浅谈抛石挤淤施工方法在软土路基中的应用

任永明+王春彩

摘 要：抛石挤淤是一种常用的软土地基处理技术，在沿海地区水渠、鱼塘等淤泥比较多的地区修筑公路应用比较广泛，文章介绍了抛石挤淤路基处理方法的原理，以某高速某段为例，介绍了其施工工艺、流程、方法以及施工过程中质量控制的关键点，最后经过试验检测，表明该路段路基的处理方法是可行的，取得了良好的经济效益。

关键词：抛石挤淤；软土路基；原理；方法

一般而言，公路工程对地基有三方面要求：首先是稳定性的要求，要求地基在外力作用下，地基土体能够保持稳定；其次，是对变形的要求，要求在外力作用下，地基土体产生的沉降、位移等各种变形不能超过允许值，一但地基变形达到或超过允许值，就会影响到路基结构的安全，导致不能正常使用，甚至会造成结构的破坏；最后是对渗透的要求，要求水力比降不允许超过允许值，否则地基就会因潜蚀作用和管涌作用而产生稳定性破坏，从而导致路基的破坏。抛石挤淤这种施工方法就是利用片石进行施工，将一定数量的片石抛入淤泥底部，将淤泥挤出，从而使软基得到加固处理，使地基能够稳定，进而解决稳定性，变形以及渗透的问题。

1 抛石挤淤的施工原理

抛石挤淤是指用一定数量的满足粒径要求和强度要求的片（块）石，借助其自重和一定的外力将块石抛投入需要处理的淤泥或淤泥质地基中，将地基中的淤泥质土挤走，形成一种（块）片石起主要的承重作用的材料，剩余部分残留的淤泥在孔隙中起胶结作用的结构，两者共同作用，达到加固地基的效果。抛石挤淤施工方法对大孔隙比，含水量高，渗透性差，抗剪强度低的软土地基特别适用，采用边振动边碾压的方法，对投入的材料进行碾压，在机械的振动、挤压、扰动作用下，淤泥质土结构遭到破坏，在片（块）石被挤入的同时，软土颗粒重新进行排列，孔隙中的水通过片石排出，孔隙中的压力也慢慢进行消散，同时淤泥质黏土的性质得到了改善。片石在置换挤密作用下被填充到淤泥中，形成一种新的片石结构，减少了结构的沉降，提高了土基的承载能力，因片石和淤泥质黏土的结构经过重新组合，加之片石本身良好的透水性，使地基很快能够固结成型，使整体结构强度得到了很大的提高。

2 工程实例

2.1 工程概况

某高速公路路线所经区域水系发达，其中一段鱼塘和稻田较多，清淤量较大，最大淤泥厚度达到5米，较浅的地段也有2米以上，平均清淤厚度在3米左右，况且该段路基附近有很多石山，石方材料丰富，开采比较方便，特别适合选用抛石挤淤的施工方法，经分析该段选用抛石挤淤方法对路基进行加固处理。

2.2 机械配备

该工程每个作业面需配备挖掘机2台；推土机1台；25t振动压路机1台；自卸汽车3台。

2.3 材料要求

选用片石要有一定的强度，不能采用风化石，其尺寸不小于30cm，且不宜大于80cm，明水较深地段可将粒径适当加大至50cm～100cm。

2.4 施工工艺

2.4.1 施工准备。施工准备包括两个方面：一是施工便道的准备，尽量利用已有施工道路，修建沿线施工便道，方便材料的运输；二是材料的准备工作，利用自卸汽车进行运输，选择运距较短，质量过关的块石或者片石作为抛石挤淤的原材料，按规定卸在施工场地附近方便使用，运至现场的石料严禁直接向鱼塘、水渠进行倾倒。

