抛石挤淤法在道路工程应用

本文介绍了抛石挤淤的概念，分析了抛石挤淤的填筑体质量可靠性问题。从道路质量可靠性出发，在工程实例中提出了对抛石挤淤的质量进行逐级控制，并对抛石骨架复合地基的弯沉值提出了具体的要求。

1、抛石挤淤的概念

抛石挤淤是指在稀软淤泥中抛填石块,依靠单块块体(块径不小于0.3m)的自重或借助外力的振碾,使抛填体沉入淤泥中,形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基[5]。

2、国内抛石挤淤研究情况

国内学者对于抛石挤淤的施工质量效果的有较多研究。杨光煦[6]刘提出了散式挤淤、整体式挤淤的概念，并总结了各自的适应条件：散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,只宜用在淤泥稀而浅及呈封闭的情况；散式挤淤宜用块径不小于o.3m的块石抛填；整式压载挤淤可适用于各种淤泥条件，其形成的填筑体有一定承载力、沉降量较小；整式压载挤淤的填筑体根据接底情况不同分为悬浮式、接底式及侧向约束式三种结构型式。蒋亚，张文渊[5]等提出了整合散式挤淤、整体式挤淤并提出抛石挤淤综合法的概念，提倡用振动碾压的方法来提高抛石挤淤的可靠性和对淤泥深度的适应性。余海忠等人[3]提出了强夯挤淤和爆破挤淤等概念，提高了对淤泥处治深度的适用性。

3、抛石挤淤在道路工程中的应用情况

抛石挤淤在城市道路工程和公路工程中的应用较多。现在主要应用于道路等级和荷载等级较低的公路和城市道路，高速公路、城市主干路、城市快速路有趋于保守避开不用的趋势。《公路软土地基路堤设计与设计技术细则》和《城市道路路基设计规范》把抛石挤淤纳入小于3米的浅层地基处理方法中。前者对抛石的材料和粒径有规定，介绍了具体的施工细节，并指出本方法不宜用于高速路的路基工程。后者规定了抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米，宽出路基0.5米~1.0米，并指出抛石挤淤不宜用于快速路和主干路的路基工程。市道路相应的验算规范[2]并没有对抛石挤淤形成的填筑体提出诸如压实度、孔隙率或弯沉等技术指标有具体规定。抛石挤淤形成的填筑体不需要单独检测和验收。

4、抛石挤淤的填筑体质量可靠性问题

《公路路基设计规范（JTGD30-2015）》规定了填石路堤在不同层的最大粒径规定和孔隙率控制指标，填土路基规定了不同层位的最大粒径规定、CBR值、弯沉值等控制指标，而抛石挤淤仅规定了最小的粒径，其最小粒径大于填石路堤在上路堤层位的最大粒径，且没有任何重要的控制指标，所以笔者认为抛石挤淤形成的填筑体与填石路基、填土路基相比，其质量可靠性在理论上相对较低。即抛石挤淤比换填法处理地基的可靠性要低。根据杨光煦[6]的观点散式挤淤形成的填筑体块石间充满淤泥,无侧限强度低,要注意形成封闭的条件，防止侧滑。而如果施工现场不注意选择合乎规定的石料，采用整式压载挤淤的话，则可能产生悬浮式和侧向约束式的结构形式，产生较大的后期沉降。《城市道路路基设计规范》和《公路路基设计规范》明确提出路床填料的最大粒径和压实度。虽然规范没有明确禁止抛石挤淤不能处理路床层位上的软土地基，但抛石挤淤形成的填筑体明显不能满足填料的相应要求。鉴于路床土的受力较大，建议不要在路床层位上使用抛石挤淤。

5、工程实例

迅达大道是湘潭市一条交通性主干路。因工期要求，需要把迅达大道跨越一段旧河沟的软土路基处治方案由“挖出淤泥换填好土”改为“抛石挤淤”。（1）旧河沟的地质勘察情况。上层:淤泥质土②（Qpr）：软塑状态,孔隙比平均值1.387；成份为黏土，含少许有机质，为静水或缓慢流水环境中沉积，并经生物化学作用形成；具高压缩性及触变性，标准贯入试验实测锤击数平均值1.5击。层厚0.5～4.0m。下层:红黏土③（Q3el）：呈硬塑状态。

（2）抛石的质量和工艺控制。迅达大道挖方段有大量的坚硬的石灰岩（次坚石）。抛石挤淤宜采用粒径较大的未风化石料，其中0.3m粒径以下的石料含量不宜大于20%；抛石高度高出淤泥层或地表水不小于0.5米，宽出路基0.5米~1.0米。抛石顶面应采用粒径小于10cm的块石或级配碎石填平、碾压密实[2]。为了方便雨污管线沟槽重新开挖，在管槽底1米以下位置宜选用块石粒径较均匀的石块挤淤。避免过大的石块增加重新开挖的难度。为增加管线沟槽基础的强度均匀性和抗震性能，沟槽宜超挖30cm-50cm，并用碎石回填密实。（3）抛石挤淤的工艺流程。抛石挤淤后形成的填筑体可采用多种机械碾压，有普通的振动压路机、大功率的振动压路机、冲击式压路机。抛石挤淤实施时，还没有埋设管线，冲击式压路机不会造成设施破坏。良好的机械设备能确保石块嵌入硬土，并形成较密实的抛石骨架复合体。在原河沟的端部修建重力式挡土墙，防止路基侧向移动。

（4）弯沉数据。周边场地的弯沉值平均值是360（0.01mm），即弯沉标准值为360（0.01mm），抛石骨架复合体上级配碎石顶的弯沉测量代表值为228.6（0.01mm），弯沉测量代表值小于弯沉标准值，抛石骨架复合体弯沉合格。经后续路基验收，路基的弯沉测量代表值小于路基弯沉设计值，路床弯沉测量合格。从迅达大道修建好十年多的运营情况看来，道路跨越旧河沟段没有发生明显的后期沉降，沥青路面状况佳，没有发生比正常路段严重的病害，路基软土处治是成功的。

6、结论

“抛石挤淤”是一种传统的软土地基处理方法，该方法具有节省投资缩短工期的优点。从工程实践中来看，抛石挤淤从技术上可以达到软土处理的目标要求。抛石挤淤形成的填筑体是路基的分部工程，是隐蔽工程，而规范没有提出抛石挤淤形成的填筑体的检验方法，仅提出了路基验收方法。本工程实例从道路质量可靠性出发，对抛石挤淤的质量进行逐级控制，并对抛石骨架复合地基的弯沉值提出了具体的要求。从工程实践上看，这种方法是可行和可靠的。

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