辽宁省滨海地区道路中废弃盐滩的软基处理

浅谈在辽宁省滨海地区道路中废弃盐滩的软基处理何川川1金保佟2(1.大连公路工程集团有限公司,辽宁大连116100；2.大连公路工程集团有限公司，辽宁大连116100)摘要本文通过辽宁省滨海公路大连市金州北海至葫芦套段七顶山盐场废弃盐滩软基处理的施工,总结了抛石挤淤、堆载预压、强夯置换等软基处理方法在滨海地区软基处理中的综合应用、施工工艺、质量控制手段和质量检验方法。关键词辽宁省滨海公路软土路基抛石挤淤堆载预压强夯施工1前言沿海经济区域的快速发展，使得沿海地区道路建设的规模不断扩大。但是，由于沿海地形的特殊性，在建设过程中往往会遇到废弃盐碱滩涂软土地形，为了满足道路变形和强度要求就需要对废弃盐碱滩涂软土路基进行处理。常规的处理方式（一）表层处理法：1、砂垫层2、反压护道3、土工聚合物处治（二）换填法：1、开挖换填2、抛石挤淤3、爆破排淤（三）重压法：1、堆载预压法2、其他重压法（四）垂直排水固结法等，我单位在辽宁省滨海公路大连市金州北海至葫芦套段废弃盐滩的软基处理中，对几种软基处理方法进行了综合应用，取得了不错的经济技术效果，深受项目建设方、监理方和有关专家的一致好评。下面，就以我单位在辽宁省滨海公路大连市金州北海至葫芦套段施工过程为例浅谈一下在辽宁省滨海地区道路中废弃盐滩的软基处理施工。2工程概况辽宁省滨海公路大连市金州北海至葫芦套段路线起于石河盐场西侧，终于七顶山盐场东侧，路线全长15.303公里，其中软土路基处理段共计2359米（主要为七顶山废弃盐滩）。该地区背山面海，地处北半球的暖温带，气候属于暖温带湿润大陆性季风气候，具有一定的海洋性气候特征。沿海段多为泥质滩涂，分布少量海参池及鱼池，海滩上少量外露礁石。钻孔资料表明：全线地层为海陆交互相沉积地层，主要由淤泥质亚粘土、亚粘土、粉质砂土、亚粘土粉砂互层、夹粉砂亚粘土、粉砂组成。该路段(K8+000～K8+350、K8+400～K9+760、K9+8300～K10+500)上覆盖主要为沉积的淤泥质亚粘土，层厚2.0～12.5m。此淤泥层粘性、饱和流塑、青灰色、天然含水量较大，具有高压缩性，低强度等特性。下部为不同风化程度片岩，强度较高。原施工设计采用抛石挤淤法施工，淤泥设计估计厚度0.8～1.5m，经现场实际勘测结果淤泥厚度为5～9m。由于原设计单位对淤泥层厚度的监测不够准确，致使该路段部分路基基底部淤泥处理不完全，路基填筑在淤泥层上，因承载力无法达到预订设计要求而发生路基侧向滑移，影响施工进度和效果。3施工方案根据施工现场实测淤泥情况，我单位将实测结果上报建设方、设计方及监理，并结合多年高速公路施工经验建议将施工方案换填强夯更改为抛石挤淤、超载预压并辅以强夯相结合的综合处理软基施工工艺，在得到项目建设方、设计方及监理的同意后，我单位于2008年4月10日进场，计划完成日期为2009年6月20日。表1软基处理段工程数量表序号起讫桩号长度(m)工程量（m3）备注1K8+000~K8+350337190372K8+400~K9+220820411963K9+220~K9+58036080694K9+580~K9+76018049825K9+830~K10+50066236555合计23591098393.1施工准备1.施工便道经过现场踏勘，尽量选择合适的原有盐田边道路作为施工便道，并进行适当的加宽和加固，施工过程中注意施工便道的维护。2.材料抛石所用片石为项目开山段爆破出来的片石，其尺寸不小于30cm，且不宜大于80cm，抗压强度不低于30MPa，明水较深的地段加大至50-100cm，路基填筑填料选用山皮石，其强度不得小于15MPa，风化程度应符合规定，透水性较好，填料粒径最大粒径不宜大于层厚的2/3，路堤顶面以下50cm范围内填料不得大于10cm。3.测量放样导线复测完毕后，对导线点及中桩进行加密，并将成果上报监理工程师，在监理工程师批复后，按照图纸进行。