淺析拋石擠淤法機(jī)坪地基處理施工工藝

李 浩， 樊 帆， 劉龍五

(四川省場(chǎng)道工程有限公司， 四川成都 610000)

淺析拋石擠淤法機(jī)坪地基處理施工工藝

李 浩， 樊 帆， 劉龍五

(四川省場(chǎng)道工程有限公司， 四川成都 610000)

在軟弱下臥層地基條件下，如何選擇最優(yōu)的地基處理方案，是當(dāng)前各類地基處理面對(duì)的直接問(wèn)題。確保施工成本、施工工期的情況下堅(jiān)持好的施工工藝以及確保施工質(zhì)量是選擇地基處理方案的基本出發(fā)點(diǎn)和根本前提。文章主要介紹處理較小面積軟弱下臥層拋石擠淤的施工工藝，保證施工質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約施工工期。

地基處理； 拋石擠淤； 施工； 質(zhì)量控制； 承載力

1 工程概況

“成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)交通中心停機(jī)坪及滑行道項(xiàng)目東跑道北端東側(cè)區(qū)域機(jī)坪工程場(chǎng)道工程”擬建場(chǎng)地位于成都雙流機(jī)場(chǎng)東跑道北端東側(cè)，緊鄰機(jī)場(chǎng)新貨機(jī)坪，勘察已完成鉆孔孔口標(biāo)高為488.44～491.97 m，最大高差3.53 m。場(chǎng)地在地貌單元上屬岷江水系沖～洪積平原Ⅱ級(jí)階地。擬建場(chǎng)區(qū)主要?dú)夂蛱卣鳛椋航涤暧炅浚耗昶骄涤炅繛?50 mm，其中12～2月份降雨量最少，7～9月份降雨量最多，三個(gè)月降雨量占年降雨量的60 %以上。蒸發(fā)量：多年平均值為1 020.50 mm。日照：年日照為1 200～1 300 h。濕度：年平均相對(duì)濕度為82 %。風(fēng)速風(fēng)向：年平均風(fēng)速1.35 m/s，年最大風(fēng)速為14.8 m/s，(NE向)瞬時(shí)最大風(fēng)速為27.40 m/s，主導(dǎo)風(fēng)向的方向是N.NNE.NE向，三個(gè)風(fēng)向頻率為31 %左右。 本次施工總建筑面積110 846.48 m2，施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)暗塘需要進(jìn)行地基處理的面積為7 950.00 m2。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查暗塘分布和走向，主要特征為面積小、分布零散，其絕對(duì)高程在土方回填頂高程以下5 m以上，屬于應(yīng)力分散區(qū)域。其地基處理具體位置、相對(duì)面積和深度等如圖1所示，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際土體基層如圖2所示。

2 地基處理施工工藝分析比較

2.1 常見地基處理方法

常見的對(duì)于軟土地基處理實(shí)際方法種類較多，根據(jù)JTG F10-2006《公路路基施工規(guī)范》，一般采用砂礫墊層壓實(shí)法、土工合成材料換填法、碎石樁法、強(qiáng)夯置換法等。從施工難度分析，以上4種方法對(duì)施工機(jī)械組織、材料備料施工工藝、實(shí)際施工工期以及施工操作難度都提出了不同程度的較高的要求。

2.2 本工程地基實(shí)際情況

針對(duì)本工程實(shí)際施工特點(diǎn)，對(duì)于工期要求非常緊，同時(shí)對(duì)于滿足地基設(shè)計(jì)承載力后的地基進(jìn)行后續(xù)填方作業(yè)的連續(xù)性要求不間斷施工，排除雨季下對(duì)填方的最大干擾，保證填方作業(yè)成品質(zhì)量。在傳統(tǒng)地基施工規(guī)范中所提及上述采用的方法中，不能保證工期，同時(shí)不具備施工環(huán)境的靈活性，對(duì)地基處理的優(yōu)化施工條件不滿足，所以本次施工將以上地基處理方案進(jìn)行排除，選擇拋石擠淤地基處理方案，重點(diǎn)控制施工質(zhì)量和目標(biāo)工期(表1)。

3 拋石擠淤地基處理施工工藝組織

綜合本項(xiàng)目特點(diǎn)，采用拋石擠淤地基處理辦法從施工工期、施工條件、材料準(zhǔn)備、施工成本等4個(gè)方面進(jìn)行充分論證，具備可行性。本項(xiàng)目在實(shí)際操作拋石擠淤地基處理施工步驟分四步進(jìn)行：

(1)采用規(guī)定粒徑不小于300 mm且強(qiáng)度等級(jí)不小于C30的混凝土塊材，并按照縱橫平行鋪填的方式進(jìn)行單層單向鋪填，鋪填混凝土塊材時(shí)，采取“梅花樁”布置方式進(jìn)行布局，保證縮小間隙。并在鋪填的最后進(jìn)行集中排水。施工工藝詳解如圖3所示。

(2)在進(jìn)行鋪填混凝土塊材過(guò)程中，對(duì)于軟弱下臥層較淺的部位，塊材采用平行鋪填，當(dāng)遇較深部位時(shí)，塊材應(yīng)垂直夯填，讓塊材與淤泥完全鑲嵌，并嵌入持力層，如此反復(fù)進(jìn)行。在填筑完混凝土塊材后，鋪填15～30 cm砂礫石嵌縫，進(jìn)行平整、碾壓，保證嵌縫質(zhì)量，嵌縫密實(shí)，并達(dá)到觀感質(zhì)量合格。

