公路軟基段處理中的拋石擠淤施工技術

劉子靖

中鐵五局集團有限公司海外工程分公司，貴州 貴陽 550003

在公路工程路基處理時，最常見的軟土地基處理技術就是拋石擠淤技術，該方法能夠增強路基的承載能力，主要是利用被拋投片石的自重基礎擠出軟黏土和淤泥，達到更換飽和軟土地基的目的。

1 工程概況

該工程的20+330～20+670路段烏干達西部公路施工建設項目的“爛壩子”，經過相關人員仔細勘察現場發現，該路段最初采用的挖淤換填的方法不適合該工程，由于該路段中淤泥比較厚，必須使用挖探拋填的方法對其進行處理，以獲得的深探數據信息為基礎，合理地選擇最佳拋填施工方案，挖探施工的具體情況如表1所示。

表1 淤泥挖深記錄表 單位：m

認真分析表1中的信息和挖探施工情況，該段軟基淤泥的最大深度為2.7m左右，表面流塑狀淤泥的厚度可以達到1m，穿透比較容易，1m以下位置呈現出灰白色，有機質含量豐富，其穿透性比較差，相關工作人員通過勘察分析，即便是較大的石塊也很難在短時間范圍之內完成穿透作業。因此，監理單位和設計單位委派專人仔細分析施工現場的具體情況，最終決定使用以下施工策略。

（1）針對淤泥厚度采取不同的方法，層流塑狀的淤泥厚度＞2m，采取拋石擠淤措施；淤泥厚度＜2m的區域，則需要將覆蓋的硬殼層用挖掘機清除干凈后，再采取拋石擠淤措施。

（2）使用拋石擠淤的辦法處理縱向水溝外側邊緣位置。

（3）在施工的過程中，投放片石采取的是三角形的方式，以路基中線為準向兩側范圍拓展。

2 拋石擠淤技術的原理

對于常年出現積水洼地、難排水和流動性差的軟土路基，拋石擠淤技術能夠達到機械不能實現的效果。對于高壓縮性、空隙比較大、含水量較高的黏性土而言，拋石擠淤技術可以發揮良好的效果，施工作業使用的機械設備也比較簡單，因此被廣泛應用于軟基工程中。

拋石擠淤技術能夠起到十分明顯的凝固效果，施工時利用達到工程質量標準的石塊處理土質中的淤泥，主要是通過石塊自身的重量以及拋起的壓力借助外力作用或是機械作用，將石塊拋到要填筑的淤泥處，石塊不僅可以達到穩定地基的目的，而且可以留在基層形成公路基層。

在實踐過程中，用拋石擠淤技術處理空隙大、抗剪能力高、含水量大的軟土地基時，地基在拋石擠淤過程中，結構層會受到強度較高的擠壓與振動，再加上片石擠壓，土顆粒在振動和擠壓中得到調整，調整過后孔隙中的水分也會逐漸流出，淤泥載土性質也會隨著孔隙壓力變小而恢復。然后，片石在擠壓密度得到調整后會充分地填充到淤泥中，形成片石墊層才能保證公路地基的承載能力，最終達到降低沉降量的目的。此時，片石墊層以及載土的整體結構都產生了變化，同時地基因為片石本身的透水效果能夠快速固結，淤泥載土結構的綜合性能和強度得到了強化。

3 施工工藝和方法

3.1 施工工藝

施工材料的好壞決定了拋石擠淤的施工質量，該工程使用的片石材料直徑為30cm，其不易于被分化。因此，在施工的過程中，需要當場檢驗石料質量，質量達標的石料方可用于施工中。

該段進行填筑施工時，考慮平坦地層的軟土呈現流動狀，因而沿著路基中線投放片石，然后逐漸延展到兩側全寬的范圍。采取拋石擠淤技術時主要按照以下步驟：測量地面→準備場地→運輸石料→卸載指定的部位→攤鋪→碾壓→填筑→檢測。

