阿坝州公路管理局 四川省阿坝州 624000
【摘 要】本文介绍了省道209线若尔盖县城至红原瓦切段公路改建工程局部穿越高原湿地路段的软基处理技术研究，主要是总结在高原地区湿地软基环境中强夯法施工技术应用的具体操作过程，阐明了强夯法施工的工艺、检测方法等相关内容，并分析了该路段的检测结果，指明了一些在此环境下施工存在的难点以及如何解决的措施，对以后在高原环境下湿地软基工程的处理有一定技术指导意义。
【关键词】高原地区；软基；强夯技术；检测结果
四川阿坝藏族羌族自治州位处四川省西部，青藏高原东南缘，属盆地和高原的过度地带，在我州公路改建工程道路施工范围内，特别是州内高原地区经常会出现湿地地区施工作业的情况。“湿地”，泛指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低地、土壤充水较多的草甸，包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。按《国际湿地公约》定义，湿地系指不论其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6米的水域。潮湿或浅积水地带发育成水生生物群和水成土壤的地理综合体。是陆地、流水、静水、河口、和海洋系统中各种沼生、湿生区域的总称。
湿地路段长满了搭头、芦苇等植物，表层的土质多是草的根、泥草腐烂的土和淤泥质的次粘土，土层大约 0.3 m到2.5 m，下面多是一些粉性砂土。在原路段的设计方案中对该地段采用开挖换填、抛石挤淤的方法施工。但是在前期的整个施工期间内，个别地段地表的水位一直是处于很高的位置，平均水位也比之前的地表上升 1.3 米，导致无法进行原定计划的施工。为了保证整个项目工程的施工进度，经多方研究决定用湿地软基强夯法来对个别特殊地段路基进行处理。
1、在该地区湿地强夯处理的具体操作
该项目软土路基均分布与高原冲洪积平原地带。地层岩性大致分为：泥炭质粉土、软塑状粉土、可塑状粉土及粉砂，其中泥炭质粉土、软塑状粉土物理力学性差，压缩性高，为软土，不宜作路基持力层。为此，湿地强夯处理需要如下操作。
1）为了确保工程项目顺利进行，经过多方协商讨论之后，决定将原设计中的局部软基换填方式改用路基强夯的方式来加固处理，在湿地表层土上不破坏原有的植被，在线路设计的沿途在湿地上填补山石的混合料，然后再地表水位线上 50厘米的地方用夯锤进行路基强夯作业，以加固山石混合料，在夯实和处理平坦后的开山石料上铺设施工土工格栅，然后分层选择良好的路基填筑料进行路基填筑料的填筑作业。
2）需要注意的是开山混合料的含泥沙量小于5%，开山混合料的填埋要露出水位线50厘米以上，抛填开山混合料的填埋面宽度要符合设计要求。
3）填埋到设计的是需求后，用自重和激振力大于50 t的大型碾路机均匀进行碾压作业，然后采用2260 kN?m能量的直径为2.6米的夯锤进行夯实形成强夯置换墩。夯锤点要采用正方形点阵布置，夯点之间的距离在5到6.0米左右，工程均采用点夯方式进行四遍作业夯实。
4）强夯置换墩的夯击次序在横断面上从中间向两边、沿路基纵向进行逐点夯实，夯实的夯击数最少需要9击以上。第一、二遍夯完之后将事先准备好的填充料填筑进夯坑凹陷的部位，再次按照前面的夯点布置图进行三、四遍点夯，每一个夯点直到击沉降量小于55mm时完成操作。
5）在夯实置换墩施工完成之后，平整填埋的开山石料，用压路机进行冲击碾压20 遍。
6）等压实了开山石混合料后，在其上直接铺设一层土工格栅，土工格栅采用双向凸结点钢塑土工格栅，其经、纬向拉伸屈服强度≥50KN／m，2%伸长率时的抗拉强度≥20KN/m，一切就绪在按照原计划设计进行正常路基土料填筑。
7）为配合科研并探索高原地区湿地软基的处理方法。在强夯施工完成后，应该选取60 m长的三段施工路段，然后分别用普夯密压、拖带式振动的压路机和牵引式三轮路机密实碾压开山石混合料，并仔细观测路基升降、侧向位移等相关的多项数据。
8）强夯置换墩采用点夯形式进行，墩子底端穿透以及腐质的淤泥表层，起到挤压密布、承受力和排水加固淤泥软基的效果。并且委托相关试验室对静荷承载进行抽检试验。
2、检测方法
1）路基检测所采用的反力装置。反力装置试验是采用了压重装置的反力装置，需要的配重在试验开始的第一回加上，承压板的面积应该在0.5平方米，总配重在250 kN左右。
2）加荷装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用2台55 t的千斤顶手动加荷到100 MPa并使用压力表进行加荷控制。
