基于软土路基吹填砂施工方法

2021-03-31张全威

中华建设 2021年8期

张全威

近年来随着现代化建设的不断推进，我国的公路事业得到了进一步的发展，技术的升级为公路施工带来了更加广泛的创新空间。公路施工阶段是我国整个公路项目的重要组成部分，对于现代化社会的生产与生活都有着十分重要的影响。吹填砂施工是针对软土地基的一种比较常用的处理方式，但是就现阶段而言，吹填砂施工仍然存在许多技术上的难题，对软土路基施工效率和质量产生了一定的影响。本文以新编省道S307项目为例，对基于软土路基吹填砂施工的相关技术要点进行了分析，并提出了相关的优化方案。

路堤的填筑需要根据地形、土质、地下水位以及填方边坡高度等不同因素来进行相应的处理。路基压实度采用重型压实标准。在对地基表层进行处理的过程中，路基填土前应先对草皮、树根、腐殖土及淤泥等进行清理，清理完毕后再进行碾压密实，避免杂质掺杂。本项目公路路基采用吹填砂路基施工已由建设单位统一协调并交由水利部门实施，对路堤坡脚线范围内路基采用分层全幅吹填施工，吹填高度为路基顶标高-50cm，吹填施工结束后其上铺筑50cm的砂砾土封层，待路基沉降稳定后再进行路面结构层施工。因此本文结合具体的案例，对软土路基吹填砂施工方法重点分析。

一、路基材料分析

在针对路基材料进行分析的过程中，首先，要结合工程项目所处的地理环境展开分析：该工程项目位于洞庭湖区域，地基较为特殊。鉴于此，在针对其路基进行加固的过程中，可以充分利用周边的河砂石。这样一方面可以实现对自然资源的充分利用；另一方面也可以更好地疏通河道，减少对耕地的占用。此外，应用该技术进行地基加固也可以有效降低工程项目建设成本。但是从另外的一方面来看，利用周边资源来进行地基加固和填充非常容易出现滑坍现象，其整体稳定性不足。鉴于此，可应用吹填砂、粘土包边等施工作业结合的方式有效地改善路基状况。

从力学的角度来看，砂土和粘土的特性、作用以及功能都存在较大的差异。但是在施工作业中将二者有效结合却可以大幅提升软土地基的稳定性。由此可见，如何有效将二者结合起来提升软土地基的密实度已经成为了当前施工过程中需要重点研究的问题。一般情况下可以通过对砂土和粘土的特性进行分析来借助饱水压实作业有效缩短土颗粒间距，进而提升其紧密度。土体的紧密度对提升施工质量有着非常重要的作用，下文主要针对吹填填筑施工方法展开分析和研究。

二、吹填砂路基的施工方法

1.施工准备

在开展吹填砂施工作业的过程中，首先，要结合实际的施工环境和施工区域的实际情况做好充分的准备，并根据施工作业图纸上的要求展开施工，在科学合理施工方案的加持下，一方面可以更好地提高施工质量；另一方面也可以大幅提高施工作业环境的安全可靠性。

2.吹填砂路基施工

（1）砂样检验、采砂、运砂

在进行路基施工的过程中，选择的路基砂石材料必须经过试验，且要获取监理人员的认可。需要选择具有代表性特征的图样先展开湿密度试验和预先研究，这样可以充分了解土样的密实度最大数值和最佳含水量。一般情况下，要求其中的砂石含泥量不得超过15%，且土质中不得含有腐殖质、树根、垃圾等物质。同时在进行吹填的过程中还要及时进行取样分析，通过调整取样地点来确保砂源的质量。此外，进行采砂和运砂的设备必须要合理调度和配置，砂船运到临时码头边等候吹砂。在进行吹填施工的过程中，必须保证河道内部的水质清澈和干净，且要求吹填用水的清洁及吹填到工点的路基砂料的干净、无杂质、含泥量等参数必须符合施工要求。

（2）集砂坑开挖、绞吸船就位、吹砂管铺设

所谓的集砂坑就是在临时码头处设置一个可以进行储砂的区域。一般情况下，集砂坑的位置都设置在水流比较平缓的区域。为了确保堤岸的安全，集砂坑的位置必须离开堤岸50米左右，在进行开挖之前，需要获取相关行政部门的施工许可，并在施工的过程中充分做好施工监测工作。一般情况下，要求集砂坑施工为抓斗式挖泥船进行施工，需要清除河床底部的沉积物、泥沙层，直到砂层干净。在开挖之前需要进行高程测量，以避免砂坑超挖对现有堤岸稳定性的影响。挖完土后，在砂坑范围内设置浮标方便运砂船卸沙，进行绞吸。

