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摘要：随着社会经济的快速发展，人类生活节奏不断加快，公路建设的重要性逐步为全社会所认识，而在公路修建过程中会遇到很多不同的问题，软土地基只是其中一种。排水固结法是采取措施将土中的水排走，促使减小土体的孔隙，使其密度增加，强度提高的方法。排水固结法的机理是通过预压荷载，使被加固土体中的孔隙水排出，有效应用增加，土中孔隙体积减小，密实度加大，土体强度得到提高，地基承载力也得到提高。本文结合工程实际，阐述高速公路软土地基排水固结法施工的工艺与质量控制。
关键词：高速公路，施工，地基，处理
一、工程概况
本文根据高速公路某路段普遍分布有1层—2层软土，第一层软土最大厚度约12米，软土埋藏浅，呈流塑状，天然含水量55.9%—101.2%，孔隙比1.5—2.9，具有强度低，压缩性高的特点，工程地质条件差。该线路堤设计高度一般为5-7米，局部路段超过8米。该高速公路排水固结法处理方式为：砂垫层+土工格栅+竖向排水体（袋装砂并）+堆载预压，其中袋装砂井的直径为7cm。砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为1.2m，按等边三角形布置，砂井的一般应穿透软土，软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。砂垫层厚50cm，并在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工格栅，进而使土工合成材料与砂垫层组成的复合体能承受较大的拉力，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性。
二、排水固结法加固原理
排水固结法加固软土地基的原理是在软基表面施加等于或大于设计使用荷载，经施工期的预压后，完成大部分的沉降，预压完成后拆掉预压荷载，地基有些许回弹。交付使用后，地基承受使用荷载再次沉降，但沉降的量很小，仅为回弹量加剩余沉降量，达到减小地基土后沉降预压荷载和提高地基承载力的目的。
三、排水系统施工
排水系统是排水预压加固地基必不可少的两个组成部分之一。是保证土颗粒间自由水能够顺利排走、地基迅速固结的必要条件。排水系统包括作为水平排水的排水砂垫层和排水垫层外的排水沟以及竖向排水体。竖向排水体设计采用袋装砂井。
1、排水板等（堆）载预压
处治范围：路基横向自治范围为路堤坡脚向外2.0m;排水板等（堆）载预压法施工程序一般为：
场地清淤、回填素土、整平台;
沿路由设计单位按20m-50m间距布孔进行静力触试验，根据静力触探曲线由设计单位确定塑料排水板深度;
铺设50cm中粗砂垫层，按问题100m埋设地面沉降板和水平位移观测点（具体见各标段地面沉降和稳定观测点布置图）;
打设塑料排水板，埋设监测仪器（如需要由专业监测单位进行），观测验地面沉降;
路堤分级分层填筑至等（堆）载预压设计高程，同时进行地面变形观测，根据软基性状结合填方高度设置观测断面。普通观测断面设置3个沉降观测点，重点断面设置于高填方路段、软土深厚路段、桥台等，除设置3个沉降观测点外，增加测斜管、分层沉降标或水压力计。
预壓至地面沉降符合路面施工要求，等到载卸方。
2、袋装砂井施工
袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体，对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用，同时通过填土预压，形成竖向排水通道，配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法，使地下水由单向排水变成三向排水，消散孔隙水压力的增高，加快地基固结，加快沉降。现从施工工艺、质量检验及保证措施等方面予以叙述。
2.1施工准备工作
（1）原材料砂垫层及砂袋用砂、砂袋应符合质量要求。
（2）袋装砂井采用LC系列履带自行式单管插孔机施工。
（3）现场测量放样。
2.2现场测量放样
袋装砂井施工前，在施工现场选取一处进行现场试桩，主要确定袋装砂井施工中砂井受孔中的弯曲．井孔超深等方面因素影响而对长度的影响，向导管里下袋装砂时的速度．导管提升速度等参数，确定施工工艺，以便下步施工。
2.3工艺流程度袋装砂井施工工艺
(1)测量放样。
(2)场地清理平整。
(3)填筑排水坡：原地面填筑细粒土，顶面作成三角形，路基中心高20cm，两侧与地面平，其宽度不小于路堤加护道底宽，压实系数满足设计要求。
(4)铺筑砂垫层。
(5)点位放样、机具就位。
(6)灌制袋装砂。
(7)导管振动下沉至设计标高。
(8)将袋装砂放人井孔。
(9)提升导管，将砂袋留在孔中。
(10)填写施工记录。
2.4质量控制措施
(1)同一产地的中粗砂、砂袋编制布应按规定频率检测。
(2)沙袋的灌砂率允许偏差+5％。加固深度必须满足设计要求。
