淺談拋石擠淤施工方法在軟土路基中的應用

任永明+王春彩

摘 要：拋石擠淤是一種常用的軟土地基處理技術，在沿海地區水渠、魚塘等淤泥比較多的地區修筑公路應用比較廣泛，文章介紹了拋石擠淤路基處理方法的原理，以某高速某段為例，介紹了其施工工藝、流程、方法以及施工過程中質量控制的關鍵點，最后經過試驗檢測，表明該路段路基的處理方法是可行的，取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：拋石擠淤；軟土路基；原理；方法

一般而言，公路工程對地基有三方面要求：首先是穩定性的要求，要求地基在外力作用下，地基土體能夠保持穩定；其次，是對變形的要求，要求在外力作用下，地基土體產生的沉降、位移等各種變形不能超過允許值，一但地基變形達到或超過允許值，就會影響到路基結構的安全，導致不能正常使用，甚至會造成結構的破壞；最后是對滲透的要求，要求水力比降不允許超過允許值，否則地基就會因潛蝕作用和管涌作用而產生穩定性破壞，從而導致路基的破壞。拋石擠淤這種施工方法就是利用片石進行施工，將一定數量的片石拋入淤泥底部，將淤泥擠出，從而使軟基得到加固處理，使地基能夠穩定，進而解決穩定性，變形以及滲透的問題。

1 拋石擠淤的施工原理

拋石擠淤是指用一定數量的滿足粒徑要求和強度要求的片（塊）石，借助其自重和一定的外力將塊石拋投入需要處理的淤泥或淤泥質地基中，將地基中的淤泥質土擠走，形成一種（塊）片石起主要的承重作用的材料，剩余部分殘留的淤泥在孔隙中起膠結作用的結構，兩者共同作用，達到加固地基的效果。拋石擠淤施工方法對大孔隙比，含水量高，滲透性差，抗剪強度低的軟土地基特別適用，采用邊振動邊碾壓的方法，對投入的材料進行碾壓，在機械的振動、擠壓、擾動作用下，淤泥質土結構遭到破壞，在片（塊）石被擠入的同時，軟土顆粒重新進行排列，孔隙中的水通過片石排出，孔隙中的壓力也慢慢進行消散，同時淤泥質黏土的性質得到了改善。片石在置換擠密作用下被填充到淤泥中，形成一種新的片石結構，減少了結構的沉降，提高了土基的承載能力，因片石和淤泥質黏土的結構經過重新組合，加之片石本身良好的透水性，使地基很快能夠固結成型，使整體結構強度得到了很大的提高。

2 工程實例

2.1 工程概況

某高速公路路線所經區域水系發達，其中一段魚塘和稻田較多，清淤量較大，最大淤泥厚度達到5米，較淺的地段也有2米以上，平均清淤厚度在3米左右，況且該段路基附近有很多石山，石方材料豐富，開采比較方便，特別適合選用拋石擠淤的施工方法，經分析該段選用拋石擠淤方法對路基進行加固處理。

2.2 機械配備

該工程每個作業面需配備挖掘機2臺；推土機1臺；25t振動壓路機1臺；自卸汽車3臺。

2.3 材料要求

選用片石要有一定的強度，不能采用風化石，其尺寸不小于30cm，且不宜大于80cm，明水較深地段可將粒徑適當加大至50cm～100cm。

2.4 施工工藝

2.4.1 施工準備。施工準備包括兩個方面：一是施工便道的準備，盡量利用已有施工道路，修建沿線施工便道，方便材料的運輸；二是材料的準備工作，利用自卸汽車進行運輸，選擇運距較短，質量過關的塊石或者片石作為拋石擠淤的原材料，按規定卸在施工場地附近方便使用，運至現場的石料嚴禁直接向魚塘、水渠進行傾倒。

