拋石擠淤技術(shù)在高速公路軟基段施工中的應(yīng)用

孫紅海

(新疆西域公路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

拋石擠淤技術(shù)在高速公路軟基段施工中的應(yīng)用

孫紅海

(新疆西域公路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

拋石擠淤技術(shù)廣泛應(yīng)用于處理軟基施工中，可有效提高路基的強(qiáng)度，確保路基施工順利進(jìn)行。文章結(jié)合某高速公路工程實(shí)例，介紹了拋石擠淤技術(shù)的施工工藝、質(zhì)量控制手段和質(zhì)量檢測方法，以期對類似工程起到借鑒作用。

高速公路；拋石擠淤；公路工程；軟土地基

0 引言

公路工程路基施工中，拋石擠淤是比較常見的處理軟土地基的方法，該方法主要是通過拋投較大尺寸的軟黏土、淤泥等，利用這些拋石的自重基礎(chǔ)擠出軟黏土和淤泥，從而起到置換飽和的軟土地基，提高路基承載力的作用。拋石擠淤的施工作業(yè)方法在常年積水洼地、較難排水和流動性差的軟土路基中比較適用。尤其是對于一些機(jī)械無法到達(dá)的，并具有3～4 cm厚度的區(qū)域。相比較于其他施工技術(shù)而言，拋石擠淤技術(shù)在處理一些具有較大含水率、孔隙比和高壓縮性的黏性土方面具有更加成熟的施工技術(shù)，只需要簡單的施工設(shè)備和管理要求。所以，拋石擠淤及技術(shù)被廣泛應(yīng)用在處理軟基施工中。

1 工程概況

本工程為某高速公路施工建設(shè)項(xiàng)目，該公路的K23+250～K23+300路段是該公路的“爛壩子”，該路段原先是采取挖淤換填的方法進(jìn)行處理。但相關(guān)人員對其進(jìn)行勘察現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，該公路具有較深的淤泥，所以決定將對其全部進(jìn)行挖探拋填，并依據(jù)深探的情況確定下一步需要進(jìn)行拋填施工的方案。該工程挖探結(jié)果見表1。

表1 淤泥挖深記錄表

從表1的數(shù)據(jù)中可知，此段軟基淤泥具有2.8 m左右的最大深度，而且在進(jìn)行挖探的過程中還發(fā)現(xiàn)，其表面有一層1 m厚度的左右呈流塑狀的淤泥，比較容易進(jìn)行穿透，但是在1 m以下卻是一層呈灰白色、富含有機(jī)質(zhì)的材料，比較難進(jìn)行穿透，在較短的時間內(nèi)即使是大石塊也無法穿透。所以，相關(guān)工作人員、設(shè)計單位和監(jiān)理單位的人員踏勘施工現(xiàn)場，通過分析研究之后將決定采取以下施工方案進(jìn)行處理：

(1)對于>2 m的層流塑狀的淤泥厚層，只需要進(jìn)行拋石擠淤，而對于<2 m厚度的淤泥地段，則需要使用挖掘機(jī)挖除上面覆蓋的硬殼層，接著再進(jìn)行拋石擠淤。

(2)拋石擠淤的范圍包括兩側(cè)縱向水溝的外側(cè)邊緣。

(3)在進(jìn)行施工時，按照三角形的方式沿著路基中線進(jìn)行片石的投放，然后逐次擴(kuò)展到兩側(cè)全寬的范圍。

2 施工工藝和方法

2.1 施工工藝

本工程的施工材料選擇使用的是具有≥300 mm直徑厚度不容易分化的片石，由于施工材料的好壞決定了拋石擠淤的施工質(zhì)量。所以先要確保本工程所使用的石料具有20 MPa以上的抗壓強(qiáng)度，并且要求該石料必須是均勻的，沒有裂紋、腐蝕問題。在進(jìn)行施工之前，需要抽檢施工現(xiàn)場的石料，確保其合格之后才可投入使用。由于本段地層較為平坦、軟土呈現(xiàn)流動狀，所以進(jìn)行填筑時需要按照三角形沿著路基中線進(jìn)行片石的投放，然后逐次擴(kuò)展到兩側(cè)全寬的范圍。本工程的拋石擠淤技術(shù)按照以下施工工序進(jìn)行：測量地面→準(zhǔn)備場地→運(yùn)輸石料→卸載指定的部位→攤鋪→碾壓→填筑。

2.2 施工前的準(zhǔn)備工作

在拋石擠淤技術(shù)施工之前，為確保施工順利進(jìn)行，施工單位應(yīng)將施工準(zhǔn)備工作做好。對施工現(xiàn)場進(jìn)行踏勘，選取適宜的線路進(jìn)行臨時便道的填筑，盡量使用已有的道路作為便道，與此同時，在施工的時候，需要維護(hù)好便道。同時在拋石作業(yè)之前，需要全面調(diào)查好施工作業(yè)區(qū)域的水系環(huán)境，保證水系之間能夠暢通，方便后期進(jìn)行排水。對于對拋石的下沉造成影響的附著物，需要將其清理干凈。

