石灰處治海底淤泥在路基填筑中的應用

劉 天 福

(天津城建設計院有限公司，天津 300073)

石灰處治海底淤泥在路基填筑中的應用

劉 天 福

(天津城建設計院有限公司，天津 300073)

通過對天津市濱海新區東堤路市政道路工程試驗段的工程實踐，介紹了石灰處治海底淤泥用作路基填料的應用條件、施工控制技術，并總結了該施工過程的優點和缺點。

石灰，海底淤泥，路基填筑，施工控制

1 工程概況

東堤路位于天津市濱海新區濱海旅游區，全長約3.1 km。工程緊鄰渤海，全路段均處于圍海造陸范圍內。本試驗段位于東堤路南段，采用石灰對海底淤泥進行處治，然后用作道路工程的路基填筑。不僅滿足了路基填筑對土方的需求，而且對河道淤泥的處理方式進行了新的探索。

根據淤泥的現場情況，我們采取以下施工方案進行試驗段施工：

首先，將淤泥運至預拌現場進行晾曬，晾曬過程中定期檢測其含水量，其含水量檢測蒸發至30%～50%時進行戧灰以改善其性質。晾曬過程中同時利用挖掘機、推土機進行翻曬，以加快水分的蒸發速度。

確定摻灰比例，根據道路施工經驗，作為天津地區一般用于戧灰的素土分別為5%，8%，相對應的土的含水量及塑性指數可滿足道路施工。但對于本次試驗段應用淤泥，淤泥含水量較大，且各項性能無法檢測。為此，確定其摻灰比例以含水量為摻配原則，其中淤泥含水量為30%，摻加8%石灰，含灰量45%摻加10%戧灰，含水量為50%摻加15%生石灰。

2 石灰處治海底淤泥應用條件及材料指標

2.1 石灰處治海底淤泥的應用條件

結合各路基形式的自身特點及淤泥用于路基填筑自身的特點和制約性，適于淤泥填筑的路基必須符合以下特點：

1)路基填筑施工現場附近必須具備豐富的海底淤泥，并有充足的生石灰供應渠道。

2)具備較為寬敞和空曠的施工場地。淤泥在拌合前及拌合過程中都需要進行晾曬和預拌合，所需空間較大，另外由于現場作業環境較差，應盡量遠離居民。

3)必須具有較低的地下水位和完善的排水設施。

淤泥經過固化后雖然各種指標均能夠滿足路基填筑的要求，但對水的反應較為敏感，遇水后性質較為脆弱。所以，固化淤泥填筑路基后，應完善排水設施，防止淤泥性質出現反復。

綜上所述：對穩定性要求較高的高路堤和排水具有局限性的路塹形式，以及對沉降要求較高的高路堤形式，淤泥作為填筑材料應謹慎使用，對于半填半挖路基型式，考慮其不均勻沉降和穩定性要求，應在反復論證多次試驗后確定符合穩定性和強度要求的填筑方案。

2.2 石灰與海底淤泥技術指標

本次工程選用石灰采用Ⅲ級以上石灰，其產地為易縣，各項技術指標均滿足道路施工要求(見表1，表2)。

表1 選用水泥室內各項指標表

表2 選用海底淤泥各項指標表

3 施工工序

3.1 確定淤泥、石灰用量

根據試驗段的壓實體積，分別計算出所需淤泥、石灰的體積，現場試驗段壓實體積分別為8%：400 m3，所需虛方為600 m3，其對應淤泥為500 m3，石灰100 m3；10%：壓實方為400 m3，虛方為600 m3，所需淤泥為400 m3，石灰200 m3。

3.2 技術交底

技術交底內容應包括施工方法、施工工藝及依據的相關規范、法律法規規定的相關內容。重點強調施工過程中每道工序的重點和難點，建立完善的監理、監管制度，并建立整個施工過程中的錄像、拍照及檔案的記錄工作。

3.3 預拌合

首先，將淤泥運至預拌現場進行晾曬，晾曬過程中定期檢測其含水量，其含水量檢測蒸發至30%～50%時進行戧灰以改善其性質。晾曬過程中同時利用挖掘機、推土機進行翻曬，以增加水分的蒸發速度。為了使淤泥土料的含水量均勻和加速翻曬過程，必須將土塊耙碎。暫時不用的淤泥應堆放成土堆儲備，并且加以防護。

