上海建工一建集團有限公司 上海 200120

1 工程概況

昆山市中環(huán)快速化改造工程北線N-I標FY路基施工中，F(xiàn)YK0+350～FYK0+568段為5#河浜，該河浜原先為一個超深的取土坑，因5#河浜寬度為42 m，水深在8 m左右，且河道西端緊靠一家企業(yè)的東側(cè)圍墻。

按照設(shè)計要求，路基施工前必須先清淤后施工路基，路基采用5%灰土填筑至路床底標高后（設(shè)計路面下2.14 m），按一般路基施工方法施工上層路基。在5#河浜清淤過程中發(fā)現(xiàn)位于FYK0+416.60～FYK0+458.60（K0+618～K0+660）段淤泥量較多，當清淤至-1.7 m時河道內(nèi)還有大量的淤泥，采用鋼釬插探，插探結(jié)果顯示河浜清淤面（-1.70 m）以下還有4.0～4.5 m。

2 施工方案選定

按照道路平面設(shè)計圖，擋墻基礎(chǔ)距離企業(yè)圍墻只有7.6 m，如果采用清淤至河底，F(xiàn)YK0+458.6處需清淤河底距離圍墻只有3.11 m。那么圍墻及周邊建筑物必須采取加固保護措施，平面位置見圖1。根據(jù)上述情況，我部決定在現(xiàn)狀河浜淤泥面標高-1.7 m的基礎(chǔ)上采用拋石擠淤的工法，以減少清淤對周邊建筑的影響。

3 現(xiàn)場實施[1,2]

3.1 施工準備

拋石所選的石料杜絕摻有風化石，其尺寸范圍宜為30～80 cm，河塘水位較深部位所采用石料尺寸范圍需增至50～100 cm。

圖1 拋石擠淤平面位置

本次施工范圍確定為FYK0+416.60-FYK0+458.60，長42 m，拋石擠淤長在擋墻長度的基礎(chǔ)上每邊+5 m，計52 m，寬15.55～25.41 m不等。但在拋石擠淤過程中，拋石在擠的過程中外側(cè)斷面不可能垂直，會產(chǎn)生1∶0.7的坡，故擠淤底面長58 m，寬18.55～28.41 m。

3.2 拋投片石

根據(jù)現(xiàn)場地形及實際情況，采用“漸進法”向塘底拋石，拋石方法從塘的西側(cè)向東側(cè)推進，擠出的淤泥在東側(cè)挖出后堆放至岸邊外運；拋石料徑下大上小，待石料由自卸汽車運至施工現(xiàn)場河塘邊緣后，先用挖掘機按料徑大小進行篩選，即先將大粒徑的石料拋投至河塘內(nèi)，拋投過程確保分層均勻，直至大粒徑石料露出淤頂，然后拋投小粒徑的片石，并用平地機將小粒徑的片石推平嵌縫。

3.3 碾壓

拋投過程中首先由較大自重的挖掘機、平地機來回開行進行碾壓，使片石嵌入基本穩(wěn)定。待較大的作業(yè)平面形成后，采用180 kN以上的振動式壓路機進行碾壓，振動碾壓遍數(shù)不小于5 次，碾壓過程中，人工跟在壓路機后面用小粒徑片石或石屑將空隙處鋪滿填平，直至拋石層完成面平整且無明顯空隙。

3.4 檢測

拋填體壓實度采用沉降觀測法進行檢測，采用重型振動式壓路機壓實，當壓實層頂穩(wěn)定且無明顯輪跡即可確定為密實狀態(tài)。在檢測段落選取測點，用白灰做標記，先記錄初始高程，然后用壓路機振動碾壓2 遍后，再測量檢測點的高程，如前后2 次檢測點高程差在3 mm以內(nèi)，可確定沉降穩(wěn)定，壓實度基本滿足要求。沉降觀測檢測點的抽檢頻率依據(jù)常規(guī)灌砂法檢測的頻率。檢驗合格后方可進行下部工序的施工。如檢驗不合格，須查明原因并繼續(xù)碾壓，直至合格。