3.2抛石挤淤施工1﹑抛石前首先查明施工场地范围内地上、地下各种构筑物以及各种管线的位置、标高等，并采取必要的保护措施，以免因挤淤施工施工而造成不必要的破坏。2﹑抛石挤淤法是在路基基地从中部向两侧抛投一定数量的片石，将淤泥挤出路基范围内以外的一种施工换土形式，此法施工简单易行，无须抽水和清淤。抛石料选择遵循下大上小，用自卸汽车将石料运至抛投现场坡脚边缘，先用挖掘机进行分层抛投，即由挖掘机将大粒径的片石均匀分层抛投，抛投从路基的中心为中心点成等腰三角形向前抛填山皮石，并在挖掘机和推土机的相互配合下由中间向两边抛填至全幅宽度，渐次抛填的推进宽度以三角形边长法线方向3m宽度控制，直至片石露出盐滩水面高于常水位30-50cm即可进行碾压。碾压才用20T以上的振动式压路机进行碾压，振动碾压2~3遍，碾压过程中，用人工将片石空隙以小石铺满填平，直至抛石顶面平整无明显空隙。3.3超载预压1、堆载预压：采用路基宽度内全幅施工，不留车道，预压土的边坡按1:1.5执行。填土采用“薄层轮加法”，即在保证路基基本稳定的前提下尽量加快分层填筑的速度。用自卸汽车将填土运至施工现场，由道路中心向道路两侧填筑，并控制每层的松铺厚度都不小于50厘米。然后用推土机粗平，随后用平地机刮平，接着振动压路机碾压，碾压必须达到规定的密实度85％以上，压实度达不到设计要求时，必须按85%压实度当量土进行换算补足预压土荷载。路基预压路段沿纵向连续布满加载土方，加载高差过渡段设置在加载高度小的段落内，相邻两段落进行顺坡处理，其纵坡度不宜大于10％。预压土应在路基宽度内全幅施工，不留车道，预压土的边坡按1比1.5执行。预压土顶面必须平整，横坡度2％。随着路基填土的不断增高，测杆和套管也应相应接高，但所接每节长度小于50厘米。测管周围的填筑土宜用人工整平，并用小型夯实机夯实。2、预压土的验收(1)实际预压土的压实度、高度、长度、宽度应不小于设计。(2)每个加载断面不少于4个断面，必须包括起讫断面，其他断面随机抽查，断面间距不大于20米。(3)每个断面观测左、中、右三点，观测点高程取相应1平方米范围内的最低点。3、沉降监测和处理（1）在填筑期间填筑的每一层都要进行监测，如果沉降或者位移超过规定标准应及时停止施工，等到达到规定标准时才能进行上一层填筑的施工。当接近极限填土标高时，更要加强监测，并严格控制填筑速度，避免由于荷载加载过快造成地基的破坏。按规范规定：路堤中心线地面沉降速度每昼夜不应超过10毫米；坡脚水平位移速度每昼夜不应超过5毫米。（2）如果超过规范规定，就要立即停止施工，并采取必要的措施，以保证路基的安全。加载间歇期或加载完成后的前15天内必须每3天观测一次。（3）预压施工完成后的前两个月必须每周观测一次，而后每15天观测一次直至卸载。施工过程中，应加强保护好沉降板，必须始终遵循先加载后接管，先卸管后卸载的原则。4、超载预压处理超载预压土方填筑完成后即进入预压期，超载预压期设定为8个月，在超载预压期内砂垫层与路基边沟应连通，保证排水通畅，以有利于地下水排出，加快淤泥的固结。在沉降超过20厘米后，要及时填筑补土，并要求路基顶面保持2％一4％的横坡度。在超载预压期内按每5天监测一次，特殊地段要每天进行监测，直至超载预压期结束。施工过程中准确掌握沉降、位移等数据，及时发现施工中存在的问题，以保证路基填筑安全。在超载预压期内，不在路堤上做其他工程施工，只可以填筑由于路基沉降而添加的填筑土。5、卸载（1）预压期满后，清除超载土方，路堤挖至路床顶以上50厘米，并进行碾压，其密实度达到96％，然后进行上路床处理。卸除的土料用装载汽车运至指定的弃土场。（2）预压卸载时间由观测单位提供，且连续3个月沉降不超过10毫米/月的方可提出卸载申请，报建设单位批准后方可卸载。（3）卸载过程，应大致保证路基全断面荷载均匀，不得出现偏载，严重禁止重载车队集中运行或停放于路基一侧。一般情况下，如果工期要求有宽松的条件，尽量争取加长超载预压时间，使路基达到更好的稳定效果。