摘要：由于土地資源的稀缺性以及地質類型的復雜性，在工程項目的建設過程中，軟土地基是經常會遇到的一種狀況，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，簡述了堆載預壓袋裝砂井技術的排水效果。希望文章的研究對于我們采取科學的技術處理軟土地基問題能夠起到一定的參考和借鑒作用。

　　關鍵詞：軟土地基,袋裝砂井,排水

　　軟土地基的含水量相對較高，土層的孔隙非常大，塑性較高，而且強度相對較低，壓縮性大，靈敏度也比較高。在各種工程項目的施工過程中，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向位移。從這個角度來看，文章對堆載預壓袋裝砂井排軟土水效果的分析具有非常重要的現實意義。

　　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，軟土的類型十分復雜，多分布于海濱、湖濱、河流沿岸等地勢比較低洼的地帶，地表終年潮濕或積水，多數含有一定的有機物質，其含水量大、強度低、沉降量大、壓縮性高、固結變形持續時間長，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質特性，如處理不當，會給公路施工和使用造成很大影響。選用軟土作為路基，必須根據軟土的不同特征，分布情況和地理環境等因素，采取切實可行的技術措施加以處理。近年來，國內外工程實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，凍結法和注入化學藥劑法，真空聯合堆載預壓處理軟土地基。其中，排水固結法是軟土路基處治的有效和常用方法，袋裝沙井堆載預壓法屬于排水固結法中的一種，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，全長接近1.5公里，基于氣候特點造成云南省公路路基路面水毀較為嚴重。通過對多條公路調查，發現水災害多發生在路基路面排水設置不完善的路段上。而山區高速公路，地質構造復雜多變，巖體破碎，地質病害較多，而地質病害的誘發因素又多與水有關。水的來源除了降雨(尤其是梅雨、雨季集中降雨)外，還有多種來源。由于現有高等級公路大部分基層的透水性非常小，水很難迅速從基層排走，只能沿瀝青層和基層的界面擴散、積聚。在行車荷載的反復作用下，隨著車輪的向前滾動，在輪胎前的水受輪胎擠壓進入路面孔隙中，造成水壓力，在輪后產生一真空區域，將路面孔隙中的水分吸出，如此循環往復便形成水力沖刷和動水壓力，使水泥混凝土路面產生卿泥、脫空，使瀝青混凝土路面中的瀝青從碎石表面剝落下來產生龜裂、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，在路堤的兩側存有大量的軟土地基，軟土的厚度達到了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的粘土層，土層富含有機質，強度非常低。

　　根據地質勘查結果得出，該工程地段的軟土地基的含水量相對較高，土層的孔隙非常大，塑性較高，而且強度相對較低，壓縮性大，靈敏度也比較高。平均滲透系數為2.93?10-6cm2/s，徑向固結系數Cr=2.23×10-3 cm2/s。在這種背景下，如果不及時的采取相應的措施，可能導致填方路堤失穩。

　　2堆載預壓袋裝砂井施工方案

　　2.1排水體的設計以及施工方案

　　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行布置。沙袋的選擇方面，選用滲透系數高于5×10-3 cm/s，抗拉強度高于150N/cm的聚丙烯編織袋。在砂井袋裝砂才倆偶的選擇方面，選用風干的中粗砂，含泥量要小于3%，細讀模數不高于2.7，滲透系數要高于0.06mm/s，灌砂的數量應該大于干密度的95%左右。

　　2.2堆載預壓設計施工方案

　　在具體的堆載預壓施工的過程中，要將路堤設置1米的等載預壓，在橋頭路段則需要在上述的等載預壓設計的基礎上再增加0.5米左右的超載預壓。

　　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合3層土格柵加筋的設計，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0.5米左右的超載預壓。砂墊層的厚度均勻控制在50cm左右，其鋪設的寬度則控制在衍生出路基兩側坡腳分別1m，并且沒隔50m，則多延伸出1.5m，達到2m，使其能夠更為便于排水。土工格柵部分采用的是單項拉伸的聚乙烯土工格柵，為了確保工程質量和工程設計的基本需求，聚乙烯土工格柵的抗拉強度不能夠抵御30KN/m，延伸率不能夠超過10%。

　　3堆載預壓袋裝砂井施工的監控

　　為了確保堆載預壓袋裝砂井施工方案能夠得到落實，保證路堤填土工程的安全、快速實現，需要在陸地橋頭設置一段監控斷面，以有效的測量軟土地基的排水狀況、沉降量、沉降的速度、側移狀況等等。

　　3.1堆載預壓袋裝砂井施工監控斷面

　　堆載預壓袋裝砂井施工監控斷面分為兩個構成部分，即主監控斷面以及普通監控斷面，詳情如下圖所示：

　　如上圖所示，住監控斷面在橋頭路段繼續擰設置，并且對整個路基和路堤的形變與應力數據進行檢測，在住監控斷面，通過設置沉降板5塊、測斜管2跟、孔隙水壓力計1個，沉降標1個以及土壓力盒1個實現對相應數據的監控。而普通監控斷面則只需要3個沉降板、2個位移標，在布設方面，基本上只要確定沒50m到100m有一個即可。

　　3.2監測標準

　　監測標準主要是通過括孔壓、側向位移以及沉降三項主要的指標實現的對測排水狀況的監測。我們以單級孔壓系數不高于0.6，綜合孔壓系數不高于0.4，沉降速率低于15mm/d，同時側向位移低于5mm/d，作為排水效果較強，路堤得到穩定控制的標準。

　　4堆載預壓袋裝砂井施工的排水效果

　　通過對工程施工結果的綜合監測分析，我們依然采用上文述及的孔壓、側向位移以及沉降三項主要的指標判斷堆載預壓袋裝砂井施工的排水效果：

　　(1)孔壓效果

　　隨著堆載預壓袋裝砂井施工的開始，軟土地基內的孔隙水壓力也隨之增大，經過對該工程項目的綜合分析，發現其單級空壓系數為0.49，低于0.6，綜合空壓系數為0.31，低于0.4。根據前文提及的監測標準，孔壓效果是符合排水效果較強的標準的。

　　(2)側向位移

　　堆載預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下降，強度會提升，進而會使得側向位移速度下降。通過對某工程的實際監測數據的分析，發現在經過堆載預壓袋裝砂井施工之后，側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，這一數據已經低于5mm/d，按照前文提及的相關標準，側向位移情況也顯示進行了堆載預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，監測資料顯示加載速率對沉降速率的影響較大。但是，在堆載預壓袋裝砂井施工全部完成之后，加載速率開始基本穩定，遠低于15mm/d。因此，從沉降的方面來看，也可以看出該施工技術在軟土地基中應用的排水效果相對較好。

　　5結語

　　通過施工的實際情況以及相關的監測數據可以發現，堆載預壓袋裝砂井施工方案的設計是比較合理的，它能夠確保較好的排水效果，能夠有效的抑制沉降以及側向位移，有效的提升了路堤安全性。因此，綜合來看在軟土地基條件下，堆載預壓袋裝砂井施工具有較強的可行性，值得推廣。

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