1、1堆水超载预压软基处理技术的应用摘要：以佛山市北?至乐从城市公路主干线 NS-04 标软基处理工程为例，介绍了堆水超载预压法的运用，通过现场监测数据分析堆水超载预压法加固软土路基的效果，从经济环保的角度阐述了它的可推广性。 关键词：堆水超载预压；工艺流程；控制要点；加固效果；环保性 1 概述 佛山市北?至乐从城市公路主干线 NS-04 全长 1.9km，路基填土高度3.074.43 m。本项目所在地属珠江三角洲凹陷区，第四纪海陆交互冲淤积层厚度大，软土厚度约为 13.125.3m，土层种类较多，物理力学性质差，全线均为软土路段。软基处理方式为袋装砂井+路基填土+堆水超载预压，使得软基排水固结，
2、提高承载力，软基处理总宽度 89.11m、深度 20m。由于工程沿线缺少筑路材料，加上工程造价和工期因素，考虑本地区水系发达，故因地制宜，以净水替换土质作为竖向超载预压的作用力。该替换的优势在于能较大降低工程造价，工艺简单可控，无环境污染，满足经济、环保的要求，从处理后的效果看，该方法具有一定的可推广性。 2 堆水超载预压的原理 竖向穿透软土层的袋装砂井，横向满铺并延伸到路基外的中粗砂垫层，一起形成两个方向的排水通道系统，袋装砂井要穿透砂垫层从而保证整个排水系统的畅通。在此基础上通过路基填筑和堆水超载实现对软2土地基的加载，将软土中的水分逐渐挤出并通过排水系统排出，并迫使软土地基固结，最终达到
3、增强软土地基承载力的目的。 3 工艺流程及要点 3.1 工艺流程 路基填筑 堆水围堰分层填筑 排水通道施工 塑料薄膜铺设 抽水分层加载超载预压 放水卸载 3.1.1 路基填筑 袋装砂井施工完成后进行路基填砂，然后完成包边土以及封层土的分层填筑工作。其中包边土的压实度要达到 90%，封层土的压实度要达到96%且填至设计路面高程，形成等载。 3.1.2 堆水围堰分层填筑 路基填筑至设计路面标高后，在路基顶部四周填筑 2m 高围堰，围堰顶宽 2.5m，坡率 1：1.5，两侧边坡用挖掘机修坡拍实。为减少意外溃堤时的流量，中间蓄水分隔设置为 2020m 的水池，按“分区分段”方式建立分隔段。效果图见图
4、1。 3.1.3 排水通道施工 在封层土顶面设置两道横向盲沟，盲沟设在围堰内侧 2m 处，沟宽20cm、深 25 cm。横向盲沟与围堰土坝相交处埋设直径 15 cmPVC 管，伸出土坝外 1m，该处边坡设急流槽，用 M7.5 砂浆抹面加固，抹面厚 3 cm 。并在围堰设计水位处横向设置若干溢水口以排放雨水便于保持水深恒定。 3.1.4 塑料薄膜铺设 3在各段的封层土顶层及围堰坝埂内侧面上铺两层 PVC 薄膜。薄膜铺设前先确保路基表面无坚硬利器，铺设时表面不得拉得过紧，应该预留好松弛尺寸，坡面上薄膜也不能张拉太紧，防止预压沉降时拉裂，搭接处应重叠 4050 cm，并用胶水粘牢，避免漏水或渗水。围
5、堰顶面及外侧向坡面薄膜铺设完毕要分放砂包压严实，以防止薄膜翻起。 3.2 施工质量控制要点 3.2.1 填筑土围堰的工作宜在路基填筑等载工作完成后至少一个月后进行，此时路基应处于稳定状态，沉降处于平稳收敛期，这样对路基稳定及堆水安全有利。填筑土围堰的加载速率标准为： 每天 24 小时内道路中心位置垂直沉降不超过 1 cm。 每天 24 小时内道路坡脚水平方向位移不超过 0.5cm； 孔隙水压增长值与一次堆水所增加的附加应力之比不大于 0.6。 3.2.2 在填筑土围堰时，除严格按图纸尺寸施工外，要注意对土围堰的分层填筑、分层压实。分层厚度不大于 30cm。并按照路基加载速率标准控制加载速度，土
