(一)工程概述。某高速路地段分部有软土1~2 层,其中第一层软土平均厚度为10m,最厚地区约有15m,但软土埋藏比较浅,平均含水量为85%,孔隙比在1.6~3.0 之间,作为路基的工程性很差,需要进行固结处理。结合上述情况,我们采取排水固结法进行路基处理,具体实施方式为采用砂垫层和土工格栅进行竖向的排水,施压方式为堆载预压。
(二)建立排水系统。(1)施工准备。1)透气性良好的砂带,吸水性达到要求的砂,特别要注意避免砂袋长时间暴晒。2)砂金采用履带自行式单管插孔机施工。(2)施工工艺。在正式施工之前,需要在地段中找一处区域进行试桩,主要目的在于通过试桩判断在排水系统建立过程中,砂井的超深、受孔弯曲等因素对砂井边长的影响,进而确定装袋时的速度,这样能够通过试桩数据进行工艺的编排,让每一个环节都能够很好协调。确定施工工艺之后,就要进行正式施工,需要按照以下步骤进行:1)测量:根据图纸给出的控制点坐标,用全站仪进行引测坐标,并打好高程控制桩。注意是否需要根据不同控制点之间的距离考虑对中线桩加测,并根据工程进度逐段放砂井的中心桩。2)清理施工工地:依据对施工场地的要求,将工地的植被、表土等做清理工作,使表土层达到设计标高,基底低于设计标高的区域进行回填。3)铺砂垫层:按照图纸的要求,在清理后的基底之上铺筑砂垫层,厚度在200mm 以内,逐层压实。压实方式根据不同的地基情况可以选择夯实、平振碾压法等,注意碾压法需对含水量做控制。4)机具就位:砂垫层铺设完成之后,就位砂井机及其他配套设施,砂井机需要导轨及管身垂直于地面,偏差在2%以内,并根据需要在其上画出标尺来控制砂井入土的深度。5)压管:启动砂井机的压力装置,让套管慢慢震动进入软土,过程中保持压力值固定。压管过程要一次完成,且忌起管复压。当压管进入岩层时,在压管速度明显降低时做好相应记录,并确保入岩层深度在50cm 以上。6)装填砂袋:砂袋通过砂井机的入口平稳送入套管口,套管升起0.5m,让砂袋进入孔底进行填砂。此过程中一定要注意防止砂袋磨损。操作砂井机时拔管带出的土要及时清理,并对管砂量做真实记录。7)检查:施工完毕后对成井的质量做检查,平面偏差小于10cm,间距误差不大于15cm。
(三)预压施工。(1)监测。在施工之前需要先设置断面作为软基监测区域,一次来保证施工可靠性。对软土的沉降量、横向位移以及水压等数据进行采集,通过数据对预设的施工工艺进行调整。在监测中需要注意,在多个观测点中,重点施工断面设置要高于施工路段、桥台等,在路基填筑之前埋设好观测装置;在预压期内需要按工艺要求进行观测;实时观测地段数据情况,待路基的沉降量达到预期的要求之后方可进行高速公路路面铺设,并卸去多余土层;路堤中心线的沉降标准为一昼夜在10mm 以内;一旦发现施工地段有不合理隆起等情况,要通知立即停止加荷,以分析原因。(2)预压注意事项。由于软土的承载能力比较低,所以为了更好地防止软土地基发生塑性变形而变得失控,需要采取分级施压的方式,且每级的加载量不能超过前级作用下,地基加固后的承载力(通过监测数据给出),这就要求在填土的施工中控制好加载的速率,使得其强度增加速率与加载速率向适应和匹配。否则就有可能造成土体不可逆的破坏。