淺談高速公路熱帶沼澤地區(qū)軟基處理

崔蕭萌

身份證號(hào)：210283198709127816

淺談高速公路熱帶沼澤地區(qū)軟基處理

崔蕭萌

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高速公路在運(yùn)營(yíng)中極易出現(xiàn)路面沉陷、凹凸不平的現(xiàn)象。要在軟土地基上修建高速公路，加固處理就顯得尤為重要了。因此加強(qiáng)軟基處理技術(shù)的研究，科學(xué)地選擇經(jīng)濟(jì)、有效的軟基處理方案，對(duì)于確保高速公路的工程質(zhì)量具有十分重要的意義。

高速工程；熱帶沼澤；軟基處理

1 工程概況

中國(guó)中冶斯里蘭卡中部高速公路一標(biāo)段工程全長(zhǎng)37.29km，設(shè)計(jì)為雙向6車(chē)道。其中，多個(gè)施工段段為沼澤地，泥炭土，大部分軟土天然含水率30%-70%，壓縮系數(shù)為0.005-0.02，而中部高速軟土天然含水率達(dá)到290%，壓縮系數(shù)為4.7，呈流塑性，換填深度在2.5m～4.8m不等，如何處理軟基是本項(xiàng)目實(shí)施的重點(diǎn)、難點(diǎn)。由于項(xiàng)目所處地區(qū)每年雨季長(zhǎng)達(dá)5-6個(gè)月，期間沼澤地積水處于漫流狀態(tài)，無(wú)法組織開(kāi)展有效降水、排水，清淤及換填工作，只能在旱季進(jìn)行，為避免項(xiàng)目完工后因新舊路基不均勻沉降造成路面開(kāi)裂，必須采取措施控制新填筑路基的沉降值，因此做好沼澤地路基施工對(duì)成功實(shí)施本項(xiàng)目至關(guān)重要。

2 施工方案選擇

為縮短路基換填施工降水、排水周期，便于各工序形成流水作業(yè)，本項(xiàng)目需先沿施工紅線方向在施工區(qū)邊緣填筑縱向圍堰，再在垂直線路方向每隔50m填筑一條連通縱向圍堰與既有道路的橫向圍堰，縱橫向圍堰兼做施工便道把換填沼澤區(qū)分割成2000m2左右的較小框格區(qū)域后，即可進(jìn)行降水、排水，然后可進(jìn)行清理、開(kāi)挖及路基填筑。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本項(xiàng)目主要有兩種施工方案可供選擇。

①拋石擠淤后填沙。縱橫向圍堰填筑完成后，沿縱向圍堰一側(cè)安排井點(diǎn)降水，待露出底部淤泥及其他腐殖質(zhì)后清理掉表層80～100cm飽和軟土層，然后采用拋石方法利用大粒徑石料自重或借助外力振碾，使拋填體沉入到淤泥中，形成以片石為骨架中間充滿(mǎn)淤泥的復(fù)合地基。地基處理穩(wěn)定后，在拋石上填筑透水性較好的中粗砂，用以確保路基的整體性。②清淤后填沙。圍堰填筑完成后，安排進(jìn)行井點(diǎn)降水，同時(shí)安排濕地挖掘機(jī)進(jìn)入圍堰封閉區(qū)域、普通挖掘機(jī)沿圍堰四周將圍堰內(nèi)雜物、淤泥等挖出并安排自卸車(chē)清運(yùn)至指定堆放區(qū)，至挖除全部淤泥到達(dá)底部具有足夠穩(wěn)定承載力的粘土層或砂土層后，直接填筑透水性較好的中粗砂，填筑時(shí)采用分層碾壓的工序?qū)嵤源_保路基的密實(shí)性及承載力。

由于工程所在地石料資源匱乏，所有施工用石料均需自200km外的石場(chǎng)運(yùn)進(jìn)，而回填用中粗砂供應(yīng)相對(duì)充足，因此采用拋石擠淤以達(dá)到穩(wěn)定地基的施工方案造價(jià)較清淤后直接回填中粗砂方案偏高，工期也更長(zhǎng)。同時(shí)，由于項(xiàng)目所在城市垃圾清理及處理工作不到位，沼澤地內(nèi)存在諸如廢舊輪胎、塑料橡膠等工業(yè)垃圾，部分已沉入軟泥較深層，因此在清淤操作中容易造成垃圾遺留，進(jìn)而在拋石層底部易產(chǎn)生滑動(dòng)層，造成地基不穩(wěn)定，增加了路基沉降及滑移的概率。通過(guò)綜合比選，本項(xiàng)目選擇采用清淤后填沙的施工方案。