(3)袋装砂施工时砂袋应拉直，不得出现褶皱现象，并应采取相应的保护措施，确保砂袋不被刮破：
(4)砂袋下孔时应避免发生扭结、颈缩或断裂等现象；
(5)砂袋不能随导管被提出地面，并且要保证砂袋与砂垫层的连接：
(6)施工中经常检查桩尖与管口的密封情况及管口活塞是否完好；
四、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．堆载预压与砂砾垫层及袋装砂井相结合对基底进行处理。为保征施工的安全与进度，设置观测断面．观测沉降和位移，以指导施工。
(1)每个观测断面设置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l米埋设位移观测桩。
(2)预压期内，应按规定进行机降观测。
(3)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。
(4)沉降及位移控制标准为：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大干10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大干5mm，对观测结果结合沉降和位移发展趋势应进行综合分析，如超过此限立即停止填筑。
五、预压过程中几点注意事项
(1)软基地基承载力低，当采用堆载预压时，为避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，使路基土强度提供能与外加荷载相适应，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。
结束语
为保证砂井打设质量，使之起到良好排水作用，施工中一定要严格遵守有关施工技术规范和设计图纸要求，以保证砂袋质量，对砂袋分批抽检。加强路基沉降观测。由于施工填筑速率控制不当，荷载大于地基承载力，造成填方路基发生横向、纵向开裂，甚至大范围的滑塌现象，故沉降观测目的是调整填土速率、预测沉降趋势，确定结构物及路面施工时间。另外，在山脚分布的软土，由于软土底面为倾斜状，软土厚度不是等厚的，因此，为防止不均匀沉降或者软土发生滑移，不能只采用袋装砂井处理，应采用CFG+袋装砂井复合地基进行处理。
参考文献:
[1] 靳长青．高速公路施工中水平定向钻技术的选择和设计[J]．建筑知识，2009．35(1)．
[2] 王中柱．城市公路路基开挖于非开挖修复的综合成本分析[J]．北京建工学报，2008，34(6)．
[3] 卢召军．影响公路爆裂的因素及对策[J]．城市公用事业，2009，23(3)．
[4] 张德江．李晓水 城市路基排水技术的综合成本分析[J]．施工技术，2010，23 (9)．
[5] 王江庆．赵义超 浅议城市道路爆裂的因素及解决的方法[J]．管理科学文摘，2008，13(2)．
作者简介：李晓琪，男，1983年，河北，助理工程师，本科，中交一公局第五工程有限公司.
关键词：高速公路，施工，地基，处理
一、工程概况
本文根据高速公路某路段普遍分布有1层—2层软土，第一层软土最大厚度约12米，软土埋藏浅，呈流塑状，天然含水量55.9%—101.2%，孔隙比1.5—2.9，具有强度低，压缩性高的特点，工程地质条件差。该线路堤设计高度一般为5-7米，局部路段超过8米。该高速公路排水固结法处理方式为：砂垫层+土工格栅+竖向排水体（袋装砂并）+堆载预压，其中袋装砂井的直径为7cm。砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为1.2m，按等边三角形布置，砂井的一般应穿透软土，软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。砂垫层厚50cm，并在砂垫层中间铺设一层具有一定强度的土工格栅，进而使土工合成材料与砂垫层组成的复合体能承受较大的拉力，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性。
二、排水固结法加固原理
排水固结法加固软土地基的原理是在软基表面施加等于或大于设计使用荷载，经施工期的预压后，完成大部分的沉降，预压完成后拆掉预压荷载，地基有些许回弹。交付使用后，地基承受使用荷载再次沉降，但沉降的量很小，仅为回弹量加剩余沉降量，达到减小地基土后沉降预压荷载和提高地基承载力的目的。
三、排水系统施工
排水系统是排水预压加固地基必不可少的两个组成部分之一。是保证土颗粒间自由水能够顺利排走、地基迅速固结的必要条件。排水系统包括作为水平排水的排水砂垫层和排水垫层外的排水沟以及竖向排水体。竖向排水体设计采用袋装砂井。
1、排水板等（堆）载预压
处治范围：路基横向自治范围为路堤坡脚向外2.0m;排水板等（堆）载预压法施工程序一般为：
场地清淤、回填素土、整平台;
沿路由设计单位按20m-50m间距布孔进行静力触试验，根据静力触探曲线由设计单位确定塑料排水板深度;
