婁亞鵬

（河北廣通路橋集團有限公司，河北 邯鄲 050000）

1 道路軟基常見處理方法與現(xiàn)狀

綠色道路建設是推進交通建設發(fā)展的有力抓手，也是道路建設理念的全新升級。綠色道路建設的目的不僅是緩解交通壓力、推進城市建設進程，更是在符合生態(tài)環(huán)境保護要求的前提下，合理統(tǒng)籌資源，實現(xiàn)集約節(jié)約，促進自然和諧，降低生產(chǎn)能耗。同時，也有利于多措并舉，開創(chuàng)道路建設的新局面。道路施工建設過程中吹填砂技術的應用[1-3]，在保障工程質量的同時能有效降低施工成本，且對周邊環(huán)境也不會造成污染，是十分經(jīng)濟環(huán)保的選擇。

軟土的天然含水量較大，壓縮性好，強度低，且具有蠕變性和觸變性等不良特性，直接用于道路施工路基時存在較多的施工問題，需要對其進行提前處理，以保證后續(xù)道路的質量，不出現(xiàn)沉降和坍塌等。在軟土路基的處理方面，應用較多的包括排水固結法、擠密法（圖1）、化學加固法、土工材料加固法以及換填土層法等，學者孟慶山等[4]、關超等[5]、張新[6]等都進行過相關闡述與研究。在實際應用中，作為一種綠色方法，吹填砂技術是一種較為常見的軟土路基處理技術[7-9]，基于此，本文著重闡述了吹填砂技術的原理及工藝流程，旨在規(guī)范實踐施工，保證施工質量。

圖1 擠密法原理示意

2 吹填砂技術概述

2.1 技術原理

在道路施工的過程當中，路基填筑是基礎工程，能夠保證道路下部結構的穩(wěn)定性，同時可承受路面交通荷載的靜荷載以及動荷載。用作道路路基填料的基本要求是挖取方便、壓實容易，同時具備較強的強度以及水穩(wěn)定性。路基作為一種土工結構，會受到地質水文、降雨等自然條件的變化影響，因此必須保證具備足夠的堅固性、穩(wěn)定性以及耐久性，以避免影響交通行駛。

吹填砂技術又被稱為“水力吹填”或“水力充填”，整個技術的原理在于通過水力機械的作用實現(xiàn)泥沙沖攪，利用泥漿泵將一定濃度的水體泥漿通過壓力輸送至管道，并在壓力的作用下使其逐漸脫水固結完成取土任務（流程如圖2），繼而將其輸送至吹填區(qū)。該過程的應用難度整體較低，能夠有效地節(jié)省勞動力，且在施工安全上有一定的保障，因此被廣泛應用于沿江城市的道路路基填料施工當中。

圖2 吹砂填方工藝流程

2.2 環(huán)保措施

為響應綠色道路建設，在利用吹填砂技術進行道路路基填筑的過程當中，有必要采取一定的環(huán)保措施來防止施工建設過程當中產(chǎn)生的污染。主要應對措施主要分為對水域環(huán)境的保護以及對施工現(xiàn)場的保護兩個方面。

在水域環(huán)境保護方面，首先要防止施工船舶以及供油船舶對水域造成的污染，可以采取相應的應急措施防止漏油等油污泄漏的現(xiàn)象產(chǎn)生，一旦發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象，可以在水中投放吸油材料或者消油劑防止污染面積的擴散；其次，應該根據(jù)綜合施工條件進行一定數(shù)量和管徑的排水管的設置，保證排水管與江水實現(xiàn)有效溝通，使瀝出水可以形成回流，也可設置一些小型的導流壩以及沉淀池來清潔回流水并有效防止漫溢。

在施工現(xiàn)場環(huán)境保護方面，應及時拉設安全警戒線，保證施工過程當中產(chǎn)生的施工垃圾不被隨意丟棄，另外，生活、生產(chǎn)所產(chǎn)生的垃圾應進行集中處理，避免任意裸露處理影響環(huán)境。

2.3 經(jīng)濟效益分析

伴隨著城市建設進展的逐漸加快，市政道路、高速公路四通八達，在其修筑的過程當中需要大量的土方填筑，對于大多數(shù)的北方城市而言，在道路施工的過程當中，會采用細砂作為路基填料，而眾多沿江城市土地資源極為匱乏，土質也非常松軟，因此在進行路基填筑的過程當中，往往會占用大面積農(nóng)田進行土質挖掘，不僅不利于水土保持而且會影響到各類經(jīng)濟作物的生產(chǎn)。如果單純采用土石材料進行路基填充，不但運費高成本高，同時還會對周邊環(huán)境造成相應的污染，很難符合綠色道路建設的基本原則。

采用吹填砂工藝進行道路路基填筑符合綠色道路建設標準，對促進經(jīng)濟效益也有十分明顯的作用。首先，采用吹填砂技術進行路基填筑能夠最大限度地避免占用農(nóng)田實現(xiàn)土地資源的節(jié)約；其次，水路運輸費用更低，能夠在很大程度上節(jié)省工程造價；最后，若采用普通沙土或者石料進行路基填充，雨季很難保證施工進度，而吹填砂具有良好的滲水性，即便在雨季也能正常保證工期，減少施工損失。