2.4.2 测量放线。按照设计要求对需要进行抛石挤淤的路段进行施工放样，按照设计标高计算出该段路基顶宽度，在鱼塘边定出路基中桩和边桩，作为抛石范围。

首先按照设计进行开挖，先清除上部硬质层，开挖至软基，再进行回填碾压，抛填片石不得任意抛填，抛石料径按照“下大上小”的原则，呈三角形进行填筑。将运至施工现场的石料先用挖掘机进行分选，将大粒径的片石均匀分层进行抛投，靠自身重力沉降和借助挖掘机碾压的外力使块石沉至底层硬土质层，形成一种以块石为主要承重骨架，中间充满淤泥的复合地基形式。填筑要分层进行，填一层，碾压一层，当石料露出淤泥面或水面时，再采用粒径较小，级配良好的石料进行填筑。需要注意的是：如果路线从鱼塘中间穿过时，抛石挤淤要从路堤中心开始呈等腰梯形向前和两边进行，使得淤泥从路基两侧挤出；如果路线经过鱼塘的一个边角，那么從塘梗向塘中心进行抛投，使淤泥从塘中心挤出。在抛石过程中采用挖掘机和推土机进行配合，可以加强挤淤效果，当石料抛至淤泥面或水面以上40cm左右时就可以进行碾压。碾压采用25t振动压路机进行碾压，先振动碾压4-5遍，在碾压过程中配以人工将孔隙用小石和石屑填平，直至表面无明显空隙为止。

2.4.3 质量检测。抛石挤淤法的压实度多采用沉降观测法进行检测，在挖掘机、推土机、压路机等众多重型机械的多次碾压下，路基顶面处于稳定，且没有轮迹，即可认为达到密实状态，开始进行检测。在待测路段选择合适的监测地点，做好明显标记，记录好初始高程，在碾压过程中每碾压两遍检测一次高程，直到前后两次所测高程之差在不大于3mm时停止碾压，判定为沉降合格，然后进行下层填筑，如果检测不符合要求，则查明原因，继续碾压，直到合格为止。

2.4.4 施工质量及保证措施

（1）认真作好图纸审核、技术交底等工作，开工前首先要对作业人员进行技术交底，通过交底使作业人员明白施工的工序，施工需要注意的事项和应该达到的技术要求等，同时对重要工序和特殊工序做到心中有数，保证在施工过程中能够准确规范的进行操作。（2）现场施工实行工序检验制度，严格实行“三检制”，任一阶段的检查不合格均不得进行下道工序。（3）满足施工所需要的各种机械设备，要求设备在使用前必须进行检修、试机，保证进场设备合格安全。（4）施工前认真做好调查，尤其是鱼塘水位，淤泥深度等要重新进行调查，以便更好地指导现场施工。

2.5 质量控制关键点

（1）施工前对鱼塘、水渠等水深、淤泥深度、塘底坡度等进行认真调查，用以指导现场施工。对片石质量一定要严格控制，不合格材料不得使用。（2）每次填筑必须严格按照规范和试验段确定的参数进行，厚度不能过厚，否则下层振动能量减弱，不能对淤泥层起到振动破坏的作用，片石也很难挤入淤泥层，不能很好地固结稳定。（3）基坑开挖时不宜残留塑性粘土，否则与片石一起挤入淤泥质土后，使淤泥质土含水量降低，容易形成浅层“硬土层”，对整体路基造成不利影响。（4）选择块径不小于30cm的硬质块石，当抛出的石块露出地面或水面时，再选用粒径较小的石块，抛填的石块要有一定的级配，大小适宜，以满足抛填碎石的密实性和均匀性要求。（5）垫层在施工时必须分层填筑，分层碾压，保证每层压实度。

2.6 处理结果检测

通常检测其抛填石块是否落底（即抛填的厚度）和抛填石块的密实度，可以通过地质雷达进行检测，经检测满足设计要求。经检测，施工方法选用得当，处理成功，达到了预期的效果。

3 结束语

抛石挤淤施工方法优点众多，总结主要以下几点：操作工艺简单，施工周期短，可以加快工程进度，对地基加固的效果比较明显，降低工程成本等，是软土地基处理常采用的方法之一。通过此工程软基处理实例，我得到以下几点认识：（1）片石必须使抛填落底，满足施工后沉降的最终要求。（2）当需要处理加固的路基范围较宽时，在超出每侧路基边侧3.5～4.2米范围用袋装碎石、砂石土填筑或者做反压护道，防止抛填的石块超出建筑红线，影响相邻构筑物的稳定性。（3）抛填时首先必须抛填较大的石块，抛填深度必须达到淤泥地板一定深度，防止路基接触面沉降过大或发生整体滑动破坏。

参考文献

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