地方干線公路“拆遷建筑材料+石灰土”軟基處理分析研究

趙劍劍 閆向彬

摘 要：對于公路工程來說，軟土地基具有極大的危害性，而且施工難度比較大，這不僅體現(xiàn)在其含水量、壓縮性和承載能力方面，而且這種土質(zhì)具有高度的靈敏性，分布極不規(guī)則。軟基負荷承載能力不強將直接破壞工程基體土，無法發(fā)揮道路使用功能，將直接影響工程質(zhì)量與安全。濮陽干線公路項目一工區(qū)通過工藝優(yōu)化利用沿線拆遷建筑磚渣代替片石進行軟基處理工藝研究，對提高特殊路段路基填方穩(wěn)定性具有重要意義，同時為后續(xù)同條件下軟基處理提供必要的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：軟基;質(zhì)量;磚渣代替片石

1 研究背景

該工程位于河南省濮陽市臺前縣境內(nèi)，施工線路靠近黃河，地下水位較高，土方含水量大，強度低，部分段落由于常年淤積已成為軟弱地基，設(shè)計采用拋片石擠淤方法進行軟基處理，處理方法為先抽干積水，片石60 cm厚，再做30 cm厚碎石墊層，鋪筑完成后用重型機械碾壓，然后上面逐層填筑符合規(guī)范規(guī)定的路基填料。該地區(qū)環(huán)保管控嚴格，片石資源匱乏，經(jīng)前期調(diào)查研究，需從鄰省山東采購且進場手續(xù)較多，施工路線范圍內(nèi)的房屋拆遷后有大量的建筑材料需清運，且價格低廉運輸方便。綜合考慮我項目將該項工藝優(yōu)化為利用沿線拆遷建筑磚渣代替片石進行軟基處理，通過控制沉降差與孔隙率指標來保證軟基處理質(zhì)量，經(jīng)試驗效果良好，經(jīng)濟性可觀，在全線得到了極大地推廣應(yīng)用。

2 工藝原理

軟基處理采用挖機進行，方法為進占法。拋投前用挖機把表層常年淤積已久的軟弱土清理掉，然后回填第一層35 cm厚磚渣，用人工找平或機械推平，平整后用機械覆帶穩(wěn)壓兩遍，用18 t壓路機碾壓密實。施工工藝比較簡單、方便，易掌握和操作。但是，在壓實過程中要注意不能超壓，更不能用太重的壓實機械，以免壓碎磚渣。（注意事項：壓路機不宜使用強振碾壓）。第二層25 cm厚磚渣填筑整平完成后，在磚渣表層撒布12%劑量石灰土，既能起到填充空隙，增加結(jié)構(gòu)層密實度，又能達到提高后期整體強度的目的。

3 主要的材料及設(shè)備

3.1 施工主要材料

3.1.1 石灰

石灰要分批進場，做到既不影響施工進度，又不過多存放，應(yīng)盡量縮短堆放時間，如存放時間稍長應(yīng)予覆蓋，并采取封存措施，妥善保管。石灰用插管式消解，通過流量控制消解石灰的用水量，既要保證石灰充分消解，水又不宜過多。消解好的石灰存放時間應(yīng)為7～10天。消石灰必須采用機械過篩法，通過1 cm的篩孔。消石灰布撒前應(yīng)滿足不低于Ⅱ級消石灰的要求。

3.1.2 磚渣

磚渣沿線拆遷建筑，內(nèi)含較多雜物，在使用之前，要對建筑垃圾進行認真的處理，使之符合路用質(zhì)量要求。首先要清除木質(zhì)，塑料條及廢料、雜草、樹根、布條等軟質(zhì)或腐蝕材料。然后對磚渣、混凝土塊進行破碎加工。

3.1.3 土

按《公路工程試驗規(guī)程》（JTJ051-93）規(guī)定的方法對施工用土進行液限和塑限試驗。塑性指數(shù)偏大的粘性土應(yīng)加強粉碎，粉碎后最大土塊尺寸不應(yīng)超過15 mm。嚴禁采用硫酸鹽含量超過0.8%的土和有機質(zhì)含量超過10%的土。

