趙維杰

（山西路橋第三工程有限公司,山西 忻州 034000）

0 引言

在我國，有些農村不少區(qū)域都有水網密集分布，路基加寬經常會遇到毗鄰水塘、魚塘等情況，而在通過對此類區(qū)域進行路基加寬施工實例的調查分析中，發(fā)現(xiàn)大部分施工后期都產生了各類質量問題，從而嚴重影響了農村公路的建設。在這樣的條件下，農村公路的拓寬改造就顯得特別重要，研究毗鄰水塘地段低等級公路路基加寬施工技術十分必要。

1 研究內容分析

1.1 木樁+擴大基礎+擋土墻組合施工

在充分查閱資料后，項目技術團隊研究出一種毗鄰水塘地段低等級公路路基加寬結構及其施工技術，先通過杉木樁加固地基，再施工擴大基礎和擋土墻，最后完成路基加寬施工，以此來提高臨水區(qū)域路基加寬的施工質量和工作效率。

（1）木樁。毗鄰水塘地段地基加固采用木樁，木樁下端削尖，直徑的2 倍為錐體的長度，利于打入持力層；錐體各斜面與樁軸基本對稱，樁尖的頂點在樁的軸線上，以保證打入時位置正確。樁徑15 cm，按設計要求嚴格控制，且外形直順光圓。木樁加固區(qū)的各樁位呈梅花形設置，相鄰排的各木樁按間距0.4 m 布置，打入深度5 m，同時樁身頂部外露不少于10 cm，便于后續(xù)與擴大基礎連接。根據《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79—2012），木樁加固后地基承載力可達125 kPa，滿足后續(xù)施工120 kPa的要求，能有效地起到地基加固的作用[1]。

（2）擴大基礎。杉木樁加固處理后，其上方設置C30 混凝土擴大基礎，擴大基礎厚度不小于50 cm，寬度為杉木樁加固區(qū)域邊緣向外側延伸不少于50 cm。混凝土擴大基礎包裹杉木樁上端外露部分，加強了各杉木樁之間的聯(lián)系，使杉木樁加固區(qū)形成一個整體，進一步保證了區(qū)域的整體穩(wěn)定性，同時擴大基礎也為后續(xù)擋土墻施工提供了一個良好的作業(yè)面[2]。

（3）擋土墻?？紤]加寬地段土方填筑量及占地面積較大，在加寬路基坡腳設置漿砌片石擋土墻，擋土墻采用M7.5 漿砌片石砌筑，底面寬度1.6~1.8 m、頂面寬度0.8~1 m，擋土墻的施工收縮了坡腳，有效減少了征地面積和土方量，在節(jié)省資金的同時提高了施工效率。

（4）路基加寬施工。路基填筑前，在擋土墻內側面的原有地基斜坡進行處理，夯實地基斜坡面并使其呈三級階梯狀分布。這樣的設計使得路基填筑的穩(wěn)定性進一步加強，有效減少了路基沉降。

1.2 技術原理與工藝流程分析

（1）技術原理分析。通過采用土圍堰分割水域，機械抽排施工區(qū)域內積水，清除淤泥后形成陸上工作面，然后壓打杉木樁加固地基，提高承載力。杉木樁施工完畢后，在其上方鋪設混凝土擴大基礎，并在混凝土擴大基礎上施工漿砌片石擋土墻對后續(xù)路基填土進行支撐，防止填土變形失穩(wěn)，同時起到收縮坡腳的作用。然后在原有路基側面設置三級臺階，并采用透水性材料分層進行填筑壓實，加強路基穩(wěn)定性，避免沉降。最后進行路面結構層和交安工程的施工[3]。

（2）工藝流程分析。標出需加寬位置→Sketch UP可視化圖紙體現(xiàn)→填筑土圍堰→抽、排水→測設淤泥表面標高→清淤至少1 m 厚→測設清淤后底面標高→晾曬→棄淤泥→杉木樁加固→鋪設擴大基礎→砌筑漿砌片石擋墻→夯實地基斜坡面→填筑透水填料并夯實。見圖1。

圖1 施工流程圖

2 效益分析

2.1 經濟效益分析

（1）通過設置擋土墻，收縮坡腳，減少了征地費用1 566.67 m2×45 000 元/667 m2=105 750 元，減少路基石渣填筑費用1 956 m3×117.41 元/m3=229 654 元。

（2）傳統(tǒng)清淤換填處理造價3 131 m3×139.55 元/m3=436 931 元，杉木樁加固地基施工造價522 m3×135 元/m3=70 470元，杉木樁加固相比清淤換填可節(jié)約造價366 461元。