3.2 施工準備

在拋石擠淤施工以前，要將前期準備工作落實好，確保施工順利進行。并且施工前，仔細勘察現場地形選取適宜的線路。同時，填筑臨時便道，施工時要維護好便道，盡量使用已有的路線作為施工便道。拋石前做好施工作業區域水系環境的全面調查，后期排水工作需要水系之間保持暢通，及時清理干凈會對拋石下沉造成影響的附著物。

3.3 施工方法

（1）擠淤之前要準備好片石材料，并仔細測量地面的高程，該段路基的處治單位是50m。拋投的范圍也要嚴格按照規范測量放線，主要是在路基兩側縱向水溝外側邊沿線范圍之內。現場安排專人負責卸料管理工作，防止卸料超出規定范圍。在拋填施工的過程中，分批次操作，用挖掘機從道路起點開始向前拋填。用壓路機碾壓時，重量＜20t，碾壓施工要達到不會再出現下沉的情況方可終止。大粒片石要最先填筑施工，防止片石間出現架空的現象。

（2）利用挖掘機和推土機進行擠淤工作，填筑過程中應分層鋪設片石，拋填使用到的片石材料大小要不均勻，這樣方便使用小碎石填縫。填筑地面的厚度要保持在30cm以上，最后施工石層巖面。路段完成壓實工作后，表面必須達到密實程度，避免表面存在明顯的輪跡和任何彈簧現象。

（3）一旦發現施工的過程中發生淤泥翻出的情況，需要立即清除淤泥，該工序可以利用挖掘機完成。

（4）完成拋填作業后要灌縫處理間隙，處理過程中要使用石渣或是碎石。處理方法按照以下步驟：①找平施工，主要使用平地機，碾壓工作主要使用壓路機；②在碾壓的過程中需要填塞大石塊之間的空隙，人工使用碎石填塞的方法輔助施工，其具體的施工情況為，先使用靜壓的方法碾壓2遍，接著在采取強振的方式處理強振5遍。

4 施工質量管理和沉降觀測

4.1 施工質量管理

（1）拋填施工的過程中，先拋填大片石，拋填的深度要與設計的標準一致，拋填片石至少要達到淤泥頂以上30cm。

（2）為了保證拋石層頂面穩定，使用振動壓路機進行碾壓，并且控制碾壓速度在2km/h以下，碾壓過程中要保證沒有明顯的輪跡才能夠達到要求。完成施工之后檢測沉降差，其施工的沉降結果如表2所示。

表2 拋石沉降差檢測記錄表 單位：cm

（3）需要立即處理一些拋填片石有較大間隙的區域，使擠壓施工效果與設計標準一致。

4.2 觀測沉降值

在觀測的過程中，首次觀測要以周期安裝觀測點和已經編制好的測量方案為基礎，安裝施工結束以后，復測一次。首次觀測時，一般是使用N2或N3級的精密水準儀作業，以后觀測的作業都要以首次觀測的沉降點高程為參考值，因此，其精度要求非常高，而且取其同期觀測兩次后的平均值作為每一個觀測點的第一次高程數據。

4.3 其他穩固措施

如果在填筑體下，計算出的拋石擠淤深度還存在淤泥，解決措施是加強堤身的整體穩定性，主要采取其他相關的穩固措施來提高。在施工的過程中，在堤腳處放置一個拋石護腳，高效地控制了路基回填的情況，使用加強堤腳反壓的施工方法來有效地處理堤身外移問題。

5 結束語

綜上所述，拋石擠淤是處理公路軟基工程效果較好的方法之一。文章通過結合烏干達西部公路施工項目，針對該公路淤泥現狀，仔細研究了拋石擠淤技術的操作工序、控制工程質量和檢測質量的措施，最終該工程的實施效果表明，對其實施拋填擠淤處理方案，路基的沉降問題得到有效控制，表明該軟基處理方案的可行性。在公路路基工程施工的過程中，處理軟土地基的最佳方法是拋石擠淤法，該方法能夠增強路基的承載能力，主要是利用被拋投片石的自重基礎擠出軟黏土和淤泥，達到更換飽和軟土地基的目的。