摘要：前海铲湾路工程为充分利用本地山石资源，节约工程造价，采用抛石清淤方法处理淤泥软基，形成硬壳层，再结合大吨位振动压路机夯实及路基顶堆土预压沉降等方法综合处治，起到了较好的施工效果。本文结合实例对抛石清淤法在临海高等级公路软基处理中的应用进行分析探讨。
关键词：高等级道路；抛石清淤；软基处理；应用
一、工程概况
前海铲湾路工程全长约1.706公里，全线按城市主干道设计，设计车速为60公里/小时，双向六车道沥青砼路面。本标段地质情况较差，基本为海淤泥软土。对于城市主干道，标准贯击次数小于4，无侧限抗压强度小于50KPa且含水量大于50%的黏土或标准贯击次数小于4且含水量大于30%的砂性土统称为软土。
二、处理思路
根据深圳前海路基处理的经验，充分利用小南山山场碎石这一有利条件，用“抛石清淤”方法构造路基硬壳层，第一层厚度以能承受50吨拉料双桥车行走为宜，根据地质、水位等情况具体现场试验定，上面预留60-80厘米山场碎石厚度，以确保弯沉满足设计要求。在山场碎石填筑路基顶第二层时，用大吨位冲击压路机进行碾压，保证整体的密实性，上面预留一层进行调拱调坡用。在施工中原材料山场碎石的质量很关键，特要求如下：
山场碎石中含石量应≥70%，严禁使用质量低劣、碎石风化严重的山场碎石，严格控制石料粒径。由于山场碎石粒径大，填筑过程中易出现土石不均，部分石料集中处，石料之间易产生空隙，使不易压实且造成沉降不均匀。应根据路基分层压实厚度，控制山场碎石土中碎石的粒径不得超过层厚的2/3。软基路基第一层应填筑60厘米-100厘米直径的碎石，碎石的抗压强度不得低于15MPa。山场碎石是路基填筑关键部位，直接影响工程质量，应予以充分重视。
三、抛石清淤施工工艺
当塘内水较多，养殖塘面积较大，淤泥深度超过3米，不能抽水，也不宜打围堰施工的路段。应采用抛石清淤法。
每个工作面配备机械：2台挖机、2台型号40以上装载机、击振力50吨以上压路机1台、冲击力400吨以上的冲击压路机1台，21吨三轮压路机2台，双桥车20台以上。
人员要求：项目经理与项目总工现场亲自指挥，现场技术员2人以上，安全员2人，施工队长1人，其他人员视需要配备。
3.1、抛石清淤法施工工艺
由于沿海的海淤泥层较深在6-15米，而且稠度较大，单纯用抛石挤淤方法，很难达到要处理换填的深度，而且淤泥挤高到一定高度后，很难再将淤泥挤动。因此需要对抛石挤淤法改进以适应特定的环境，抛石清淤法吸收抛石挤淤的优点并用挖掘机对淤泥进行有目的清理移除，使石块能达到换填的深度和相互嵌挤，共同受力。
具体方法：沿路基拓宽处（一般在沟塘埂边）用2台挖掘机分别挖成2米深、5米长、5米宽的方塘（开挖长度为挖掘机臂能够到的最大距离），然后将山场碎石连续倒在沟塘边上，形成施工平台。向前清除塘底淤泥0.5米后，用挖掘机将大粒径的石料摆放在淤泥底部，石料粒径为0.6米-1米，石块摆放大面向下，小面向上。利用挖机斗将摆放的大石块下压将淤泥向外挤出。随着淤泥的挤高，可以在挖机斗工作的范围边部摆放大石料形成临时围堰，挡住挤高的淤泥防止淤泥反退回来。大粒径石块摆2层以上，石块与石块之间应紧靠一起，形成嵌挤状态，这样可以将上部路基受力传递下来。两台挖机从中间分别向路基两侧摆放石料形成两个工作面，形成工作面后挖机暂时撤离，然后两台装载机分别将剩余较小粒径的山场碎石推入到大粒径石块上面，用于填缝和找平，推平后的山场碎石顶面应出沟塘水面50厘米以上，以确保机械作业安全。填筑一段时间后路基前面的淤泥会越积越多，这时用挖掘机将路基中间的淤泥向前推，向路基两侧清除，将路基边侧挤高的淤泥摆到路基外侧，堆宽6米，高度以不流淌进路基内为宜，形成路基反压护坡道。也可以利用路基填料不合格的碎石在路基边侧与淤泥护坡道中间做分割墙，防止淤泥流入路基内。这样循环作业，向前推进。