4 實施情況

4.1 施工過程中沉降及水平位移觀測

為了防止工后沉降量過大造成路面結(jié)構(gòu)層破壞，拋填過程需采用設(shè)置臨時觀測樁對拋投體沉降穩(wěn)定性進行檢驗，檢驗結(jié)果如圖2、圖3所示。如路基中心日沉降量達到1.5 cm/d，或日側(cè)向位移量達到0.5 cm/d時，應(yīng)馬上停止拋投作業(yè)，直至日沉降量或側(cè)向日位移量小于上述值后再進行填筑。

圖2 施工過程沉降曲線

圖3 位移曲線

4.2 工后沉降及水平位移觀測

工后沉降及水平位移的觀測是檢驗軟弱地基處理效果的有效方法。在該項工程施工過程中，在此次河塘拋石擠淤施工路段共設(shè)置了4 個永久沉降觀測點及4 個水平位移觀測點，工后沉降及位移觀測結(jié)果如圖4、圖5所示。

圖4 工后軟基累積沉降曲線

圖5 工后邊樁累積位移曲線

圖中顯示，在工后60 d內(nèi)，拋填體沉降仍在繼續(xù)，說明拋填體固結(jié)還未完成，底部殘留的淤泥還未完全擠出，但4 個觀測樁處的日沉降量均≤5 mm，說明基底殘留淤泥層較薄。在工后60 d以后，工后沉降及水平位移基本趨于穩(wěn)定。累積工后沉降≤3 cm，累積工后水平位移≤5 mm，拋填體固結(jié)基本完成，拋石擠淤處理效果良好，路基施工質(zhì)量得到有效保證。

4.3 拋石擠淤效果評價

公路、市政工程建設(shè)領(lǐng)域中軟弱地基的處理方法眾多，如開挖換填、淺層夯填、預制管樁、旋噴樁、深層攪拌樁等，但上述處理方法在濱海、浜塘地區(qū)的軟基處理運用存在局限性且樁基處理的投資費用較高，而拋石擠淤處理濱海地區(qū)軟土路基，不僅能夠很好地克服上述軟基處理方案應(yīng)用的局限性，還具備以下優(yōu)勢，值得推廣：

1）片石拋填后，利用片石間的咬合擠密效應(yīng)，形成整體筏片狀基礎(chǔ)，地基整體性較完整，能顯著提升拋填體的抗剪強度，增大地基的承載力；

2）片石與片石間的孔隙滲透性好，能形成排水面，加快促成下臥軟弱層的固結(jié)；

3）片石具有遇水壓縮性極低的特性，可有效消除地基因遇水壓縮而導致的地基沉降不均勻；

4）片石與片石間的空隙存在使得毛細水無法上升，能有效阻止毛細水上升侵蝕上層路基；

5）施工過程中，利用石料自重進行擠淤，加之重型機械設(shè)備的碾壓，能夠達到良好的擠淤效果。

5 結(jié)語

通過該項工程軟基處理實例可見，拋石擠淤施工質(zhì)量控制應(yīng)注意以下幾點：

1）拋石擠淤應(yīng)選用不易風化的堅硬片石，且片石直徑不小于30 cm；

2）拋投次序先中間后兩邊，使泥沼及軟土向路基兩側(cè)擠出，拋填過程中設(shè)置臨時觀測樁，根據(jù)觀測結(jié)果控制拋投時間以防止工后沉降量過大造成路面結(jié)構(gòu)層破壞；

3）施工過程中應(yīng)合理配置壓實機具，宜采用180 kN以上重型壓路機，碾壓順序應(yīng)先輕后重、先整體后局部、先靜壓后振動；

4）觀測工后沉降及水平位移是檢測軟土路基處理效果的最佳方法，且可以合理確定后道工序的施工安排。