魚塘密集區(qū)軟基路基處理技術探討

■沈艷紅（漳州市順通路橋建設有限公司，漳州363000）

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魚塘密集區(qū)軟基路基處理技術探討

■沈艷紅
（漳州市順通路橋建設有限公司，漳州363000）

本文以漳州市浦南大橋連接線（薌城段）道路工程為例，針對魚塘密集地域路基的施工難點提出軟基路基處理技術，并說明注意事項，為同類工程提供參考借鑒。

魚塘密集區(qū)路基處理施工要點

1工程概況

漳州市浦南大橋及連接線道路工程薌城段起點里程為K0+000，終點里程為K6+800，長度為6.8km。本項目路基為：整體式路基寬度為23m，斷面布設為：0.5m（土路肩）+2.0m（左硬路肩）+2×3.75m（行車道）+0.5m（路緣帶）+ 2.0m（中央分隔帶）+0.5（路緣帶）+2×3.75m（行車道）+2.0m（右硬路肩）+0.5m（土路肩）。

本項目工程范圍穿越大面積魚塘，路線穿越魚塘數(shù)量60個，深度1.0m～2.0m，淤泥厚0.8m～4.1m不等，最大面積為K3+080～K3+200處，面積近1萬m2，淤泥為流動性較大的稀泥。因此，魚塘軟基處理將是本項目工程的重中之重。

2施工難點

由于本項目魚塘數(shù)量頗多，且每個魚塘均有活魚在養(yǎng)，尚未達到成品魚標準。綜合考慮工程本身質(zhì)量要求和當?shù)卮迕竦慕?jīng)濟效益，存在以下施工難點：

（1）施工圍堰和排水兩項施工步驟如處理不好，勢必造成魚塘內(nèi)的魚苗大量死亡，造成經(jīng)濟損失。因此，施工前應將回填魚塘內(nèi)的魚苗事先進行盤移。

（2）由于魚塘比較密集，施工時若遇到大雨，抽干后的魚塘原有塘梗容易垮塌，造成重復抽水以及魚苗死亡。

（3）圍堰拆除后，圍堰用的編織袋等殘留物不可避免地造成對魚塘水質(zhì)的污染。

（4）回填材料運輸困難，只能單方向推進，施工周期較長，施工進度緩慢，同時施工成本投入較大。

（5）清於處理后的魚塘段回填工程工后很容易發(fā)生不均勻沉降，對壓實施工過程要求較高。

3軟基處理方案分析選擇

3.1地質(zhì)條件分析

魚塘路基是指沿水塘邊緣修筑的路基以及跨越魚塘修筑的路基。

本項目的魚塘下土質(zhì)主要為淤泥，淤泥質(zhì)軟土物理力學性質(zhì)的主要特點是含水量大，滲透性差，孔隙比大，強度低，固結(jié)時間長，地基承載力小，無法滿足路基的工程要求需進行處理。

3.2經(jīng)濟技術分析

本項目魚塘深度1.0m～2.0m，淤泥厚0.8m～4.1m不等，均小于5m，故優(yōu)先選擇淺層處理的換填法。同時由于漳州石材原料較為豐富，所以本項目魚塘路段選擇換填片石法進行軟土地基的處理。

3.3重點技術處理

經(jīng)查閱有關對已施工公路項目魚塘密集區(qū)域路基回填施工的質(zhì)量統(tǒng)計資料，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量合格率僅為85.4%，其中壓實度影響最大。具體影響不良因素排列圖（圖1）如下：

圖1　不良因素排列圖

從排列圖可以看出，壓實度和接茬處理占各種不良因素總和的83.5%，他們是影響魚塘回填施工質(zhì)量的主要問題。因此在施工過程中應重點處理好壓實度的控制以及路基與塘梗的接茬處理。

4路基處理技術

本項目魚塘地域的路基施工根據(jù)路基占用魚塘后所剩面積的大小實際情況，采用兩種施工處理方案：一是對路基占用后魚塘剩余面積較大的路段，先進行魚塘圍堰施工，然后等完全排干坑塘中積水，并清除淤泥后才進行場地整平、軟基處理等施工，將原有魚塘分割成兩個，具體工序為：測量→圍堰→抽水→清淤→換填→碾壓；二是對路基占用后魚塘剩余面積較小的路段，不進行圍堰處理，直接進行拋填片石施工，位于路基用地以外的部分，補征臨時用地。