铺设50cm中粗砂垫层，按问题100m埋设地面沉降板和水平位移观测点（具体见各标段地面沉降和稳定观测点布置图）;
打设塑料排水板，埋设监测仪器（如需要由专业监测单位进行），观测验地面沉降;
路堤分级分层填筑至等（堆）载预压设计高程，同时进行地面变形观测，根据软基性状结合填方高度设置观测断面。普通观测断面设置3个沉降观测点，重点断面设置于高填方路段、软土深厚路段、桥台等，除设置3个沉降观测点外，增加测斜管、分层沉降标或水压力计。
预壓至地面沉降符合路面施工要求，等到载卸方。
2、袋装砂井施工
袋装砂井是深层软弱土的竖向排水体，对于粘性土它的设置能对地基起到置换的作用，同时通过填土预压，形成竖向排水通道，配合砂垫层、堆载预压或超载预压等方法，使地下水由单向排水变成三向排水，消散孔隙水压力的增高，加快地基固结，加快沉降。现从施工工艺、质量检验及保证措施等方面予以叙述。
2.1施工准备工作
（1）原材料砂垫层及砂袋用砂、砂袋应符合质量要求。
（2）袋装砂井采用LC系列履带自行式单管插孔机施工。
（3）现场测量放样。
2.2现场测量放样
袋装砂井施工前，在施工现场选取一处进行现场试桩，主要确定袋装砂井施工中砂井受孔中的弯曲．井孔超深等方面因素影响而对长度的影响，向导管里下袋装砂时的速度．导管提升速度等参数，确定施工工艺，以便下步施工。
2.3工艺流程度袋装砂井施工工艺
(1)测量放样。
(2)场地清理平整。
(3)填筑排水坡：原地面填筑细粒土，顶面作成三角形，路基中心高20cm，两侧与地面平，其宽度不小于路堤加护道底宽，压实系数满足设计要求。
(4)铺筑砂垫层。
(5)点位放样、机具就位。
(6)灌制袋装砂。
(7)导管振动下沉至设计标高。
(8)将袋装砂放人井孔。
(9)提升导管，将砂袋留在孔中。
(10)填写施工记录。
2.4质量控制措施
(1)同一产地的中粗砂、砂袋编制布应按规定频率检测。
(2)沙袋的灌砂率允许偏差+5％。加固深度必须满足设计要求。
(3)袋装砂施工时砂袋应拉直，不得出现褶皱现象，并应采取相应的保护措施，确保砂袋不被刮破：
(4)砂袋下孔时应避免发生扭结、颈缩或断裂等现象；
(5)砂袋不能随导管被提出地面，并且要保证砂袋与砂垫层的连接：
(6)施工中经常检查桩尖与管口的密封情况及管口活塞是否完好；
四、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．堆载预压与砂砾垫层及袋装砂井相结合对基底进行处理。为保征施工的安全与进度，设置观测断面．观测沉降和位移，以指导施工。
(1)每个观测断面设置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l米埋设位移观测桩。
(2)预压期内，应按规定进行机降观测。
(3)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。
(4)沉降及位移控制标准为：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大干10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大干5mm，对观测结果结合沉降和位移发展趋势应进行综合分析，如超过此限立即停止填筑。
五、预压过程中几点注意事项
(1)软基地基承载力低，当采用堆载预压时，为避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，使路基土强度提供能与外加荷载相适应，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。
结束语
为保证砂井打设质量，使之起到良好排水作用，施工中一定要严格遵守有关施工技术规范和设计图纸要求，以保证砂袋质量，对砂袋分批抽检。加强路基沉降观测。由于施工填筑速率控制不当，荷载大于地基承载力，造成填方路基发生横向、纵向开裂，甚至大范围的滑塌现象，故沉降观测目的是调整填土速率、预测沉降趋势，确定结构物及路面施工时间。另外，在山脚分布的软土，由于软土底面为倾斜状，软土厚度不是等厚的，因此，为防止不均匀沉降或者软土发生滑移，不能只采用袋装砂井处理，应采用CFG+袋装砂井复合地基进行处理。
参考文献:
[1] 靳长青．高速公路施工中水平定向钻技术的选择和设计[J]．建筑知识，2009．35(1)．
[2] 王中柱．城市公路路基开挖于非开挖修复的综合成本分析[J]．北京建工学报，2008，34(6)．
[3] 卢召军．影响公路爆裂的因素及对策[J]．城市公用事业，2009，23(3)．
[4] 张德江．李晓水 城市路基排水技术的综合成本分析[J]．施工技术，2010，23 (9)．
[5] 王江庆．赵义超 浅议城市道路爆裂的因素及解决的方法[J]．管理科学文摘，2008，13(2)．
作者简介：李晓琪，男，1983年，河北，助理工程师，本科，中交一公局第五工程有限公司.