(3)在施工過(guò)程中著重加強(qiáng)自檢環(huán)節(jié)，碾壓步驟首先采用自重30 t以上挖土機(jī)進(jìn)行履帶自重碾壓，碾壓方式采用來(lái)回平行碾壓，遍數(shù)4～6遍。觀察表面是否存在回彈。若存在回彈，需對(duì)該區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行拋石擠淤處理。通過(guò)觀察整個(gè)施工效果達(dá)到整體性的平面觀感質(zhì)量，形成整體構(gòu)造骨架，無(wú)明顯下沉和不均勻沉降后，然后采用26 t及以上噸位壓路機(jī)進(jìn)行6遍碾壓。

(4)在碾壓完成后，由施工單位實(shí)驗(yàn)室、監(jiān)理單位、第三方檢測(cè)單位共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，通過(guò)對(duì)面層卵石、砂礫石固體體積率進(jìn)行測(cè)試，推斷拋石擠淤地基是否穩(wěn)固(表2)。

通過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)和實(shí)際檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，滿足設(shè)計(jì)要求值，表面干燥，再進(jìn)行下一填方作業(yè)。

4 拋石擠淤地基處理施工質(zhì)量控制

4.1 承載力要求

(1)在進(jìn)行單塊面積處理過(guò)程前，核實(shí)地基處理高程、坐標(biāo)，綜合設(shè)計(jì)總說(shuō)明，確定該土層應(yīng)滿足的相應(yīng)的承載力。再進(jìn)行處理后檢驗(yàn)檢測(cè)，保證承載力大于等于設(shè)計(jì)值，符合機(jī)坪停機(jī)相關(guān)要求。

(2)在進(jìn)行地基處理前，如果原地基無(wú)承載力，做好相應(yīng)圖像資料和報(bào)驗(yàn)資料。以便處理后進(jìn)行驗(yàn)算和檢查。如需專家論證，做好論證資料歸集。

4.2 質(zhì)量控制

(1)材料控制。所選塊材嚴(yán)格按照J(rèn)TG F10-2006《公路路基施工規(guī)范》，保證塊材最小直徑及強(qiáng)度等級(jí)。同時(shí)在鋪筑過(guò)程中，嚴(yán)格按照鋪筑施工工藝進(jìn)行(圖4)。

(2)鋪填工藝。在鋪筑過(guò)程中，保證對(duì)鋪填塊材的夯擊遍數(shù)及鋪筑順序，同時(shí)，觀察鋪填觀感質(zhì)量達(dá)到表面整體性，均勻性、無(wú)不規(guī)則回彈或下沉，然后準(zhǔn)確記錄碾壓遍數(shù)，為測(cè)定固體體積率做好足夠準(zhǔn)備。另外黏土的壓縮模量、粘聚力、承載力特征值、標(biāo)準(zhǔn)密度、毛體積密度、最佳含水等指標(biāo)均大于等于設(shè)計(jì)目標(biāo)值，才能保證地基處理后施工質(zhì)量(表3)。

地基處理完成后，對(duì)地基處理區(qū)域上部和周邊區(qū)域土方填筑進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，進(jìn)行對(duì)比分析，檢測(cè)結(jié)果顯示處理后的地基壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求(表4)。

4.3 加強(qiáng)措施

輔助加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性措施。在地基處理各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

均達(dá)到要求后，進(jìn)行素土回填到距離素土回填頂標(biāo)高1.6 m時(shí)，土層之間鋪設(shè)三向土工格柵，按每40 cm一層，分4層進(jìn)行布置。以增加土體的抗拉性及整體性。保證整個(gè)處理區(qū)域和未處理區(qū)域的閉合性和完整性，確保施工質(zhì)量。

經(jīng)檢測(cè)，所有指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，該拋石擠淤地基處理方案具有可行性。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于地基存在軟弱下臥層，淤泥深度2～3 m的地基，采用拋石擠淤的施工工藝處理地基可以使處理后的地基有效滿足地基承載力的要求。該方法在施工過(guò)程中安全隱患較少，安全風(fēng)險(xiǎn)較低。實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)避免雨季施工，保證基槽內(nèi)無(wú)明水，做好降水措施。同時(shí)，在機(jī)械使用過(guò)程中，操作人員及管理人員注意防止飛濺物體打擊的安全隱患和材料運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)本次施工分析，拋石擠淤施工工藝適合距離土體頂面5 m以上應(yīng)力均勻分散的淤泥質(zhì)地基處理，同時(shí)能夠保證工期，降低施工成本，有助于在地基處理中綜合各方面因素提升施工效率，具有普遍實(shí)用的施工前景。

[1] JTG F10-2006 公路路基施工規(guī)范[S].

[2] MH 5014-2002 民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)土(石)方與道面基礎(chǔ)施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JGJ 79-2012 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

李浩(1988～),男,本科,工程師,注冊(cè)安全工程師,二級(jí)建造師,從事道路、機(jī)場(chǎng)、民用與工業(yè)建筑施工管理；樊帆(1987～)，男，本科，助理工程師；劉龍五(1984～)，男，本科，工程師，從事民航機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)管理。

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[定稿日期]2017-06-16