胡永安 孫立宏

（河北省昌黎縣水務(wù)局 河北 昌黎 066600）

由于淤泥土具有強(qiáng)度低，壓縮性大，滲透性小，地基承載力低，加荷后易變形且不均勻、觸變性及流變性大，施工中如遇到此種地基土，則必須進(jìn)行處理。對(duì)于淤泥軟土地基處理的方法有很多，拋石擠淤是其中一種，屬于解決海相、河谷相、湖沼相、三角洲相等河流沖積物軟地基的處理方法。拋石擠淤地基處理就是通過向流塑狀的高靈敏度的淤泥表面大量集中拋填土石填料，依靠填筑體的自重，將淤泥擠出基底范圍，達(dá)到強(qiáng)制置換飽和軟土，以提高地基承載力[1]。

1 拋石擠淤地基處理法簡(jiǎn)介

1.1 拋石擠淤地基處理法的原理

拋石擠淤屬?gòu)?qiáng)迫換土的一種形式，通過向軟土中拋入較大的片石、塊石，使片石、塊石強(qiáng)行擠出軟土并占據(jù)其位置，以此來提高地基承載力，減小沉降量，提高土體的穩(wěn)定性。

這種施工方法不用抽水挖淤，施工迅速、方便，常用于表層硬殼已被挖除的，具有觸變性的流塑狀的飽和淤泥或淤泥質(zhì)土的處理。由于擠淤拋填體必須下沉到層底的硬土層，故其一般適用于不排水抗剪強(qiáng)度小，四周為封閉的稀淤泥，或片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度不超過4m的軟土。另外，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)具備石料豐富，運(yùn)距較短的條件時(shí)，該方法還可以極大地降低工程造價(jià)。

1.2 拋石擠淤地基處理的施工要求

為保證填筑體能下沉，原則上要求應(yīng)先挖除阻礙填筑體下沉的表層硬殼，避免復(fù)合地基底層拋大塊體過多而造成填筑體架空的現(xiàn)象。為此，底層要選定適宜振動(dòng)碾壓的較大塊徑的拋填體，根據(jù)近挖遠(yuǎn)卸的排淤原則，采用有效挖泥工具在填筑體兩側(cè)盡量挖淤卸荷，加大填筑體的下沉深度。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概述

2000年昌黎縣砌筑飲馬河入?？诤５?，該建筑場(chǎng)地地勢(shì)低洼，地形平坦，地貌屬岸邊平原及河口三角洲地貌。設(shè)計(jì)海堤采用衡重式漿砌石結(jié)構(gòu)，壩高4m，地面上2m，地面下2m，基底設(shè)計(jì)承載力要求fk≥150kPa。

據(jù)鉆孔揭露，本次工程在勘察鉆孔控制深度范圍內(nèi)，第四系土層可劃分為5層，第四系堆積物以細(xì)粒土為主，自上而下為：①細(xì)砂，風(fēng)積而成，厚0.3m～0.8m；②粉土，厚0.3m～0.9m；③粉細(xì)砂，厚0.3m～1.6m；③—1，淤泥，厚0.3m；④粉質(zhì)粘土，厚0.4m～0.9m；⑤—1含貝殼細(xì)砂，厚0.4m～0.7m；⑤—2粉質(zhì)粘土，厚 0.6m；⑤—3粉土，厚0.1m，泄湖相地層；⑤細(xì)砂，厚大于0.7m，屬海相地層。據(jù)孔內(nèi)觀測(cè)，地下靜水位距自然地面0.3m～1.2m。按重型動(dòng)力觸探結(jié)果，場(chǎng)內(nèi)③粉細(xì)砂、⑤—1含貝殼細(xì)砂層都屬可地震液化土層，綜合液化指數(shù)ⅠLE＜5.0。場(chǎng)地土類型按《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073—2000）綜合評(píng)定場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土。

2.2 地基處理方案的選擇

按圖紙要求，施工單位開挖基槽至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，該位置位于③粉細(xì)砂層。該土層受地下水浸泡，經(jīng)挖掘機(jī)擾動(dòng)，呈現(xiàn)飽和土體狀態(tài)，所以，地基土表現(xiàn)為高含水量、高壓縮性、高靈敏度且承載力極低的觸變性流塑狀河相淤泥。由于施工降水無法迅速排除飽和土體中的孔隙水，致使基槽無法成形，砌筑塊石無法下沉到硬基底層形成接底式基礎(chǔ)，致使砌筑工程難以進(jìn)一步實(shí)施。