（3）累計節(jié)約工期15 d，減少人工費用：15×200×6=18 000 元。

減少機械費用：挖掘機1 臺×2 400 元/臺班×15 d=36 000 元，壓路機1 臺×3 000 元/臺班×15 d=45 000 元，自卸車5 臺×600 元/臺班×15 d=45 000 元。

（4）擴大基礎、擋土墻砌筑增加費用：0.5×2×261×300 元/m3+833 m3×522 元/m3=513 126 元

合計可節(jié)省費用：

105 750+229 654+366 461+18 000+36 000+45 000+45 000-513 126=331 889 元。

2.2 社會效益分析

此技術在很大程度上解決了毗鄰水塘地段的路基加寬施工質量無法得到有效保證的問題，提高了路基拓寬的施工質量及施工效率，減少了外擴占地面積、降低了施工成本、保證了加寬結構的穩(wěn)定性。施工速度快，較傳統(tǒng)工藝極大地縮短了建設工期，受到業(yè)主的高度評價，具有一定的推廣價值，可在類似項目推廣。

3 不良土質改良

毗鄰水塘地段路基土質常常需要改良，與傳統(tǒng)的水泥改良土、石灰改良土不同，可以利用工業(yè)固體廢渣來實施土質改良。見圖2。

圖2 CFB 灰渣改良土

3.1 CFB 灰渣改良土

3.1.1 礦物組成與化學成分

CFB 爐渣和飛灰的主要化學成分均為SiO2、Al2O3、Fe2O3，與傳統(tǒng)煤粉爐粉煤灰的成分基本一致。見表1。

表1 CFB 灰渣的化學組成表

3.1.2 重金屬浸出濃度及放射性

（1）CFB 灰渣浸出濃度及放射性滿足要求。見表2~3。

表2 CFB 飛灰浸出毒性檢測結果表

表3 CFB 飛灰放射性檢測結果表

（2）CFB 灰渣具有自硬性，含有CaO、CaSO4，對土具有改性作用。研究表明，摻入飛灰與爐渣均能顯著提高土體CBR，其中CFB 爐渣效果更明顯。當爐渣、飛灰摻量為10%時，完全滿足各等級公路路基路床填筑材料的CBR 要求[4]。

（3）水塘濕地環(huán)境下路基如有孔洞，可用CFB 灰漿液注漿處理結合，CFB 灰渣高活性及高硫、高鈣膨脹性，水泥CFB 飛灰雖需水量大，水固比高，但是強度高且有微膨脹性，CFB 灰渣注漿充填材料是可行的[5]。見表4。

表4 注漿充填材料性能對比表

3.2 鋼渣改良土

（1）礦物組成與化學成分。鋼渣主要成分是CaO、Fe2O3、SiO2、MgO；其主要礦物成分包括碳酸鈣、亞鐵相、鈣鐵礦、硅酸二鈣等。見表5。

表5 鋼渣的化學組成表

（2）重金屬浸出濃度。經重金屬溶出實驗，鋼渣的重金屬浸出濃度較小，滿足工業(yè)污水綜合排放標準，即使用鋼渣用作公路集料不會造成二次污染。見表6。

表6 鋼渣的重金屬元素浸出濃度表

（3）鋼渣中含有大量死燒的游離氧化鈣，會緩慢吸水產生破壞性膨脹。優(yōu)先選擇陳化時間長的舊渣，通過水洗破碎降低暴露膨脹位點；可采用添加粉煤灰等材料，充分利用鋼渣高活性和高堿度，形成復合激發(fā)提高強度[6]。

4 結語

綜上所述，該文通過對該技術的研究，詳細了解其技術特點和工藝原理，明確該方法的適用范圍。現(xiàn)總結如下：

（1）現(xiàn)場進行施工并收集過程相關參數(shù)，對施工工效、質量分析總結進一步優(yōu)化方案，并對施工方法的實施進行必要的施工改進，對每道施工步驟形成詳細、可行、易操作、安全的具體施工工藝方法，進一步形成一套完整的施工組織方案和管理辦法并進行技術經濟效果總結，為將來同類型地質情況下施工提供包括施工工藝、質量控制以及風險控制措施等方面的重要信息，能夠有效地節(jié)約工程成本。

（2）在獲取加寬路基處的地質水文資料的基礎上，分析不同形式路基加寬工藝的特點，合理判斷在毗鄰水塘地段路基加寬中采用“木樁+擴大基礎+漿砌擋墻”工藝的可行性，通過技術創(chuàng)新解決了目前在類似地質水文條件下常規(guī)施工存在的困難。通過對以上內容的研究，形成了成套的技術成果，為在類似地質水文環(huán)境中進行路基加寬施工積累經驗，可為其他類似項目提供借鑒。