3 施工方法及作業(yè)程序

3.1 圍堰施工

圍堰施工從縱橫兩個(gè)方向推進(jìn)，采用施工紅線內(nèi)建筑物拆遷所產(chǎn)生的建筑垃圾作為填料，自里程CH8+000點(diǎn)沿施工區(qū)邊緣線實(shí)施縱向圍堰，同時(shí)自里程CH8+050點(diǎn)從既有道路外側(cè)向施工區(qū)邊緣線實(shí)施橫向圍堰，縱橫向圍堰交匯后，重復(fù)相同工序繼續(xù)下一圍堰框格施工。為節(jié)省圍堰填筑材料，減少材料運(yùn)費(fèi)，在一個(gè)圍堰框格內(nèi)路基換填結(jié)束后，圍堰填筑材料將挖除、轉(zhuǎn)運(yùn)到后續(xù)圍堰，重復(fù)利用。

3.2 井點(diǎn)降水及排水

沿縱向圍堰內(nèi)側(cè)，離圍堰1.5m處按15m間隔布設(shè)井點(diǎn)進(jìn)行降水，采用電動(dòng)大功率污水泵排水，排到圍堰外側(cè)污水經(jīng)附近污水渠排走。為加速污水外泄速度，在圍堰實(shí)施前事先安排濕地挖掘機(jī)對(duì)縱向圍堰外側(cè)區(qū)域進(jìn)行疏浚清理。

3.3 表層垃圾清理

在井點(diǎn)降水實(shí)施的同時(shí)，組織挖掘機(jī)對(duì)圍堰框格內(nèi)垃圾進(jìn)行清理并安排自卸車(chē)運(yùn)到業(yè)主指定的堆放點(diǎn)，統(tǒng)一處理，對(duì)超出普通挖掘機(jī)作業(yè)范圍的各類(lèi)垃圾，安排濕地挖掘機(jī)進(jìn)入圍堰框格，采用接力方式將垃圾傳至普通挖掘機(jī)作業(yè)范圍，然后運(yùn)走。

3.4 淤泥及軟土開(kāi)挖

由于沼澤地淤泥普遍呈流狀，不能直接運(yùn)輸，使用挖掘機(jī)接力傳遞的辦法將淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)到縱向圍堰外側(cè)，較小的顆粒隨污水排走，較大的顆粒沉降下來(lái)并隨著水分的蒸發(fā)、散失逐漸固結(jié)，放置一段時(shí)間后可作為后續(xù)圍堰填料及邊坡防護(hù)材料使用，多余部分安排運(yùn)至業(yè)主指定棄土場(chǎng)。淤泥及軟土開(kāi)挖深度以承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，機(jī)械設(shè)備開(kāi)挖需預(yù)留30～50cm保護(hù)層采用人工清理，避免設(shè)備擾動(dòng)，造成下部承載力下降。

3.5 填沙

開(kāi)挖結(jié)束后，需進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)，達(dá)到要求后，使用中粗砂進(jìn)行回填。所有填料需事先經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，其中含泥量宜為3%～8%、有機(jī)質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)5%、細(xì)度模數(shù)宜為2.0～3.2上路基(0.8～1.5m)填料最小強(qiáng)度(CBR)8.0%、下路基(＞1.5m)填料最小強(qiáng)度(CBR)7.0%。填沙需分層進(jìn)行，每層厚度不超過(guò)50cm，灑水至沙表層含水量不低于10%，再平整并立即采用壓路機(jī)碾壓，碾壓速度控制在2～4km/h，用高頻率、低振幅、直線進(jìn)退法進(jìn)行碾壓。

3.6 邊坡防護(hù)

填沙至設(shè)計(jì)高程后，為防止雨季暴雨對(duì)路基沖刷，需要做邊坡防護(hù)。本項(xiàng)目在實(shí)施中，就地取材，利用開(kāi)挖出的泥土進(jìn)行邊坡防護(hù)，并在防護(hù)土層種植雜草等，增強(qiáng)防護(hù)層的穩(wěn)定性，既減少了清理外運(yùn)工程量、降低了成本，又提高了工效，一舉多得。

四、總結(jié)

高速公路軟基處理技術(shù)旨在通過(guò)一些切實(shí)可行的方法將軟土人為的改造成功，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，加強(qiáng)其承載力。在公路使用期內(nèi)不致發(fā)生較大的沉降、凹陷等重大情況，保障路面交通的平穩(wěn)順暢。由于軟土的分布情況復(fù)雜，且土性差，為了符合高速公路的高標(biāo)準(zhǔn)要求，軟土地基施工技術(shù)的合理運(yùn)用對(duì)于整個(gè)建設(shè)工程的質(zhì)量是至關(guān)重要的。