2.3 施工方法

(1)本段路基的處治單位是50 m，在進(jìn)行擠淤之前，需要準(zhǔn)備好片石材料，并對地面的高程進(jìn)行測量。拋投的范圍需要控制在路基兩側(cè)縱向水溝外側(cè)邊沿線以內(nèi)，并按照規(guī)范要求進(jìn)行測量放線。在卸料時，為了避免卸料超過界限，需要有專門人員進(jìn)行現(xiàn)場指揮。在進(jìn)行拋填施工時，從道路起點(diǎn)使用挖掘機(jī)開始向前進(jìn)行施工，分批次進(jìn)行拋填。

在進(jìn)行碾壓時，采取重量≤20 t的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓到一直不會再下沉為止。第一次對大粒徑的片石進(jìn)行填筑時，片石之間禁止進(jìn)行架空，向上填筑直到粒徑減小。

(2)在進(jìn)行擠淤時，可以采取挖掘機(jī)和推土機(jī)進(jìn)行，碾壓的壓路機(jī)自重≤20 t，并且強(qiáng)振力需要控制在50 t以上。在壓實(shí)之后，其表面不可有明顯的輪跡存在，并確保表面是密實(shí)，沒有任何彈簧現(xiàn)象。拋填過程是使用不均勻大小的片石，這樣方便進(jìn)行分層鋪設(shè)，小碎石進(jìn)行填縫。填筑的過程中需要填筑到30 cm以上的地面。最后再將30 cm厚度的砂礫鋪筑在路基的填筑范圍內(nèi)作為石層封閉巖面。

(3)在施工的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)有淤泥翻出，需要立即使用挖掘機(jī)將其挖除干凈。

(4)在拋填作業(yè)完成之后，需要使用石渣或碎石對其間隙進(jìn)行灌縫處理。具體的方法是：①使用平地機(jī)對其進(jìn)行找平施工；②再使用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。一般需要按照先進(jìn)行2遍的靜壓，然后再進(jìn)行5遍強(qiáng)振的順序進(jìn)行施工。在碾壓的過程中需要對其進(jìn)行配合，人工使用碎石來填塞大石塊之間的空隙。

3 施工質(zhì)量控制及沉降觀測

3.1 施工質(zhì)量控制

(1)在進(jìn)行拋填施工時需要先對大片石進(jìn)行拋填，并且拋填的深度需要能夠達(dá)到30 cm以上淤泥底。

(2)碾壓過程是使用20 t的振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，為了保證拋石層頂面能夠穩(wěn)定，需要將碾壓的速度控制在2 km/h以內(nèi)，確保沒有明顯的輪跡存在。完成施工之后對其沉降差進(jìn)行檢測。其中表2為其施工的沉降結(jié)果。

(3)對于一些拋填片石不緊密的地方，需要立即對其進(jìn)行處理，確保其擠壓的效果能夠符合規(guī)范要求。

表2 拋石沉降差檢測記錄表

3.2 沉降觀測

依據(jù)編制好的工程施工測量方案和周期，在第一次進(jìn)行觀測時，需要安裝好觀測點(diǎn)之后再進(jìn)行。由于第一次進(jìn)行觀測到的沉降觀測點(diǎn)高程值將作為以后觀測的基礎(chǔ)，所以要求達(dá)到比較高的精度，一般是使用N2或N3級的精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，而且要求每一個觀測點(diǎn)的第一次高程取其同期觀測兩次后的平均值。

3.3 其他穩(wěn)固措施

若計算出拋石擠淤的深度在填筑體下還存有淤泥，就需要采取其他相關(guān)的穩(wěn)固措施來提高堤身的整體穩(wěn)定性。在進(jìn)行施工的過程中，為了避免路基回填時，外移堤身，需要使用加強(qiáng)堤腳反壓的措施進(jìn)行，在堤腳處設(shè)置一個拋石護(hù)腳。

4 結(jié)語

針對公路軟基處理，拋石擠淤是有效的處理方法之一。本文通過結(jié)合某高速公路施工項(xiàng)目，針對該公路具有較深的淤泥，對其實(shí)施拋填擠淤處理方案。該工程的實(shí)施效果表明，公路軟基通過拋填擠淤處理后，其路基沉降得到有效控制，路基沉降滿足規(guī)范要求，表明該軟基處理方案的可行性，同時表明拋填擠淤適用于積水洼地、較難排水的軟土路基地段，為同類工程提供參考實(shí)例。

[1]宋道軍.淺談拋石擠淤在軟土路基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010(9)：38-41.

[2]李章飛.拋石擠淤在公路工程路基施工中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理，2014(5)：80-82.

[3]宋增強(qiáng).淺談拋石擠淤強(qiáng)夯置換在路基軟基加固中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016(3)：115-118.

[4]丁偉杰.基于軟土路基施工的拋石擠淤法應(yīng)用探究[J].價值工程，2013(8)：35-38.

Application of Riprap & Displacement Technology in Expressway Soft Foundation Construction

SUN Hong-hai

(Xinjiang Xiyu Highway Construction Group Co.，Ltd.，Urumqi，Xinjiang，830000)

The riprap & displacement technology is widely used in soft foundation construction，which can effectively improve the strength of roadbed and ensure the smooth construction of roadbed.Combined with an expressway engineering，this article introduced the construction process，quality control measures and quality inspection methods of riprap & displacement technology，hoping to play reference role for similar projects.

Expressway；Riprap & Displacement；Highway engineering；Soft soil foundation

孫紅海(1987—)，助理工程師，研究方向：公路與橋梁。

U412.36+6

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.12.010

1673-4874(2016)12-0033-03

2016-10-26