摘要：由于土地資源的稀缺性以及地質(zhì)類型的復(fù)雜性，在工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，軟土地基是經(jīng)常會(huì)遇到的一種狀況，因此在施工過程中就必然面臨軟土地基的排水問題。文章以某高速公路的軟土地基施工為例，簡(jiǎn)述了堆載預(yù)壓袋裝砂井技術(shù)的排水效果。希望文章的研究對(duì)于我們采取科學(xué)的技術(shù)處理軟土地基問題能夠起到一定的參考和借鑒作用。

　　關(guān)鍵詞：軟土地基,袋裝砂井,排水

　　軟土地基的含水量相對(duì)較高，土層的孔隙非常大，塑性較高，而且強(qiáng)度相對(duì)較低，壓縮性大，靈敏度也比較高。在各種工程項(xiàng)目的施工過程中，軟土地基也非常常見，如何解決軟土地基的排水問題，防止其自然沉降以及側(cè)向位移。從這個(gè)角度來(lái)看，文章對(duì)堆載預(yù)壓袋裝砂井排軟土水效果的分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1工程概況

　　公路工程路基中常見的軟土，一般是指處于軟塑或流塑的粘性土，因沉積年代和成分不同，軟土的類型十分復(fù)雜，多分布于海濱、湖濱、河流沿岸等地勢(shì)比較低洼的地帶，地表終年潮濕或積水，多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)，其含水量大、強(qiáng)度低、沉降量大、壓縮性高、固結(jié)變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)特性，如處理不當(dāng)，會(huì)給公路施工和使用造成很大影響。選用軟土作為路基，必須根據(jù)軟土的不同特征，分布情況和地理環(huán)境等因素，采取切實(shí)可行的技術(shù)措施加以處理。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐已積累了大量的處理方法，諸如：輕型填方處理法，加固填方處理法，土工織物處理軟土地基法，深層拌處理法，凍結(jié)法和注入化學(xué)藥劑法，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟土地基。其中，排水固結(jié)法是軟土路基處治的有效和常用方法，袋裝沙井堆載預(yù)壓法屬于排水固結(jié)法中的一種，適用于透水性低的軟弱粘性土處理。

　　某高速公路一期第一合同段工程位于云南省昆明市，全長(zhǎng)接近1.5公里，基于氣候特點(diǎn)造成云南省公路路基路面水毀較為嚴(yán)重。通過對(duì)多條公路調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水災(zāi)害多發(fā)生在路基路面排水設(shè)置不完善的路段上。而山區(qū)高速公路，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，巖體破碎，地質(zhì)病害較多，而地質(zhì)病害的誘發(fā)因素又多與水有關(guān)。水的來(lái)源除了降雨(尤其是梅雨、雨季集中降雨)外，還有多種來(lái)源。由于現(xiàn)有高等級(jí)公路大部分基層的透水性非常小，水很難迅速?gòu)幕鶎优抛撸荒苎貫r青層和基層的界面擴(kuò)散、積聚。在行車荷載的反復(fù)作用下，隨著車輪的向前滾動(dòng)，在輪胎前的水受輪胎擠壓進(jìn)入路面孔隙中，造成水壓力，在輪后產(chǎn)生一真空區(qū)域，將路面孔隙中的水分吸出，如此循環(huán)往復(fù)便形成水力沖刷和動(dòng)水壓力，使水泥混凝土路面產(chǎn)生卿泥、脫空，使瀝青混凝土路面中的瀝青從碎石表面剝落下來(lái)產(chǎn)生龜裂、松散等破壞。且該合同段的路基基本上都是填土路基，將路基填高2m-7m左右，在路堤的兩側(cè)存有大量的軟土地基，軟土的厚度達(dá)到了5m到9m，厚度的變化幅度也比較大，容易形成淤泥以及淤泥質(zhì)的粘土層，土層富含有機(jī)質(zhì)，強(qiáng)度非常低。

　　根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果得出，該工程地段的軟土地基的含水量相對(duì)較高，土層的孔隙非常大，塑性較高，而且強(qiáng)度相對(duì)較低，壓縮性大，靈敏度也比較高。平均滲透系數(shù)為2.93?10-6cm2/s，徑向固結(jié)系數(shù)Cr=2.23×10-3 cm2/s。在這種背景下，如果不及時(shí)的采取相應(yīng)的措施，可能導(dǎo)致填方路堤失穩(wěn)。

　　2堆載預(yù)壓袋裝砂井施工方案

　　2.1排水體的設(shè)計(jì)以及施工方案

　　在排水體的選擇方面，采用袋裝砂井，井直徑為7厘米，砂井間距控制在1.2厘米以上，1.5厘米以下，按照等邊三角形的形狀進(jìn)行布置。沙袋的選擇方面，選用滲透系數(shù)高于5×10-3 cm/s，抗拉強(qiáng)度高于150N/cm的聚丙烯編織袋。在砂井袋裝砂才倆偶的選擇方面，選用風(fēng)干的中粗砂，含泥量要小于3%，細(xì)讀模數(shù)不高于2.7，滲透系數(shù)要高于0.06mm/s，灌砂的數(shù)量應(yīng)該大于干密度的95%左右。

　　2.2堆載預(yù)壓設(shè)計(jì)施工方案

　　在具體的堆載預(yù)壓施工的過程中，要將路堤設(shè)置1米的等載預(yù)壓，在橋頭路段則需要在上述的等載預(yù)壓設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上再增加0.5米左右的超載預(yù)壓。