绞吸船在施工过程中需要做好吹砂准备工作，船只停靠的位置必须远离主航道，且需要严格按照水上作业的相关要求进行施工。在进行吹砂管铺设的过程中，可以根据现场施工情况选择材质为硬塑料或者铁管。二者的口径和长度均存在一定的差异。在实际的施工过程中，应该结合吹填强度和距离选择合适的材质。在本次施工的过程中，吹填管的铺设长度在1.5公里到2公里以内，采用D300硬塑管和D400铁管。

（3）试吹、砂包围埝、推土机推砂围埝

在进行吹砂前，还要进行试吹，在绞吸船到位以及吹填管铺设完毕后，需要开展试吹施工，这样可以很好地检验实际施工效果以及吹填嵌固端。在进行试吹的过程中，不仅要对现场的砂样进行分析，还要对船机设备、吹填功率以及管线布置等功率指标进行分析和统计，以便更好地调整施工方案。但是需要注意的是，试吹选择集中在每一段的试吹点进行，不能全面展开。

砂包围埝主要是指在进行试吹以及吹填垒筑临时围埝所需砂时需要进行围埝垒筑砂包。其中围埝需要沿着路基结构中的试吹并吹填垒筑临时围埝所需砂，进行围埝垒筑砂包。采用80~100 cm高的砂包高度，作为第一层吹填的挡水、防冲、防冲、中粗砂排出垫层，对沿路基结构中砂路基的外缘边线全线进行围护。处理完毕后，先在砂垫层上铺一层隔水膜，然后再铺砂包边。

在开展砂带垒筑的过程中，需要分层进行，一般情况下，要求砂带的装砂量在编织袋容量的三分之二左右，同时要求砂带的口必须扎紧，且砂带层和层之间必须错开缝隙，避免产生通缝。在对砂带进行铺设的过程中，根据设计要求可知，需要铺设土工格栅，且要求对其进行覆盖。此外，装好的沙袋必须要利用人工辅助装载机、翻斗车、挖掘机等转到拟铺设的位置进行铺筑。这样可以让吹砂和砂带垒筑分为多个工作面，从而更好地检验试吹效果和减少砂土的使用量。

进行利用推土机设备进行推砂围埝的过程中，待首层的砂石路基吹填结束后，需要借助推土机设备沿着边线进行推砂围埝。同时也要用隔水膜来进行包边，并对围埝高度进行严格控制，将其控制在1米到1.2米之间，然后进行第二层吹填施工工作。在进行吹填的过程中，需要安排专人来昼夜对围埝进行巡视，如果发现存在异常情况要及时采取一定的保护措施，避免围埝出现坍塌，对后期的施工产生影响。

（4）吹填砂路基的压实度检测。

采用填砂路基压实，并用灌砂法检测其密实度；

3.包边土、封顶土施工

（1）土样检验

无论是进行何种施工作业，都必须要针对施工现场的土样情况进行抽样调查和分析，必须要针对土质的紧密度和压实度进行分析，同时也要针对土质内部的含水量展开研究和分析。从某种层面上来说，如果路基外包填土的含水量超过了限定的含水量后，此时可以利用物理方式或者专业的设备来降低其含水量，如果含水量不足则可以通过洒水的方式来提升含水量。

（2）填筑、压实

在实际的现场作业过程中，要结合路基基底高低的差异展开吹填作业工作。在吹砂工作完成后，需要及时采用抽水作业的方式将排水沟内部的水抽干，然后再采用包边土作业的方式来确保地下水位高度不受影响。同时，还要借助碎石盲沟和路基外的排水井来进行排水。这样一方面可以让砂石中的水分完全排出；另一方面也可以保障施工质量。在开展吹填砂边坡作业的过程中，要严格控制边坡高度和边线之间的间距，必须严格根据设计要求来针对边坡展开人工削坡后进行包边土填筑。在实际的填筑过程中，不仅要选择相应大型机械设备来进行压实，同时也要严格控制施工进度。

但是在碾压过程中，必须秉承着先轻后重的原则，注意碾压方向，同时也要注意碾压次数和均匀碾压，碾压作业结束后，要根据碾压效果和设计要求，请专业测量人员进行检测，待合格后，才能对路基进行填筑，否则，将再次进行碾压直至达到标准要求。

（3）施工监测

就软土路基的施工作业环境来说，其施工难度和复杂性比其他施工区域高得多，鉴于此，一定要通过制定完善的施工检测作业系统来控制施工作业环境，并针对施工作业环境进行合理地掌控，这样才能更好地提升工程项目的施工质量。此外，通过施工监测，还可以总结出在实际施工作业过程中存在的各类问题，从而更好地提升施工作业过程中软土地基的稳定性。此外，在实际的作业过程中，高质量的施工监控手段一方面可以大幅提升路基的压实度，同时也可以符合施工设计标准。软土路基的质量监测，关键在于运用先进的仪器设备和专业的技术知识来进行。