根據體積比現場采用層鋪預拌的方法進行拌和。待材料準備完畢后，首先將相對應摻灰比例淤泥，按厚度為0.5 m攤鋪，其上鋪相對應的生石灰厚度，利用挖掘機翻料2遍后，靜置1 d，再利用挖掘機翻拌2遍，再靜置1 d，檢測其對應的含水量分別為8%對應含水量為20%，10%對應含水量為19%左右，15%對應含水量為20%左右。

3.4 拌合

將預拌好的半成品材料運至現場后，在拌和前先將土塊盡量打碎，土塊最大尺寸應不大于15 mm，然后鏟車整平排壓后再鋪石灰進行拌和。采用機械拌和時，應設專人檢查拌和深度、均勻性及有無夾層。

3.5 穩定、初平

整型找平應在最佳含水量±2%時進行。整平前必須用鏟車排壓密實到位。堅持“寧刮勿補”的原則，嚴禁薄層貼補。先用壓路機靜壓一遍，然后用平地機來回刮平、整平，再快速碾壓一遍。

3.6 碾壓

厚度20 cm必須用18 t～21 t三輪壓路機碾壓或重型輪胎壓路機、振動壓路機進行碾壓。超過20 cm厚度，必須分層鋪筑碾壓，每層的最小壓實厚度為10 cm。機械進行碾壓時嚴格按碾壓標準實施：直線段由兩側向中間碾壓，曲線段由內側向外側碾壓。頭兩軸原軸去原軸回，以后每軸錯1/3，碾壓速度在1擋～2擋小油門。首先利用振動壓路機碾壓2遍，再利用21 t三輪壓路機碾壓3遍，碾壓至表面無明顯輪跡。

4 工程質量控制標準

根據質量比摻加石灰后進行含水量30%摻加8%石灰，含水量45%摻加10%戧灰，含水量為50%摻加15%生石灰三種情況下技術指標的檢測，各項技術指標室內檢測結果如表3所示。

表3 室內檢測技術指標表

由以上分析得出半成品混合料符合規范和設計要求。

待試驗段碾壓完工后分別進行了現場質量檢測，其檢測結果如表4～表6所示。

表4 碾壓后8%淤泥石灰土現場檢測技術指標與設計要求對照表

經過分析對比，碾壓后各項指標符合設計和規范要求。

5 結語

表5 碾壓后10%淤泥石灰土現場檢測技術指標與設計要求對照表

表6 碾壓后15%淤泥石灰土現場檢測技術指標與設計要求對照表

本文依托于天津市濱海新區東堤路道路工程，系統闡述了整個施工工藝和流程，對施工過程中采用的特殊工藝進行了具體的敘述，取得以下成果：

1)本次試驗段應用淤泥，淤泥含水量較大，且各項性能無法檢測。其摻灰比例以含水量為摻配原則，其中淤泥含水量為30%，摻加8%石灰，含水量45%摻加10%戧灰，含水量為50%摻加15%生石灰。

2)施工工藝就地取材，變廢為寶，不但降低了路基填筑和海底淤泥的處理成本，更能夠保護環境，屬于走節約環保之路的一種值得探討的方向。另外該工藝原材料具有普遍性，可隨時利用，并且對原材料的技術指標要求不嚴苛，有利于大面積推廣使用。

3)通過本次試驗段的施工，該工藝有如下缺點：

a.淤泥性質不均勻、不穩定，摻入比及現場施工不易于控制，大面積推廣仍需要不斷驗證和完善。

b.施工周期較長，且需要較大的施工作業場地。

c.無現行規范及行業標準作為指導，建設方、設計單位及監理單位對該工藝的推廣積極性不高，主要施工環節無量化指標作為參考和檢驗。

d.雨季無法施工。

e.普通居民對該工藝認識不足，認為原材料作為筑路材料屬于偷工減料行為，不利于社會穩定。

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The application of lime treatment of sea mud in sub-grade filling

Liu Tianfu

(TianjinUrbanConstructionDesignInstituteLimitedCompany,Tianjin300073,China)

Through the engineering practice of municipal road engineering test section of Tianjin Binhai new area tung road, this paper introduced the application condition, construction technology of lime treatment of sea mud used as sub-grade filling, and summarized the advantages and disadvantages of this construction process.

lime, sea mud, sub-grade filling, construction control

2015-02-03

劉天福(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0137-02

U416.1

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