2.4.2 測量放線。按照設計要求對需要進行拋石擠淤的路段進行施工放樣，按照設計標高計算出該段路基頂寬度，在魚塘邊定出路基中樁和邊樁，作為拋石范圍。

首先按照設計進行開挖，先清除上部硬質層，開挖至軟基，再進行回填碾壓，拋填片石不得任意拋填，拋石料徑按照“下大上小”的原則，呈三角形進行填筑。將運至施工現場的石料先用挖掘機進行分選，將大粒徑的片石均勻分層進行拋投，靠自身重力沉降和借助挖掘機碾壓的外力使塊石沉至底層硬土質層，形成一種以塊石為主要承重骨架，中間充滿淤泥的復合地基形式。填筑要分層進行，填一層，碾壓一層，當石料露出淤泥面或水面時，再采用粒徑較小，級配良好的石料進行填筑。需要注意的是：如果路線從魚塘中間穿過時，拋石擠淤要從路堤中心開始呈等腰梯形向前和兩邊進行，使得淤泥從路基兩側擠出；如果路線經過魚塘的一個邊角，那么從塘梗向塘中心進行拋投，使淤泥從塘中心擠出。在拋石過程中采用挖掘機和推土機進行配合，可以加強擠淤效果，當石料拋至淤泥面或水面以上40cm左右時就可以進行碾壓。碾壓采用25t振動壓路機進行碾壓，先振動碾壓4-5遍，在碾壓過程中配以人工將孔隙用小石和石屑填平，直至表面無明顯空隙為止。

2.4.3 質量檢測。拋石擠淤法的壓實度多采用沉降觀測法進行檢測，在挖掘機、推土機、壓路機等眾多重型機械的多次碾壓下，路基頂面處于穩定，且沒有輪跡，即可認為達到密實狀態，開始進行檢測。在待測路段選擇合適的監測地點，做好明顯標記，記錄好初始高程，在碾壓過程中每碾壓兩遍檢測一次高程，直到前后兩次所測高程之差在不大于3mm時停止碾壓，判定為沉降合格，然后進行下層填筑，如果檢測不符合要求，則查明原因，繼續碾壓，直到合格為止。

2.4.4 施工質量及保證措施

（1）認真作好圖紙審核、技術交底等工作，開工前首先要對作業人員進行技術交底，通過交底使作業人員明白施工的工序，施工需要注意的事項和應該達到的技術要求等，同時對重要工序和特殊工序做到心中有數，保證在施工過程中能夠準確規范的進行操作。（2）現場施工實行工序檢驗制度，嚴格實行“三檢制”，任一階段的檢查不合格均不得進行下道工序。（3）滿足施工所需要的各種機械設備，要求設備在使用前必須進行檢修、試機，保證進場設備合格安全。（4）施工前認真做好調查，尤其是魚塘水位，淤泥深度等要重新進行調查，以便更好地指導現場施工。

2.5 質量控制關鍵點

（1）施工前對魚塘、水渠等水深、淤泥深度、塘底坡度等進行認真調查，用以指導現場施工。對片石質量一定要嚴格控制，不合格材料不得使用。（2）每次填筑必須嚴格按照規范和試驗段確定的參數進行，厚度不能過厚，否則下層振動能量減弱，不能對淤泥層起到振動破壞的作用，片石也很難擠入淤泥層，不能很好地固結穩定。（3）基坑開挖時不宜殘留塑性粘土，否則與片石一起擠入淤泥質土后，使淤泥質土含水量降低，容易形成淺層“硬土層”，對整體路基造成不利影響。（4）選擇塊徑不小于30cm的硬質塊石，當拋出的石塊露出地面或水面時，再選用粒徑較小的石塊，拋填的石塊要有一定的級配，大小適宜，以滿足拋填碎石的密實性和均勻性要求。（5）墊層在施工時必須分層填筑，分層碾壓，保證每層壓實度。

2.6 處理結果檢測

通常檢測其拋填石塊是否落底（即拋填的厚度）和拋填石塊的密實度，可以通過地質雷達進行檢測，經檢測滿足設計要求。經檢測，施工方法選用得當，處理成功，達到了預期的效果。

3 結束語

拋石擠淤施工方法優點眾多，總結主要以下幾點：操作工藝簡單，施工周期短，可以加快工程進度，對地基加固的效果比較明顯，降低工程成本等，是軟土地基處理常采用的方法之一。通過此工程軟基處理實例，我得到以下幾點認識：（1）片石必須使拋填落底，滿足施工后沉降的最終要求。（2）當需要處理加固的路基范圍較寬時，在超出每側路基邊側3.5～4.2米范圍用袋裝碎石、砂石土填筑或者做反壓護道，防止拋填的石塊超出建筑紅線，影響相鄰構筑物的穩定性。（3）拋填時首先必須拋填較大的石塊，拋填深度必須達到淤泥地板一定深度，防止路基接觸面沉降過大或發生整體滑動破壞。

參考文獻

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