3.4路基强夯的施工1、路基强夯施工前，首先应在施工现场选取一个或几个代表性的试验区，进行路基强夯试夯或试验性质的施工。2、路基的强夯施工①在整平后的场地上用白灰标出第一遍夯击点位置，并现场测量该场地高程；②起重机就位，夯锤对准白灰标注夯点的位置；③现场测量夯前锤顶面的标高；④起重机将夯锤吊起到预定的高度让夯锤脱钩自由下，放下钓钩，并测量锤顶高程，如果发现因为坑底倾斜而造成夯锤歪斜时情况，应该及时将坑底整平；⑤重复步骤④，并按设计规定夯击次数和质量控制标准，完成该夯点的夯击过程；⑥移动起重机，变换换夯击点，重复步骤②到⑤，直至完成全部夯点的第一遍夯击；⑦待第一遍夯击完成后，用推土机将所有夯坑填平，然后测量现场场地高程；⑧按规定的间隔时间，按步骤逐次完成全部的夯击遍数，最后用低能量满夯，将现场地表松土全部夯实，并测量夯实后场地高程。3、路基强夯的施工监测路基强夯的施工除了严格遵照以上施工步骤外，还应设专人监测施工的全过程。①开始强夯前应该仔细检查夯锤重量和落距，确保单次强夯夯击能量量符合施工设计的要求。如果夯锤使用过久往往会发生因底面磨损而至使夯锤重量减轻的情况；在实际施工中还常发生落距未达设计要求的情况，这些都将直接影响强夯单次夯击能。②每遍强夯夯击前，都应对强夯点的放线进行从新复核；每次强夯夯完后都应仔细检查夯击坑的位置，如果发现即刻击坑偏差或者漏夯则应及时进行纠偏。③现场实际施工过程中，应严格按照施工设计的要求仔细的检查每一个强夯夯击点的夯击次数和每次夯击的夯沉量。强夯施工具有其特殊性，现场施工中所采用的各施工步骤和各项参数指标是否符合施工设计的要求，在现场施工结束后往往很难进行复查，所以要求我们现场监测人员在施工过程中一定要对各项参数指标和施工现场情况详细记录，并对发现的实际问题早发现、早汇报、早解决。4、路基强夯的质量检测强夯施工结束后，路基应静置一段时间后再进行承载力试验，用以测定强夯的实际效果（我单位在本项目采用静置3~4周）。现场随机选取6个路段分别对强夯施工前后的路基土体进行了动力触探试验。试验结果如下表1所示。强夯处理前6个测点的平均承载力为73.6kPa，强夯处理后平均承载力为132.4kPa，承载力提高79.9%，达到加固路基的效果，符合施工设计预期。测点处理前处理后承载力/kPa承载力/kPaK8+30072135K8+80074146K9+10075133K9+40073127K9+70075124K10+00074141K10+40072121注：表中承载力系数取值在《土工试验规范》中得到表2路基夯点土动力触探结果4路基沉降观测通过连续3个月对强夯路段的沉降监测，其总沉降量小于2厘米，沉降速率小于5毫米/月，说明该路段沉降变形已经稳定，可以进行路面基层施工。5结束语高纬度滨海地区道路中废弃盐滩软基处理一直以来都是道路施工中的重点难点，我单位在辽宁省滨海公路大连市金州北海至葫芦套段软基处理中，将几种软基处理的方法综合应用，经试验检测，承载力明显提高，施工后路基的沉降控制在施工设计预定的范围内，路基加固效果十分显著。应用该软土路基综合处理方法与其他单一的处理方案进行比较，该方法具有以下几个特点：一是路基加固质量可控：能有效控制路基压实的密实度、软土路基的含水量、工前沉降及差异沉降，有效提高路基承载力，加固效果明显；三是经一定时期自然沉降，后天沉降变化小；二是施工过程环保：整个施工过程全部为力学物理变化，无需外加添加剂，有利于保护环境；四是造价低：该工艺的工程造价是常规工艺的80%左右。但是，任何施工工艺都有它的施工局限性和不足点，这有待于我们日后在不断的施工中进行改革和创新，使其更广泛的应用于我们的工程施工过程中，更好的为服务于道路工程建设工作！参考文献[1]孔令伟，袁建新，强夯的边界接触应力与沉降特性研究，岩土工程学报，1998，20(2)：86～92[2]牛志荣主编《地基处理技术及工程应用》中国建材工业出版社2004年4月[3]路基施工技术规范JTJ033-95[4]公路工程质量检验评定标准J