4.1路基占用后魚塘剩余面積較大的路段

4.1.1魚塘圍堰

針對面積較大或路線占用比例較小的魚塘，為盡可能減少對魚塘的破壞，采取先圍堰后施工的辦法保護魚塘，確保當?shù)卮迕竦恼Ｉa(chǎn)。圍堰之前先對魚塘中的魚苗進行捕撈，暫時寄養(yǎng)到附近不受影響的魚塘。

圍堰具體工序為：現(xiàn)場勘察→材料準備→測量放樣→預埋木樁→編織袋投放、堆碼→筑土振搗→防水布鋪設→圍堰加固。

圍堰剖面圖如圖2所示。

圖2　圍堰剖面圖

4.1.1.1放樣

首先進行圍堰位置放樣，確定圍堰的邊線，在兩側(cè)拉線控制圍堰位置。

4.1.1.2預埋木樁

圍堰采取在圍堰外側(cè)增打松木樁，樁長4m。打木樁采用挖機下壓式打樁法，單排樁間距500mm；因挖機臂長限制，先回填一部分土至挖機臂長夠打樁為止。

4.1.1.3編織袋投放、堆碼

打樁完成后先清除魚塘底部淤泥再將已灌裝好的泥包按設計要求堆砌成形。圍堰采用編織袋裝粘性土堆碼，袋中裝粘性土，裝土量為土袋重容量的1/2～2/3，編織袋投放前清除堰底河床上的雜物、樹根、雜草等，以減少滲漏；袋口用麻繩或綁扎絲綁扎，并進行平整。投放編織袋時采用順坡滑落的方式，并要求上下層互相錯縫，且盡可能堆碼整齊、密實、平穩(wěn)，土袋間相互銜接式鋪砌，促使自身平衡，并且具有抗傾斜能力。在水中投放編織袋，可用一對帶鉤子的桿子鉤送就位；編織袋應順坡送入水中，以免離析，造成滲漏。投放編織袋的同時要預埋好用于加固桿件拉結(jié)的鐵絲或鋼筋等拉結(jié)件。

堰堤的寬度、坡度應視水的深度和流速而定，一般堰頂寬度要保持在2～3m的寬度，堰堤外側(cè)放坡1：0.5～1：1，堰堤內(nèi)側(cè)放坡1：0.2～1：0.5。

4.1.1.4筑土振搗

編織袋堆碼到一定長度時，及時填筑抗?jié)B性能較好的土（粘土）。填筑土方時，注意填筑速度，不超過碼袋的速度，保持一定的距離，以免編織袋直接落在松散填土上。在填筑（粘土）時將土倒在已出水面的堰頭上，自淺水側(cè)逐步向深水方推進，嚴防涌水，避免堰堤坍塌是圍堰成敗的關鍵，為此筑土時，同步進行振搗振實，以減少滲漏，加強堰堤的強度和穩(wěn)定性。

4.1.1.5防水布鋪設

泥包堆砌時按設計要求先放塑料薄膜，用泥包壓住底部，沿圍堰外側(cè)上翻至頂部。

待圍堰合攏成型后，用防水布將圍堰外側(cè)進行整體包封，防水布要保證一定量的搭接長度，以減少滲漏，避免編織袋、筑土被水沖刷流失。

4.1.1.6圍堰加固

為保證圍堰結(jié)構的穩(wěn)定性，安全性，應及時對圍堰進行加固處理。

4.1.1.7圍堰拆除

路基淤泥處理工程結(jié)束后，進行圍堰拆除施工。圍堰拆除應自上而下，由外向內(nèi)退挖。圍堰拆除由中間向兩端進行。為確保剩余魚塘水質(zhì)不受污染，圍堰用的麻袋需清理干凈。

4.1.2抽水清淤

4.1.2.1抽水

圍堰成形后開始抽水，抽水前需先將塘中的雜物和設備清理干凈，最后采用離心泵對魚塘進行24小時抽水，將路基范圍內(nèi)坑塘里的水排到路基圍堰外自然排水溝。為保證施工不受影響，泵管人員打設臨時工棚一座，在滿足抽水量的情況下增設1臺備用泵，以防抽水泵中途損害。