6、围堰压实度要求达到 90%，以便产生足够的侧向抗倾覆能力。 3.2.3 土围堰必须内侧边坡应密实顺畅 ，不得有树根或者尖锐物。 3.2.4 坡面铺设的两层塑料布，应特别注意塑料布搭接处要粘牢，确保不渗漏，搭接长度不小于 50cm，以防渗漏后浸泡路基而造成失稳。 3.2.5 为防止加载过快而导致路基坍塌事故，必须严格按照堆水加载速率标准控制加载速度。堆水加载速率标准与填筑土围堰的加载速率标准相同。为达到堆水加载速率标准，每次加水的深度应控制在 50cm 以内，4并保证合理的堆载间歇期。 3.2.6 塑料薄膜的质量一定要保证，它直接影响到堆水安全和稳定，其指标如下： 3.2.7 塑料薄膜表面不得拉
7、得太紧，铺设时应该注意保护，工人不能穿鞋，不得踩踏，发现破洞或裂缝时应及时用沥青修补，严禁烟头或者火苗靠近薄膜。 3.3 安全措施 由于堆水围堰处于村庄附近，且水池较深，堆载时间较长（为 6 个月） ，安全问题不容忽视。为防止雨水冲刷围堰，坡顶及外侧面加盖一层薄膜覆盖加固，并用砂袋分放压严，并且保证溢水口及盲沟内伸出坡面的 PVC 管的畅通。为防止加载期间意外事故的发生，专门成立一个安全班组，编制好应急措施，并做好宣传，在相应的地段设置围蔽和安全警示牌，分段安排专人昼夜值班，随时检查路基有无开裂变形情况。 4 预压加固效果 4.1 预压期沉降情况分析 从现场共计 16 个断面的预压后表面沉降观
8、测成果来看，在加水预压开始阶段，大约半个多月，沉降速率较大，最大达到 1.5cm/d，其后慢慢减小，至今大部分断面沉降已经稳定。图 2 中典型断面 K6+360 于2005.3.10 号开始沉降观测，5.10 号开始堆水预压，并于 5.20 号完成，4.10-5.10 号平均沉沉降量为 1.65mm/ d，5.10-6.10 号加水预压后沉降速率增大到 1.95 mm/ d，从累计沉降量也可以看出 5.10 号堆水开始后 6个月沉降量约 25cm33cm 之间，再加上等载期间的沉降量（约 65 cm 585 cm 之间） ，整个堆载期间的累计沉降量为 90cm118cm 之间，与设计值（80c
9、m140cm）完全相符，说明堆水超载取得了良好的效果。 5 堆水超载预压法的优点 5.1 经济性 水载预压的经济性与多种因素有关：如水池大小、水池深度、围堰尺寸与材料、密封膜层数和水源成本等，其他预压荷载较贵时可以反衬水载的经济性。单就 NS-04 标而言，本标段宽 90m，长 1.4Km 范围采用堆水超载法预压 1.8m（相当于压实 1.2 m 厚砂） ，其工程造价为 32.4 元/m2；而采用常规堆载（填砂）预压的工程造价约 53.8 元/m2，采用水载预压可以节约成本 39.8%，整个项目可节省造价 290 万，其经济效益是相当可观的。 5.2 环保性 由于堆水超载预压法填筑和废弃方量小，减少了土方的开挖和卸载，施工现场干净整洁，有利于环境保护，减少水土流失。 6、结束语 （1）堆水超载预压法成功的关键是保证水池不漏水、不决堤。 （2）堆水超载预压法与传统的堆载预压法相比优点突出，主要是工艺简单易操作、施工速率快、造价低、卸载快，不均匀沉降小，并且加载物的流动性，对减少不均匀工后沉降具有独特的优势。具有可推广性。