第一层山土填筑厚度一般≥2米，出水面50厘米以上，以满足大双桥料车行走无弹簧为准，如果行走出现弹簧，可适当抬高第一层填筑厚度。第一层山土顶宽度根据设计边坡计算。倒入顺序是先从路基中部纵向抛石形成工作面（宽度一般为设计路基宽度的2/3），再向横向推进，待横向施工完成后再沿路基纵向拓宽。用铲车配合挖掘机进行找平。
填筑整平完毕后用50吨拖振压路机进行碾压，要求碾压无轮迹为准。具体碾压工序如下：
自路中线向路堤两侧做2%的横坡；然后采用击振力50吨以上的振动压路机进行碾压。第一遍先稳压，第二遍再打开振动进行碾压，采用从路基两侧向中间进行环形碾压，碾压遍数确保6-8遍。初压成型后，用推土机再修整，再碾压至路基表面无明显轮迹。第一层路基的弯沉应不大于260（1/100mm），超过规定的弯沉应继续碾压，不得填筑第二层路基。
第二层以上路基每层松铺厚度不得超过30厘米，最大石块粒径不得超过层厚的的2/3，最上一层路基厚度不得小于15厘米，以利调拱调坡。在最上第二层山场碎石施工完毕后，应利用400吨以上的冲击压路机满幅冲击碾压10-15遍，具体遍数参见冲击压路机操作手册。冲击压路机碾压完毕后，对局部弹簧地段进行处理换填碾压。路基整平后用贝克曼梁弯沉仪测量弯沉，达到210（1/100mm）以内弯沉值，说明路基填筑密实合格，达不到弯沉要求，应分析原因，是材料问题及时换填处理，是压实功达不到，就增加碾压遍数，确保弯沉合格。
在每层山场碎石施工中，应及时洒水养护，防止扬尘和碎石松散。碾压前应根据气温情况进行洒水，确保在最佳含水量下碾压成型。
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3.2、路基填筑过程中的渠化交通控制
由于拉满山场碎石的双桥车总重在50吨以上，它们对路基能够起到较好的碾压作用，也可以对软基产生挤密固结作用。因此应科学的有组织的对料车的行走路线进行人为渠化交通控制，以达到充分利用料车碾压功，对路基表面进行均布碾压，防止车辆密集行走一个车道对路基造成破坏。
将路基分为6个车道（每车道4-5米）进行渠化交通控制，用石头或竹杆将车道间隔出来。进行填筑第一层路基时，由于是两个工作面共同推进，应组织车队分两组，先由1、2两个车道进料，空回走3、4车道，再由3、4车道进料，空回走1、2车道，最后由5、6车道进料，空回走1、2车道。这6车道进料行走天数安排：
1、2两车道走3天，3、4车道走3天，5、6车道走1天。
可以用插红旗等方式形成车道分隔线，用专人和标牌对车辆进行现场引导。
3.3、路基填筑中常见问题的处理
①路基纵缝：一般会出现在路基填筑的第一层上，产生的原因有：Ⅰ纵向分层填筑山场碎石，山场碎石含石量、粒径差异较大；Ⅱ没有渠化交通控制，致使车辆一直走一车道，使路基沉降；Ⅲ清淤不彻底，有纵向夹泥层；Ⅳ淤泥未做成反压护坡道，致使边部滑塌。