3）施工中的沉降观测系统。在承压板的两个边角上对称安装4个35 mm 行程的百分表，用来测量地基升降程度。
4）试坑方面的要求。试验所在基坑的宽度应该是承压板宽度的3倍以上，应该保持试验中填料是原来的结构。试压平面需要用粗砂整理平整，填料厚度应该在20 mm以内，试验平面标高应当高于基底标高。支点应设在试验坑以外的地方，需要保证基准梁和基准桩姥姥固定在一起。
5）试验中加载负荷的方法。先使用慢速荷载法，然后逐渐加荷，每以级负荷到达一个相对稳定的程度后，再加下一级荷载，一直到加到总荷载为止。
6）加荷和沉降观测的方法。每一级的加荷量应该是25 kN，按照8级进行设定，总加荷量达到200 kN以上。
7）路基升降观测和稳定标准。每一级加负荷操作完成后，都要按照间隔10 分钟进行一次沉降量测读，在接连的3个小时内，每小时的沉降控制在0.15 mm时，就认为沉降已经趋于稳定，便可以进行下一级加荷操作。
8）终止加荷时是当出现下列情况之一时即停止加荷操作：a.承压板周围的土有明显侧向挤出迹象。b.在某一级加荷过程中，24 h 内沉降速率仍然不能达到稳定状态。c.升降程度与承压板的宽度或直径的比例大于0.06时。d.达到设定的加荷量200 kN时。
3、检测结果
1）Z1 ～ Z44个夯点试验点承载能力的确定情况。
Z1和 Z2 点加载负荷到400 kPa的时候，要停止加荷。当沉降量的累计值分别达到6.88 mm 和 7.41 mm的时候，试验操作完成并且没有出现其他破坏状况。Q—M 曲线没有看到明显的比例界限点，也没有出现极限荷载点，采用 M/B = 0.007相对应的荷载量来对地基承载力特征值进行确定。据此确定Z1 和Z2 点地基承载力特征值是345 kPa 和323 kPa，比最大的加载值的一半还要大。Z3 和 Z4 点加荷到400 kPa 时，达到要求荷载后停止加荷。试验完毕之后没有出现任何破坏的迹象。Q—M曲线也没有出现明显的比例分界点，也没有看到极限荷载点，采用 M/B = 0.007 对应的荷载量来确定地基承载力的特征值。根据这些定 Z3 和 Z4 点地基承载力的特征值。
2）复合地基承载力的确定。
依据夯点之间来确认的地基承受力特征数，依照公式mspk = mfsk +（1 － m）fsd来确定复合地基承载力特征值。其中，mspk是复合地基的计算值，mfsk是夯点地基承载力的特征值，fsd是夯间的地基承载力特征值。按照夯击参数进行地基处理操作后，复合地基的承载能力可以达到200 kPa以上。
4、强夯施工存在的难点与对策
1）强夯施工操作是利用力高动能振动冲击，这样对周边地表层和邻近的建筑物存在扰动影响，在比较大的桥体两侧施工时，会对桥梁灌注桩造成较大的扰动甚至威胁桥体安全形成塌孔。因此，我们应该采取隔断施工的措施，可以在桥涵的两边挖出一个减震沟，采取一些有效措施达到减震的效果，尽可能地减少对邻近建筑物的干扰。
2）静载检验的试验方式是利用了作用力和与反作用力之间的作用关系原理，加载配重的自身重量也会随着承载力增大而增大，根据工程施工规范尽可能减少静载承压板的面积，利用工地现成的施工器械当做加载配重，既能降低工程施工的成本，又能达到工程设计目的。
结束语
对本工程所采取强夯法加固处理湿地软基问题的方案，首先进行了试夯。在试夯过程中，由驻地监理工程师、以及邀请的技术人员、试夯方面专家亲临施工现场进行相关方面指导并对施工段进行严格的质量检测。检测结果证实了此种软基处理方法的有效性，工程施工达到先前设计标准。强夯法加固地基这种方法具有土质广、工程效果好、不耗费贵重施工材料、造价也低于其他的方法、施工操作较便捷、投入也相对较少、工期缩短等特点。为本段乃至整个项目施工能够按期完成提供了保证，更重要的是在高原地区处理软基施工问题积累了宝贵的经验。
参考文献：
[1]高卫.浅谈强夯法在工程中的应用［ J］.山西建筑，2010，36（9）：122- 123.
[2]吕非.浅析软基强夯法的工程施工［ J］.建筑界，2013（12）.53—55
作者简介：
姓名：孙劲松，出生年月：1975.12 学历：本科，民族：汉族，职称：工程师，现在主要从事工作：公路工程建设管理。
论文作者:孙劲松
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/23
标签：湿地论文; 路基论文; 荷载论文; 特征值论文; 高原论文; 压板论文; 开山论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;