3 吹填砂技術施工工藝

3.1 施工前準備

吹填砂施工前的準備工作包含采砂作業(yè)準備、鋪設管道準備以及施工現(xiàn)場準備。

（1）采砂作業(yè)準備：吹填砂技術施工過程當中，需要在河道中心進行采砂，通過運輸以及管道輸送至施工現(xiàn)場，因此在采砂作業(yè)前應辦好采砂許可證、航道通行證以及相關的用電手續(xù)等。

（2）鋪設管道準備：采砂管道的鋪設要根據(jù)吹填距離來決定，如果吹填距離較近，只需要吹沙船配合合適的吹沙設備，無需加壓設備就能實現(xiàn)吹填作業(yè)。但如果吹填距離較遠，需要在管道鋪設的過程當中增加加壓系統(tǒng)，延長吹送長度，如圖3。但在此過程當中應保證安裝牢固，并隨時檢查排沙管道避免受壓破壞。

圖3 首端增壓泵與接力泵

（3）施工現(xiàn)場的準備：主要任務是將淤泥以及相關浮土清理干凈，淤泥如果未能及時清除，則會在填筑的路基中造成淤泥夾層影響路基的穩(wěn)定性，在進行淤泥清理的過程當中，主要通過挖除機以及泥漿泵抽排等方式實現(xiàn)。淤泥清除之后要及時夯實軟土路面，如果路基積水較多，需要挖設引水渠排干水分。堤基清理項目與質量標準見表1。

表1 堤基清理項目與質量標準

3.2 砂料的選擇

路基的填筑過程的目的是保證填筑的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性，吹砂料的選擇十分重要。在砂料施工之前應進行砂樣的檢驗，其中，最大密度與含水量達到壓實所要求的范圍內，砂中含泥量應保證小于15%，且其中不含有腐殖土、樹根等其他有害雜質，因此，在施工前必須對所選砂料進行采樣檢驗，確保合格之后才能進一步使用。

3.3 吹填施工壓實

吹填壓實的過程中道路的填筑寬度決定了填筑方式，如果寬度不足30m，則采取全斷面的方式進行填筑。排沙管道必須沿著道路的中線進行敷設，并通過分段實施的方法完成吹填，每吹填一次后都要進行嚴格的壓實檢測，方可完成下一道填筑。每進行下一道吹填前都必須做成傾斜度為2～4°角的橫向斜坡，并在兩堤角處設置縱向擋水堤，然后根據(jù)分倉長度設置多道橫向分隔構成分倉吹填區(qū)。在此過程當中，應該注意將排水口設置在吹填末端，同時時刻根據(jù)內部實際情況進行排水設施的鋪設，見圖4。

圖4 吹填砂施工現(xiàn)場布置

當路面寬度大于30m 且同時設置有相應的擋水堤，則需要采用半幅吹填的方式進行吹填，管道的鋪設沿著路線中線進行，也可選擇在兩半幅中部同時鋪設，半幅吹填的過程中可以輔助人力或者機械進行排沙移動，以減少橫向工作量。整個吹填依舊采用分段式推進，同樣要確保一層吹填壓實之后再進行下一步施工。同時，為確保吹填質量，每進行一次吹填都必須完成一次穩(wěn)定觀測，以確保沉降速度和水平位移在可控范圍以內。注意吹填完成后，用袋裝砂包邊實現(xiàn)圍堰的效果。由于吹填過程是連砂帶水的吹填，在重力作用下，砂會下沉，需通過包邊袋裝砂完成水的滲透排除，在該過程中要注意，圍堰的高度需要比一般吹填層高30～50cm，并達到堅實、不留裂縫的效果。

3.4 壓實度檢測

對吹填路面進行壓實度檢測的目標在于，確定壓實方法、壓實設備以及壓實系數(shù)的應用是否符合填充要求。檢測的過程當中可以選取一段路基在正式施工前完成，進而整個工程的實施提供建設意見。正常情況下，不同含水量的砂能夠完成不同的壓實度，相應的剪切強度也會有不同的體現(xiàn)，見表2。

表2 不同成型條件下細砂抗剪強度

4 吹填砂施工控制要點

在進行吹填砂施工時，排砂口的混合料中，包含砂、水以及泥等，其中的砂料僅占比約十分之一，其余的泥和水等必須有其他適當?shù)耐ǖ烙枰耘懦?，避免施工中引起的流體壓力或液體壓力過大，導致吹填的路基失去穩(wěn)定性。同時，排砂口的出口壓力也較大，施工時應控制好其與路床垱水堤之間的距離關系，避免過于靠近而引起不利反射。另外，在進行吹填砂的設備配置時，不僅需要考慮施工工期和生產(chǎn)效率，還應考慮軟土路基的寬度以及現(xiàn)場泥水的排出通道，綜合相關因素全面考慮，才能適應現(xiàn)場施工工況。

5 結語

道路施工過程當中，路基填筑質量、進度和成本控制影響著整體工程的質量、進度和成本控制。采用吹填砂技術進行路基填筑，相較于傳統(tǒng)的機械施工，有效降低了施工成本，保障了工期，在質量控制方面也具備較大的優(yōu)勢。另外，吹填砂技術不會對周邊環(huán)境造成嚴重影響，且在吹填砂開采的過程當中，不會占用土地，也不會造成資源浪費，能夠滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，符合綠色道路建設實施的基本原則。