　　在橋頭部分以及高填土路段部分，則采用的是砂墊層與裝袋砂井結(jié)合3層土格柵加筋的設(shè)計(jì)，除此之外的其他路堤部分則是采用的砂墊層與裝袋砂井結(jié)合2層土工布，詳情如下圖所示：

　　在填土高度不高于1米的路段部分，與橋頭路段等的處理方法基本一致，都要加設(shè)0.5米左右的超載預(yù)壓。砂墊層的厚度均勻控制在50cm左右，其鋪設(shè)的寬度則控制在衍生出路基兩側(cè)坡腳分別1m，并且沒隔50m，則多延伸出1.5m，達(dá)到2m，使其能夠更為便于排水。土工格柵部分采用的是單項(xiàng)拉伸的聚乙烯土工格柵，為了確保工程質(zhì)量和工程設(shè)計(jì)的基本需求，聚乙烯土工格柵的抗拉強(qiáng)度不能夠抵御30KN/m，延伸率不能夠超過10%。

　　3堆載預(yù)壓袋裝砂井施工的監(jiān)控

　　為了確保堆載預(yù)壓袋裝砂井施工方案能夠得到落實(shí)，保證路堤填土工程的安全、快速實(shí)現(xiàn)，需要在陸地橋頭設(shè)置一段監(jiān)控?cái)嗝妫杂行У臏y(cè)量軟土地基的排水狀況、沉降量、沉降的速度、側(cè)移狀況等等。

　　3.1堆載預(yù)壓袋裝砂井施工監(jiān)控?cái)嗝?/p>

　　堆載預(yù)壓袋裝砂井施工監(jiān)控?cái)嗝娣譃閮蓚€(gè)構(gòu)成部分，即主監(jiān)控?cái)嗝嬉约捌胀ūO(jiān)控?cái)嗝妫斍槿缦聢D所示：

　　如上圖所示，住監(jiān)控?cái)嗝嬖跇蝾^路段繼續(xù)擰設(shè)置，并且對(duì)整個(gè)路基和路堤的形變與應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，在住監(jiān)控?cái)嗝妫ㄟ^設(shè)置沉降板5塊、測(cè)斜管2跟、孔隙水壓力計(jì)1個(gè)，沉降標(biāo)1個(gè)以及土壓力盒1個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。而普通監(jiān)控?cái)嗝鎰t只需要3個(gè)沉降板、2個(gè)位移標(biāo)，在布設(shè)方面，基本上只要確定沒50m到100m有一個(gè)即可。

　　3.2監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

　　監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要是通過括孔壓、側(cè)向位移以及沉降三項(xiàng)主要的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的對(duì)測(cè)排水狀況的監(jiān)測(cè)。我們以單級(jí)孔壓系數(shù)不高于0.6，綜合孔壓系數(shù)不高于0.4，沉降速率低于15mm/d，同時(shí)側(cè)向位移低于5mm/d，作為排水效果較強(qiáng)，路堤得到穩(wěn)定控制的標(biāo)準(zhǔn)。

　　4堆載預(yù)壓袋裝砂井施工的排水效果

　　通過對(duì)工程施工結(jié)果的綜合監(jiān)測(cè)分析，我們依然采用上文述及的孔壓、側(cè)向位移以及沉降三項(xiàng)主要的指標(biāo)判斷堆載預(yù)壓袋裝砂井施工的排水效果：

　　(1)孔壓效果

　　隨著堆載預(yù)壓袋裝砂井施工的開始，軟土地基內(nèi)的孔隙水壓力也隨之增大，經(jīng)過對(duì)該工程項(xiàng)目的綜合分析，發(fā)現(xiàn)其單級(jí)空壓系數(shù)為0.49，低于0.6，綜合空壓系數(shù)為0.31，低于0.4。根據(jù)前文提及的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，孔壓效果是符合排水效果較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)的。

　　(2)側(cè)向位移

　　堆載預(yù)壓袋裝砂井施工使得軟土地基的排水效果較好，排出了較多的水，則軟土地基的可塑性會(huì)下降，強(qiáng)度會(huì)提升，進(jìn)而會(huì)使得側(cè)向位移速度下降。通過對(duì)某工程的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過堆載預(yù)壓袋裝砂井施工之后，側(cè)向位移速度由最初的7.5mm/d-8.2mm/d，下降到了4.3mm/d-4.7mm/d，這一數(shù)據(jù)已經(jīng)低于5mm/d，按照前文提及的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)向位移情況也顯示進(jìn)行了堆載預(yù)壓袋裝砂井施工之后，軟土地基的排水情況較好。

　　(3)沉降

　　隨加載高度和加載速率的不同，沉降速率也不同，監(jiān)測(cè)資料顯示加載速率對(duì)沉降速率的影響較大。但是，在堆載預(yù)壓袋裝砂井施工全部完成之后，加載速率開始基本穩(wěn)定，遠(yuǎn)低于15mm/d。因此，從沉降的方面來(lái)看，也可以看出該施工技術(shù)在軟土地基中應(yīng)用的排水效果相對(duì)較好。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　通過施工的實(shí)際情況以及相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，堆載預(yù)壓袋裝砂井施工方案的設(shè)計(jì)是比較合理的，它能夠確保較好的排水效果，能夠有效的抑制沉降以及側(cè)向位移，有效的提升了路堤安全性。因此，綜合來(lái)看在軟土地基條件下，堆載預(yù)壓袋裝砂井施工具有較強(qiáng)的可行性，值得推廣。

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