開始抽水時把離心水泵、發(fā)電機、配套設施固定好。因坑塘淤泥又深又粘，為防止將淤泥抽上來，也為了將坑塘水抽的干凈，抽水時須自制一個格柵欄作為集水坑，沉入淤泥層1m深，晝夜抽水，將水排出。準備工作完畢，開始進行抽水，將坑塘水抽干。

4.1.2.2清淤

清淤采用挖掘機加人工配合由路基中心線開始進行，向兩側(cè)順序進行，把泥徹底清理干凈并用運輸車拉至指定的地點丟棄。清淤要將全部淤泥徹底清理干凈，直至露出原狀土層為止。淤泥清除后，塘底大致平整，不存在大面積凹凸不平現(xiàn)象，并做出2%左右的坡度，以便排水?？犹恋贪短幫诔蓪挾?30cm，高度為20cm，向內(nèi)傾斜的臺階，在清淤處設置積水槽，用水泵進行排除積水，以保持基底干燥。

圖3　清淤現(xiàn)場

4.1.2.3運淤

流塑性較大淤泥挖出后及時清運至施工區(qū)域以外堆放，曬干后，集中運至棄土場；流塑性較小的淤泥，由自卸車直接運至棄土場。流塑性較大淤泥，挖裝、拖運過程中，要小心謹慎，盡可能避免污染行車路線。

4.1.3換填片石

4.1.3.1石料填筑

漳州石材原料較為豐富，清淤后的魚塘軟基處理采用換填片石。換填片石料徑下大上小，原則上大塊的片石鋪筑于塘底。換填片石采用裝載機配合挖掘機進行，由中線處全幅鋪填并逐步向大里程方向推進。

換填片石前，應清除基坑內(nèi)的積水和有機雜物。將片石運至現(xiàn)場的坑塘邊緣傾倒，先用挖掘機進行分選鋪筑，即由挖掘機將大粒徑的片石均勻分層鋪筑，然后由推土機將小粒徑的片石推平嵌縫，對表面局部有空隙的部位填塞石屑。逐層填筑時安排好片石運輸路線，專人指揮，按水平分層填筑，先低后高、先兩側(cè)后中央上料，人工鋪填石料時，應先鋪填大塊石料，大面向下，小面向上，擺平放穩(wěn)。片石換填完成后，用一層細集料石進行找平、嵌縫、輾壓整平，不得有松動顫動現(xiàn)象。

4.1.3.2碾壓

填石路堤由于粒料之間沒有粘聚力，主要是靠填料之間相互鑲嵌、緊密咬合，達到足夠大的摩阻力來抵抗路基變形。因此，填石路堤碾壓施工需采用大噸位振動碾壓設備，在施工中采用20t振動壓路機進行碾壓施工。

填料壓實時應先兩側(cè)后中間，壓實路線應縱向相互平行，反復碾壓。首先由自重較大的推土機和挖掘機來回走動進行碾壓，使片石沉入基本穩(wěn)定。待作業(yè)面展開以后，再用自重20t的振動式壓路機進行碾壓，第一遍靜壓，然后先慢后快，由弱振到強振，行駛速度宜先慢后快，最快行駛速度控制在4km/h。橫向接頭壓輪重疊0.4～0.5m，做到壓實均勻，沒有漏壓、死角。碾壓過程中，對于有明顯空洞、孔隙的地方補充細料后再進行碾壓，直至填石層頂面平整無明顯空隙。

對死角應特別注意其碾壓密實，可采用挖機修筑臺階，壓路機縱橫向反復碾壓的方式，使壓路機能夠有效的對死角進行碾壓。填筑壓實度由碾壓遍數(shù)進行控制，壓實標準以石料間密實狀態(tài)為判定標準，按振動壓路機碾壓2～6遍進行初步控制；現(xiàn)場以碾壓后無明顯標高差異，壓實層頂面穩(wěn)定，不再下沉（無輪跡）時，可判定為密實狀態(tài)。

4.1.4天然砂礫填筑

換填片石驗收合格后，在其頂面按要求埋設沉降觀測點，再進行天然砂礫過渡層施工。依照設計圖紙、相關規(guī)范、規(guī)程和要求分層填筑30cm厚的天然砂礫，填筑時嚴格控制材料品質(zhì)和壓實質(zhì)量。

4.1.5土工格柵鋪設

砂礫墊層鋪設完成后，在其面層鋪設土工格柵，采用人工鋪設。鋪設前先將基床土層表面用機械或人工整平壓實，局部高差不大于5cm，表面碎、塊石等堅硬物一律撿出，在距格柵層30cm以內(nèi)的填料，最大粒徑不得大于10cm。

