗透水，一般控制在30厘米到50厘米之间，可以起到持力层的作用。

当地基表层厚度符合施工要求后，其承载力将大大提升，在运输机械行驶过程中，通常选用机械分堆摊铺法进行施工，也就是先进行多个干砂堆的铺设，再通过机械或人工的方式进行铺平。当其承载力较低时，可以选用顺序推进摊铺法进行施工。

4、袋装砂井施工

砂井（直径30到50厘米）、袋装砂井（7到12厘米）及塑料排水板是构成竖向排水体的主要组成部分。因袋装砂井具有较小的断面，体积较小，施工方便及成本低等优势，在公路工程软土路基处理中得到了广泛地应用。依据排水要求，应确保袋装砂井编织袋具有不错的透水性，避免漏失袋内砂。在袋装砂井材料选用中，应确保袋子具有较高的抗拉强度，通常情况下，其纵向抗拉强度在18.KN/M的范围内，抗拉纵向延伸率必须控制在17.6%左右，确保其能够对袋内砂的重量与弯曲出现的拉力进行最大限度地承受，同时具备良好的抗老化能力与抗腐蚀能力。现阶段，应用最多的就是聚丙烯编织袋。相比砂的渗透系数，这种袋子的渗透系数要高出一些。在袋装砂井施工中，一般选用中、粗砂作为施工材料，这种材料具有较高渗水率，粒径在0.5毫米以上的砂总量必须超过材料的一般，同时应严格控制其含泥量，一般在3%以下。其施工工艺如下所述：

（1）场地清理及放样

在公路工程软基排水固结技术施工中应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出，同时应进行路面硬化处理，并确保工程便道的畅通性。在确定施工位置时，应严格遵循相关设计规定进行，确保其偏差在2厘米以下。应准确测量与记录场地高程，并遵循图纸要求利用全站仪进行准确放样测量，同时施工人员必须定期进行复核。

在基底回填中，先沿坡脚线向外侧筑草袋围堰，台阶开挖施工应在陡于1：5的基面横坡部分路段进行，一般在1米到2米之间进行台阶宽度的控制，台阶顶面在进行反向横坡设置时，应确保其坡度为2%到4%之间。在清理与回填基底时，应在基面进行0.3%坡度的留设，这样可以为基面或砂垫层排水提供方便。

（2）砂井就位与压管

完成基底作业后，可以进行砂井机与套管就位。就位砂井机后，应确保导轨、套管管身与地面呈垂直状态，并与桩位对准，垂直度误差在1.5%的合理范围内进行有效控制，并遵循相应长度在套管上将标尺位置划出，进而达到砂井入土深度有效控制的目的。不能出现弯曲套管、内壁不光滑、毛刺等现象，8厘米到10厘米作为管径控制的合理范围。完成砂井机就位工作后，应及时将砂井机压力装置与激振器启动，慢慢将套管振动压入软土内，确保压力的均匀性。压管作业必须不间断向下压，不能出现起管在压入等现象。当压管与风化岩层接近时，要对套管下沉速度加以重视，如下沉速度逐渐变慢后，必须准确计量套管入土的长度，保证风化岩层内套管长度在50厘米以上。

（3）填砂袋

利用入口滾轮砂袋快速平稳地向套管口边送入，同时将袋尾拉起，并通过激振器将套管提升，当高度升至0.5米时，将砂袋放开，向孔底进行放置。在套管内放置砂袋时，应避免砂袋扭结、缩颈等情况的出现。拔管施工中应确保砂袋不被带出或砂袋不出现破损情况。当出现问题后，应对其原因进行认真分析，必须及时清理拔管带出的土，已经形成的砂浆口必须确保其能够与砂垫层相互贯通，施工过程中要真实记录每根砂井的灌砂量。

5、预压系统施工

预压荷载是排水固结法的重要组成部分，它促使颗粒间自由水排出的动力。预压的实施，主要体现在分级加荷，每级加荷的稳定性依赖于前一级预压后强度的提高。为加速地基固结，堆载预压与沙砾垫层及袋装砂井相结合对基底进行处理。为保证施工的安全与进度，设置观测断面，观测沉降和位移，以指导施工。

每个观测电面设置5个观测点和两个水准点。路基填筑前，按设计要求对清理好的地表上于路中心、左右路肩安装沉降板；同时在路堤坡脚外1米埋设位移观测桩。预压期内，应按规定进行沉降观测。路堤沉降变形达到设计预期值后才能铺筑路面，并将超出路床以上多余土卸载，将路堤整修到路床面标高和满足压实要求。

二、公路工程软基施工排水固结法的质量控制

1、软基地基承载力低，采用堆载预压时，为避免免地基因发生塑性变形而失稳，需要控制加载速度和进行分级加载，使其与地基土的强度增长速度相适应。每级预压荷载不应超过前期荷载作用下地基强度增加后的承载力。

2、软土的强度的提高是在各级荷载预压过程中逐步提高的，每级荷载量要与相应地基强度对应，因此在填土中应控制加载速率，使路路基土强度提供与外加荷载相适应，否则会使土体破坏，强度反而降低。当发现地基有超过加载控制标准的异常表现时，要及时采取措施，如暂停加载或卸载。

三、结束语

综上所述，在公路施工中，道路的舒适性和稳定性很大程度上取决于路基质量，所以要严格按照规范进行软土路基施工。同时，对新材料和新工艺进行积极推广应用，进一步提升软土路基施工的质量水平，推动我国公路建设的健康有序发展。

参考文献

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