拋石擠淤法在膠東調水工程中的應用

侯 奔，張繼強

（1.山東省膠東調水局濱州分局，山東 濱州 256600；2.山東省膠東調水局平度管理處，山東 平度 266700）

淤泥為在靜水或緩慢的流水環境中沉積，并經生物化學作用形成，其天然含水量大于液限、天然空隙比大于或等于1.5 的黏性土。其工程特性主要是具有觸變性、高壓縮性、低透水性、不均勻性以及流變性等。在荷載作用下，地基承載能力低、地基沉降變形大、不均勻沉降也大，而且沉降穩定時間比較長。

施工中一旦遇到此種地基土，必須進行加固處理。拋石擠淤就是處理此種地基的常用方法，是在基底從中部向兩側拋投一定數量的碎石，依靠填筑體的自重，同時借助機械設備將淤泥擠出基底范圍，達到強制置換目的，提高地基強度。

1 工程概況

膠東調水工程是南水北調東線工程中山東“T”字型調水大動脈的重要組成部分，是實現山東水資源優化配置、緩解膠東地區水資源供需矛盾，改善當地生態環境的重要水利基礎設施。本工程173 標段樁號5+250～5+520 按圖紙設計采用倒虹吸穿過池塘，為加快工程進度，經協調取消倒虹吸，同時將池塘填平。但在開挖時出現大量淤泥及淤泥質土，需要對該段基槽進行處理，方可保證工程質量，確保管道運行安全。

2 地基處理方案的選擇

結合本工程特點，該池塘常年積水，經過長時間的沉淀化學作用，逐漸形成淤泥。經過測量淤泥的厚度3～4 m，直接清除淤泥工程量大，需要換填的砂石較多，影響施工進度。綜合成本和施工計劃，且附近石料豐富，運距較短，最后決定采取拋石擠淤的方法處理地基。

3 施工方法

拋石擠淤的工序流程為：準備工作—分段拋投塊石、碾壓—反濾層鋪設（砂石墊層）—竣工驗收。

3.1 準備工作

1）用水泵將池塘內的水排干，然后按照設計圖紙位置及斷面進行基槽開挖。由于淤泥無法承載挖掘機重量不能采取挖掘機后退的方式進行開挖，只能采用在溝槽兩側開挖，以致于溝槽成形較慢。開挖過程中的棄土放置到溝槽一側，另一側修筑臨時道路方便土石方機械施工，兩側均留出一定的安全距離，以防坍塌。

2）一段溝槽成形后，應在高程較低的一端設置集水坑，配備一定數量水泵進行排水。在成形的溝槽兩側應根據現場情況開挖排水溝，將其延伸到集水坑，將基坑內的水順利排至集水坑，防止基槽內積水。

3） 根據軟基段的長度及淤泥的厚度確定拋石量，同時準備充足的塊石、碎石和砂子。其中碎石和砂子用于反濾層鋪設。拋石用料為當地所產的塊石。為使擠淤效果明顯，拋石后土質均勻，將石料粒徑控制在≤400 mm 范圍，且將石料的石屑清除，最短邊尺寸不小于30 cm，抗壓強度大于20 MPa。在拋石施工前，先開采片石進行強度試驗，達到規范及設計要求方可使用。

3.2 拋石、碾壓

分段拋石的長度一般5～10 m 為一個單元。拋投時從高程較高一側開始，由2 臺挖掘機配合施工。在溝槽一側由挖掘機將塊石拋進溝底，用機臂反復按壓，另一臺來回走動碾壓，使塊石與基地齊平方可進行第二層拋石，依次反復進行。若塊石無明顯沉降，則可進行下一單元的施工。若塊石的沉降量仍然很大，則需要再進行一層塊石拋投按壓，直至塊石沉降量達到設計標準要求為止。由于拋石將淤泥擠向溝槽另一端，所有在淤泥量較多的地方使用挖掘機挖出，同時用自卸車配合運至指定棄土場。

3.3 反濾層鋪設

塊石拋投結束后必須在其上鋪設反濾層，反濾層的鋪設采用機械下料、人工壓實的方法進行施工。按照設計要求首先鋪設25 cm 碎石墊層，人工壓實整平后鋪設20 cm 的砂墊層，人工再次整平壓實。壓實質量應符合設計要求。同時槽底兩側的排水溝應保證通暢延伸至集水坑，便于積水的及時排除。至此整個拋石擠淤作業完成。

4 質量控制要點

1）拋石石料必須嚴格控制，做好原材料質量檢驗。已被風化的片石和粒徑小抗壓強度不夠的塊石，不得用于工程中。2） 施工中必須保證邊坡的穩定，防止坍塌造成安全事故。3） 施工過程中時常注意疏通槽底排水溝，防止於堵。同時及時抽水保證槽底無積水。4） 及時清除擠出的淤泥，減少底部淤泥擠出的阻力，保證拋石沉底。5）注意觀察已經完成拋石地段沉降，做好各點的高程測量，及時發現由于拋石不密實導致基底隆起的現象。6）準備工作要充分，注重各工序之間的銜接。結合隱蔽工程驗收程序，做好工程計量和驗收工作。