3.2 施工設(shè)備

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

工作面處理→清淤→回填第一層磚渣→整形、輕壓→回填第二層磚渣→撒布石灰土→整形碾壓。

4.2 工作面處理

拋投之前排除施工區(qū)域的積水，采用開挖溝渠或水泵抽干。把表層常年淤積已久的軟弱土清理掉。

4.3 清淤

把表層常年淤積已久的軟弱土清理掉。

4.4 填筑第一層磚渣

拋投采用挖機進行，方法為進占法。拋填時挖機進行分選拋填，即由挖機將大粒徑的磚塊拋投至軟土面上，再將小粒徑的石塊進行填縫。層厚控制35 cm左右，局部不平處配合人工用細屑找平，此區(qū)域結(jié)束后用挖機來回碾壓整平，并逐步擴展拋填范圍。用挖機碾壓時如有淤泥翻出，用挖機清理出施工區(qū)域晾曬，晾曬到裝車不產(chǎn)生灑漏時用運輸車輛轉(zhuǎn)運出場。拋投后用機械履帶碾壓至無明顯下沉后用壓路機碾壓（不能用太重的壓實機械，以免壓碎磚渣）。

壓路機碾壓結(jié)束后，在其表面埋設(shè)沉降觀測點，實測沉降觀測點高程，再次用壓路機進行微振碾壓，壓實后測量，壓實后沉降量小于8 mm以內(nèi)，回填第二層磚渣。

4.5 填筑第二層磚渣

第二層25 cm厚磚渣填筑完畢后，利用機械進行整平，在撒布石灰土之前嚴禁壓路機進行碾壓作業(yè)，容易使表層磚渣壓碎，造成表層密實下部出現(xiàn)空隙現(xiàn)象。

4.6 撒布石灰土

按設(shè)計石灰量均勻攤鋪在素土層表面后，采用冷再生拌合機進行翻拌。翻拌完成后混合料色澤均勻一致，沒有灰條、灰團或花面，沒有粗細顆?！案C或帶”，同時應(yīng)采用 EDTA 滴定法快速測定石灰劑量。利用自卸車將拌制好的石灰土運至磚渣表層，利用平地機進行石灰土攤鋪作業(yè)。

4.7 整形碾壓

將石灰土均勻撒布在磚渣表層后，用壓路機在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進行微振碾壓，碾壓采用時由橫坡底部向路中心線碾壓，并重疊1/3輪寬。石灰土既能起到填充空隙，增加結(jié)構(gòu)層密實度，又能達到提高后期整體強度的目的。

5 取得的實際效果

本項目通過工藝優(yōu)化利用沿線拆遷建筑磚渣代替片石進行軟基處理，已基本施工完成，施工完成后整體質(zhì)量穩(wěn)定，各項指標經(jīng)檢查均滿足設(shè)計及規(guī)范要求，有效節(jié)省了工期，同時對環(huán)境保護起到極大的作用。

6 效益分析

6.1 經(jīng)濟效益

根據(jù)設(shè)計量統(tǒng)計本項目共計需要片石17 802 m3，利用沿線拆遷建筑磚渣代替片石進行軟基處理，大大減少了施工機械及成本的投入，施工速度快、效率高，受地方環(huán)保政策影響小。磚渣加運費約20元/m3;片石加運費約180元/m3;土干密度取1.687 g/cm3石灰用量為1 687 kg/m3*0.12=202.44 kg/m3，石灰1噸約350元，一方石灰土約350*0.204 4=70.854元，每填筑100方磚渣約用5方石灰土進行填充空隙，全線石灰土用量0.05*17 802=890 m3。

拆遷建筑材料進行軟基換填費用：20*17 802=356 040元，石灰土費用約為：890*70.854=63 060元，人工費為：200*4*35.6=28 480元，機械費用：1 000*35.6=35 600元。拆遷建筑材料進行軟基換填費用總計483 180元;

片石軟基換填費用：180*17 802=3 204 360;可節(jié)省的直接經(jīng)濟約為2 721 180元。

6.2 社會效益

（1）變廢為寶，實現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用，減少片石開采，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞生態(tài)環(huán)保方面意義重大。

（2）料源豐富，可就地取材，施工效率高，加快施工進度。

（3）采用建筑磚渣工藝解決了征拆建筑垃圾的存放問題，減少環(huán)境污染和占地，社會效益顯著。

7 結(jié)語

采用磚渣代替片石進行軟基處理，施工工藝比較簡單、方便，易掌握和操作，該施工方法既能保證工程質(zhì)量、工程進度要求，又能有效實現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用，保護生態(tài)環(huán)境，在環(huán)保、技術(shù)、質(zhì)量、進度等方面效果顯著，具有推廣意義。

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