预防措施：Ⅰ路基填料应均匀一致，发现差异较大，可以现场掺拌后使用；Ⅱ按照路基渠化交通控制，使车辆分幅行走，均匀对路基碾压；Ⅲ清淤时应专人监督，施工第一层路基时，不得夜晚施工。Ⅳ应将多余淤泥运至做反压护道。
②路基横缝：一般出现在施工缝处，还有由于第一层路基的挖验深度后，填筑山场碎石碾压不密实造成。
预防措施：对于施工缝处应材料均匀，碾压时，应重叠碾压在上一工作面6米左右，确保碾压遍数。
对于路基挖验过后的坑塘，应用水灌砂分层振捣处理。
③局部坑塘。由于下雨时车辆行走，容易产生坑塘，项目部应专人负责路基的正常养护，及时填补填料，碾压即可。
3.4、抛石清淤法控制要点
1、开挖淤泥0.5米深，要边挖边测，确保摆面为平面；
2、摆石时用挖掘机挖斗对大石块使劲向下挤压，大石块无明显下沉为宜，石料底标高控制在预留下沉量50厘米上，大石块粒径60厘米-100厘米。
3、大石块摆2层为宜，第一层山土填筑厚度一般≥2.0米；
4、拓宽时，边坡处淤泥底部的石料全部清除，确保无淤泥夹层；同时用石块打围堰，防止外侧淤泥内流；
5、填筑时严防淤泥夹层，确保无夹层；
6、确保路基第一层填完顶部剩余填筑厚度在0.6米以上，路基顶宽按路基顶宽度加放坡比例控制施工（不包括超宽碾压宽度）；
7、将清除的淤泥放在路基外侧作为反压护道，宽度在4-6米左右为宜；
8、第一层填筑厚度以大双桥料车行走无明显弹簧；对运料车辆进行交通渠化控制；
9、对于深度超过3米淤泥的第一层计量，应在第一层压实完毕后，测量弯沉达到260（1/100mm）后，其深度用挖机开挖现场三方签认，开挖完毕后，用水灌砂分层振捣回填，并埋设沉降标。
10、用冲击压路机碾压时，应考虑路基周围有无建筑物、构筑物，根据路基距建筑物等的距离，合理确定冲击压路机的行进速度，确保不损坏周围的建筑物、构筑物。
11、对于用抛石清淤法施工的，必须进行超载预压，堆土高1.5米，预压期以设计为准。
四、经济分析
抛石清淤填筑与一般软基处理素土填筑水泥搅拌桩处理两种方法进行经济比较：
山场碎石综合价格（含购、运输、整平、碾压等一切费用）为45元/立方米，水泥搅拌桩为35元/延米，素土外购价格为20元/立方米。
每延米山场碎石费用=30米宽×1米长×3米厚×45元/立方米=4050元
每延米水泥搅拌桩费用=素土费用+水泥搅拌桩费用=30米宽×1米长×2米厚×20元/立方米+30根×10米长×35元/延米=1200+10500=11700元。
从计算得知，用抛石清淤法处理费用仅为水泥搅拌桩处理费用的1/3。
五、结束语
“抛石清淤法”施工简便，进度较快，来料充足的情况下，每个施工工作面一天能填筑150-200米第一层全幅路基；经济性较好，不用抽水筑堰，尤其在盛产山石的地方经济性更突出。用大吨位的冲压压路机较好的解决了路基的整体密实性，路基完成用堆土超载预压缩小了工后沉降值，整体沉降在预压期后测量数值满足规范要求。
不足之处：目前国土部门对矿山资源保护趋紧，较大的山石开采量不易保证，这将制约工程的推进速度。这需要交通部门加大协调力度，在施工前期及早着手料源储备，争取国土部门支持。
论文作者:连家辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/27
标签：路基论文; 淤泥论文; 碎石论文; 车道论文; 压路机论文; 粒径论文; 石块论文; 《基层建设》2016年16期论文;