將格柵主受力方向沿加固方向人工拉開、拉緊，保證平順、無褶皺。各幅格柵密貼排放，不搭接。受力方向連接時，仔細處理，保證連接的強度不低于土工格柵的設計容許抗拉強度。間隔1.5m采用自制的U型釘固定于地面，錨固深度不小于20cm，使其平順并于地面密貼。土工格柵鋪設應使其長幅沿線路橫斷面方向鋪設，隨鋪隨蓋，避免暴曬。

魚塘回填至地表標高后，在接茬處鋪設4層土工格柵，每層間隔15cm，使接茬以上路基具有一定的抗折能力，形成具有一定強度的整體，有效防止發(fā)生不均勻沉降和產(chǎn)生橫向裂縫。

4.2路基占用后魚塘剩余面積較小的路段

4.2.1拋石擠淤

魚塘面積較小時，本項目直接采用拋填片石進行處理。

拋填片石填料要求：選用硬質(zhì)、中硬質(zhì)類的片石。巖性相差較大的片石應分層或分段填筑，嚴禁混合使用，對于片石填料的粒徑應控制在不小于30cm。

填筑要求：用自卸車將片石運至拋投現(xiàn)場的魚塘邊緣，嚴禁直接向魚塘中傾倒，片石填筑時應由道路路基中線開始拋石，先用挖掘機進行分選拋投，即由挖掘機將大粒徑的片石均勻分層拋投，直至片石露出淤泥面或水面，然后由推土機將小粒徑的片石推平嵌縫。當路線從魚塘的中間穿過時，擠淤從線路中心呈等腰梯形向前和兩側(cè)拋填至路線征地線寬度，使淤泥從兩側(cè)擠出；當路線從魚塘邊或角穿過時，則從塘梗向塘中心拋投，并使淤泥向塘中心擠出。為了增加擠淤效果，拋石采用推土機和挖掘機配合進行，方法為進占法。拋投至淤泥面或水面以上30～50cm后即可進行碾壓。

在根據(jù)路基寬度由道路中樁往路基兩邊進行拋石，保證夯實合格后片石頂面高程高出現(xiàn)況水面至少1m以上，同時填筑寬度比正常路基寬度設計值兩側(cè)各寬出1m。

4.2.2壓實

拋石擠淤的壓實采用強夯。首先先試夯，以便校核選定的夯錘重量和確定的落距，同時初步確定最后下沉量以及相應的最小夯擊遍數(shù)和總夯實下沉量。根據(jù)測量放樣用白灰精確標出第一遍夯擊點位置，并測量場地標高。為保夯實質(zhì)量，夯錘距離現(xiàn)況片石上坡腳≤1m，夯錘對準夯點（+）位置，測量夯前錘頂標高，將夯錘起吊至預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程。若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，及時將坑底整平。重復以上步驟，最后用推土機將夯坑整平，并測量場地標高，再用低能量滿夯兩遍，以加固夯實質(zhì)量。

4.2.3施工注意事項

（1）拋石擠淤中若發(fā)現(xiàn)有淤泥翻出，采用挖掘機挖除淤泥，兩側(cè)如果沒有回填，直接挖至兩側(cè)地塊內(nèi)，如果兩側(cè)回填完畢，則運至附近地塊區(qū)域內(nèi)。

（2）清淤要干凈徹底，把所有的淤泥、腐殖土、垃圾清理干凈，岸坡挖成臺階。

（3）每填筑一層，表面必須平整，并有一定的施工坡度；圍堰邊填些黏土并與回填料一起碾壓密實，具有同樣的壓實度，保證邊坡的穩(wěn)定性。在邊角處，大型壓實機具碾壓不到時，需用小型壓實機具夯實邊角，不留死角。

（4）在施工上一層時，填料運至魚塘邊，采用挖掘機配合推土機進行回填，以免下層松散，并盡快進行下一層的施工。

5結(jié)束語

漳州市浦南大橋及連接線道路工程魚塘密集區(qū)域軟基處理方案，采用圍堰抽水清淤和拋石擠淤同步進行，既節(jié)省了施工成本，提高了施工效率，又均化應力分布，調(diào)整不均勻沉降，減少沉降量，提高了地基承載力?？晒┩惞こ虆⒖冀梃b。

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