基于塑料排水板堆载预压法的高速公路软基处理施工监测

付成贵

摘 要：以X高速公路水塘段路基软基处理施工为例，对塑料排水板堆载预压软基处理方案进行了探讨，以堆载土预压方案分析了软土地基的稳定和沉降，保证了路基的正常进度。

关键词：塑料排水板；堆载预压；软土地基

1 工程概况

X项目全线长2.445km。其中路基土石方27.8060万立方，软基处理0.7275km，设计为双向六车道，车速为100km/h，路基顶宽平均为35m。软基处理起讫里程K35+274.25，终至里程K37+000，全长0.7275km。标段所在地区属于平原地貌，路基全部在鱼塘中，普遍存在软土地基，需要进行软基处理。

2 塑料排水板堆载预压软基处理方案

2.1 施工准备

对渔塘进行放水、清游、翻晒，翻晒出的游泥达到一定强度后进行吹填砂。

2.2 打设塑料排水板，铺设土工格栅

2.2.1 打设塑料排水板操作工艺。插板时，插板机就位后通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉，排水板从套管内穿过与端头的描靴相连，套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度。拔起套管后，锚靴连同排水板一起留在土中，然后剪断连续的排水板，即完成一个排水孔插板操作。

2.2.2 土工格栅铺设工艺。单向土工布分二层铺设，间距为40cm，砂塾层填筑完成后再进行塑料排水板的插打，然后铺设土工布第一层。土工格布沿路基横向断面一次性进行，根据路基宽度伸路基两侧各1米，相邻两幅之间搭接宽度50cm以上，搭接部分每隔1米用聚乙稀扎扣连接，并采用土钉锚固。

2.3 堆（超）载预压层施工

堆（超）载预压层填筑，路基顶面砂平整、压实后，用汽车运土进行封顶层及堆载预压层施工。及堆载预压层分层填筑与封层土填筑一致，压实密度检测采用灌砂法。桥台及涵洞处采用堆载+超载预压，其余为堆载土预压。

根据南方少土及水压不安全考虑，现场采用石粉进行堆（超）载，设计堆载高度为84cm，根据现场测得的石粉容重，取平均值为16.18kN/m3。按设计要求的堆超载土方容重为20.0kN/m3计。

3 施工监测

稳定和沉降是软土地基上修筑路堤的两个重要的因素。为了能在路堤的施工当中更加稳定和安全，以及为了控制施工范围，对稳定和沉降的观测和分析变得很有必要。要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm，现场测杆直径为4cm。

3.1 监测点布设

监测点布置原则：对于路基稳定性较好，以剩余沉降预测为主的路段监测断面间距可以定为100-200m，以桥头、高填土路段、软土厚度变化较大的路段监测断面适当加密。对于稳定性较差的路段监测断面间距宜控制在100m以内。

重点监测断面分为A、B、C、D四类。其中，A类监测断面主要布置在软土深厚、填土高、沉降大、路基稳定性较差的路段；B类监测断面主要布置在软土深、沉降略小、路基稳定性较差的路段；C类监测断面主要布置在路基稳定性相对较好、但沉降量较大的路段；D类监测断面主要布置在软土深、沉降大、路基稳定性较差的阻道。本段路基采用A、C类监测断面。

3.2 监测要求

在软土地基上修筑高等级公路路堤，最突出的是稳定和沉降。在前面施工监测就已经提到，为了安全和施工范围，要求沉降板底板尺寸不小于50×50×3cm，测奸直径为4cm为宜。沉降观测采用S1、S3型水准以二级中等精度要求的几何水准测量高程，采用变仪高法观测，两次读数之差大于2mm时必须重新观测，直到观测数据符合精度要求。采用闭合水准线路时，其前后视差不大于5mm，视线长度不大于100m，闭合差应小于±2，观测精度不小于1mm。

3.3 監测流程

为了使监控数据更有效地指导路基填筑施工，建立了一套完整的“填土申请批复程序”。控制的路基长度较短，加载遵循监控断面优先的原则。通常所说的：加载间歇期为7天，是在“薄层轮加法”分级加荷、袋装砂井间距1.0m的前提下提出的。

3.4 监测资料整理分析

软土地基地质情况千变万化，路堤稳定控制指标亦有所差异，结合具体条件，在工程中进行典型断面的施工监测是必要的。软基的监控过程实际上是监测信息的采集、整理、分析利用的过程。

3.4.1 监测指标。路基加载必须在多种仪器严密监控下进行，综合分析各项指示是有必要的，参考以往各条高速公路监控经验，路堤达到极限平衡状态（即破坏状态）时路堤稳定控制标准如下：加载期间：单日沉降速率vs<10（mm/d）；侧向位移速率vm<5.0（mm/d）；综合孔压系数B<0.6。

加下级前：单日沉降速率收敛明显，逐渐趋于稳定状态；单日沉降速率vs<5（mm/d）；侧向位移速率vm<1.0（mm/d）；单级孔压消散度>55%。在路堤施工当中就应进行沉降和稳定监测。如果值将要达到极限填土高度，那么就应该控制填土速率，这样可以避免因为加载而造成的地基的破坏。每填一层，就要设置一次检测，控制标准为路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.5cm；坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.8cm。通过沉降和位移的数据曲线来综合分析其结果。在填筑速率当中，主要以水平位移控制，一旦超过这个期限则应该立即结束填筑。

3.4.2 资料整理。成果整理表，并不能达到一目了然之功效，图形就可以进一步反映本质问题。在沉降监测资料整理过程中，必须要有图进行说明时间与填土高度以及沉降量之间的关系，另外，除以上图，也可以通过观测信息描述出其他图和曲线，通过具体的荷载与相应的变量关系推测某一时刻沉降和最终沉降或反算地基的固结系数。

a、荷载-时间-沉降过程曲线

b、路基沉降速率变化曲线

图1

参考文献

[1]邓学均.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]伍必庆.道路材料试验[M].北京：人民交通出版社，2007.

[3]王立久.建筑材料学[M].北京：中国电力出版社，2008.