由于流塑狀的淤泥較為稀軟，不排水抗剪強(qiáng)度較低，且靈敏度高，若采取挖除方案其開挖和運(yùn)輸都比較困難，將給施工帶來很大不便，所以此方案被予否定。考慮到施工場(chǎng)地距北部山區(qū)采石場(chǎng)約20km，運(yùn)距很短，且石料可充足供應(yīng)，經(jīng)工程各方研究，最后決定采用“拋石擠淤地基處理法”進(jìn)行地基處理，并由原設(shè)計(jì)單位出具了設(shè)計(jì)變更說明。

總體思路為：在基槽底部拋填塊徑不小于0.3m的塊石，依靠單塊塊體自重沉入淤泥中，形成以塊石為骨架中間充滿淤泥的復(fù)合地基。由于基槽四周是封閉狀的淤泥，經(jīng)拋填、擠淤后，填筑體能形成接底的較為穩(wěn)定的置換地基，可滿足設(shè)計(jì)要求的承載力并具有較小的變形性能。

2.3 施工的方法

拋填擠淤工序流程為：拋塊石擠淤——挖掘機(jī)碾壓——碎石填隙——鋪設(shè)墊層。

以30m長(zhǎng)基槽作為一個(gè)處治單元。挖淤之前準(zhǔn)備好塊石，堆碼在基槽兩側(cè)，距基槽上口邊緣不小于5m。實(shí)測(cè)基槽控制高程，并經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)檢查確定拋石范圍及拋石界線。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，拋石擠淤?gòu)囊欢诉M(jìn)占施工，人工投擲塊石要求均勻，每層拋石后挖掘機(jī)碾壓數(shù)遍并把淤泥往另一端擠壓至基本穩(wěn)定。當(dāng)拋石高度超出淤泥面并拋石范圍符合設(shè)計(jì)要求后，用小碎石填充拋石縫隙，挖掘機(jī)碾壓，直至基礎(chǔ)穩(wěn)定、無彈簧現(xiàn)象為止。最后，在大塊徑的單塊體骨架上部及間隙鋪設(shè)30cm厚級(jí)配良好、透水不透泥的石渣墊層進(jìn)行整式壓載擠淤置換，形成散式骨架與整式擠淤平臺(tái)結(jié)合的復(fù)合式地基。

2.4 施工注意事項(xiàng)

（1）使用未風(fēng)化石料擠淤拋填時(shí)，塊石大面朝下，塊石小于30cm粒徑的含量不得超過20%。

（2）碼方距基槽上口邊緣不小于5m，以減少基槽坡面的坍塌、滑坡。一旦基槽產(chǎn)生塌滑，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，必須使填筑頂面的高程和寬度滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）注意沿基槽寬同步進(jìn)占，這是保證全斷面整體同步沉底的關(guān)鍵。如果不是同步進(jìn)占，而形成如箭矢形的局部首先突進(jìn)，則箭頭兩側(cè)擠起的淤泥必將影響后續(xù)拋填石料沉底，從而使填筑不能按設(shè)計(jì)要求達(dá)到整體同步下沉的效果。

（4）及時(shí)清除端頭及兩側(cè)的淤泥包，這是加速拋石沉底的重要措施。在進(jìn)占過程中，在端頭和其兩側(cè)隆起的淤泥包將形成沉底的重大障礙，應(yīng)用挖掘機(jī)將淤泥包及時(shí)挖除，以減小底部淤泥擠出的阻力，保證拋石沉底。

（5）拋石碾壓后應(yīng)及時(shí)檢測(cè)填筑頂面高程，共需復(fù)測(cè)3次，每次間隔2h，確保其頂高程符合設(shè)計(jì)要求。

2.5 工程施工效果

海堤工程基礎(chǔ)經(jīng)拋石擠淤法處理后，解決了基礎(chǔ)難以砌筑的問題，工程得以順利實(shí)施并按時(shí)竣工。而且此方法與樁基法、換土法、灌漿法、排水固結(jié)法等相比較，縮短了工期，節(jié)約了投資。

工程現(xiàn)已運(yùn)行九年，成功地抵抗了多次風(fēng)暴潮的侵襲，未出現(xiàn)因基礎(chǔ)不均勻沉陷造成的堤身開裂、傾斜等問題，取得了很好的預(yù)期效果。

3 結(jié)語

“拋石擠淤地基處理法”是通過向流塑狀淤泥基槽內(nèi)大量集中拋填石料，依靠塊石自重，將淤泥擠出基底范圍，達(dá)到強(qiáng)制置換飽和軟土，提高地基承載力目的的一種地基處理法。此法已在昌黎縣飲馬河入?？诤５痰鼗庸烫幚碇袘?yīng)用得十分成功。實(shí)踐表明，該方法具有節(jié)省工程投資、縮短建設(shè)工期、少占土地等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)與本文地基情況相似的屬于海相、河谷相、湖沼相、三角洲相等河流沖積物的地基加固施工具有參考借鑒價(jià)值。陜西水利

[1]趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005年