抛石挤淤在超深取土坑软基处理中的应用*

2015-09-18

建筑施工 2015年1期

上海建工一建集团有限公司上海 200120

1 工程概况

昆山市中环快速化改造工程北线N-I标FY路基施工中，FYK0+350～FYK0+568段为5#河浜，该河浜原先为一个超深的取土坑，因5#河浜宽度为42 m，水深在8 m左右，且河道西端紧靠一家企业的东侧围墙。

按照设计要求，路基施工前必须先清淤后施工路基，路基采用5%灰土填筑至路床底标高后（设计路面下2.14 m），按一般路基施工方法施工上层路基。在5#河浜清淤过程中发现位于FYK0+416.60～FYK0+458.60（K0+618～K0+660）段淤泥量较多，当清淤至-1.7 m时河道内还有大量的淤泥，采用钢钎插探，插探结果显示河浜清淤面（-1.70 m）以下还有4.0～4.5 m。

2 施工方案选定

按照道路平面设计图，挡墙基础距离企业围墙只有7.6 m，如果采用清淤至河底，FYK0+458.6处需清淤河底距离围墙只有3.11 m。那么围墙及周边建筑物必须采取加固保护措施，平面位置见图1。根据上述情况，我部决定在现状河浜淤泥面标高-1.7 m的基础上采用抛石挤淤的工法，以减少清淤对周边建筑的影响。

3 现场实施[1,2]

3.1 施工准备

抛石所选的石料杜绝掺有风化石，其尺寸范围宜为30～80 cm，河塘水位较深部位所采用石料尺寸范围需增至50～100 cm。

图1 抛石挤淤平面位置

本次施工范围确定为FYK0+416.60-FYK0+458.60，长42 m，抛石挤淤长在挡墙长度的基础上每边+5 m，计52 m，宽15.55～25.41 m不等。但在抛石挤淤过程中，抛石在挤的过程中外侧断面不可能垂直，会产生1∶0.7的坡，故挤淤底面长58 m，宽18.55～28.41 m。

3.2 抛投片石

根据现场地形及实际情况，采用“渐进法”向塘底抛石，抛石方法从塘的西侧向东侧推进，挤出的淤泥在东侧挖出后堆放至岸边外运；抛石料径下大上小，待石料由自卸汽车运至施工现场河塘边缘后，先用挖掘机按料径大小进行筛选，即先将大粒径的石料抛投至河塘内，抛投过程确保分层均匀，直至大粒径石料露出淤顶，然后抛投小粒径的片石，并用平地机将小粒径的片石推平嵌缝。

3.3 碾压

抛投过程中首先由较大自重的挖掘机、平地机来回开行进行碾压，使片石嵌入基本稳定。待较大的作业平面形成后，采用180 kN以上的振动式压路机进行碾压，振动碾压遍数不小于5 次，碾压过程中，人工跟在压路机后面用小粒径片石或石屑将空隙处铺满填平，直至抛石层完成面平整且无明显空隙。

3.4 检测

抛填体压实度采用沉降观测法进行检测，采用重型振动式压路机压实，当压实层顶稳定且无明显轮迹即可确定为密实状态。在检测段落选取测点，用白灰做标记，先记录初始高程，然后用压路机振动碾压2 遍后，再测量检测点的高程，如前后2 次检测点高程差在3 mm以内，可确定沉降稳定，压实度基本满足要求。沉降观测检测点的抽检频率依据常规灌砂法检测的频率。检验合格后方可进行下部工序的施工。如检验不合格，须查明原因并继续碾压，直至合格。

4 实施情况

4.1 施工过程中沉降及水平位移观测

为了防止工后沉降量过大造成路面结构层破坏，抛填过程需采用设置临时观测桩对抛投体沉降稳定性进行检验，检验结果如图2、图3所示。如路基中心日沉降量达到1.5 cm/d，或日侧向位移量达到0.5 cm/d时，应马上停止抛投作业，直至日沉降量或侧向日位移量小于上述值后再进行填筑。

图2 施工过程沉降曲线

图3 位移曲线

4.2 工后沉降及水平位移观测

工后沉降及水平位移的观测是检验软弱地基处理效果的有效方法。在该项工程施工过程中，在此次河塘抛石挤淤施工路段共设置了4 个永久沉降观测点及4 个水平位移观测点，工后沉降及位移观测结果如图4、图5所示。

图4 工后软基累积沉降曲线

图5 工后边桩累积位移曲线

图中显示，在工后60 d内，抛填体沉降仍在继续，说明抛填体固结还未完成，底部残留的淤泥还未完全挤出，但4 个观测桩处的日沉降量均≤5 mm，说明基底残留淤泥层较薄。在工后60 d以后，工后沉降及水平位移基本趋于稳定。累积工后沉降≤3 cm，累积工后水平位移≤5 mm，抛填体固结基本完成，抛石挤淤处理效果良好，路基施工质量得到有效保证。