沉降觀測法在拋石擠淤施工中的應(yīng)用

馬海濤　穆莊莊　王蔣皓辰　古彥超

摘要：結(jié)合機(jī)場北二路浜塘拋石擠淤施工實(shí)例，分析了浜塘拋石擠淤壓實(shí)質(zhì)量控制和檢測的幾種常用方法的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)論述了沉降觀測法的實(shí)施過程，最后指出該方法具有操作簡便，實(shí)用性強(qiáng)，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：拋石擠淤；壓實(shí)質(zhì)量；沉降觀測

中圖分類號：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0115-02

0引言

軟土地基在我國境內(nèi)分布較廣，此種地基物理力學(xué)性能差，具有天然含水量大、壓縮性高、透水性小、抗剪強(qiáng)度低、觸變性和顯著的流動性等特性。對于正在修建或者已經(jīng)修好進(jìn)入運(yùn)營期的高等級公路均會引起路基強(qiáng)度降低，發(fā)生路基沉陷、路面脫空或路面變形過大等病害。因此選擇合適的軟弱路基處理方法不僅成為保證公路質(zhì)量的重要因素，同時直接關(guān)系到工程的工期和資金的投入。公路軟基處理方法一般有：砂墊層、換填法、拋石擠淤法、爆破排淤法、堆載預(yù)壓法、塑料排水板、擠密樁等，根據(jù)不同的工程需要及地基本身特點(diǎn)，軟土地基處理的理論和手段也不同，其中拋石擠淤法施工簡單、快速、方便，造價低廉，適用范圍廣，片石能沉達(dá)底部的泥沼或厚度為1～3m的軟土：特別對于在軟弱的地面上施工，由于機(jī)械無法進(jìn)入，或是表面存在大量積水無法排出時特別有效。

1工程概況

南陽市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)機(jī)場北二路工程，西起外環(huán)路東至黃河路，全長1.9km，紅線寬度36m，為城市次干道。在K0+690-K0+840段有一池塘橫跨路基，池塘內(nèi)淤泥、軟土無法徹底清除，經(jīng)勘查、設(shè)計單位現(xiàn)場考察，為保證路基施工質(zhì)量，決定對此浜塘進(jìn)行拋石擠淤處理。拋石擠淤是一項比較成熟的軟基處理技術(shù)，在道路工程施工中應(yīng)用廣泛，而壓實(shí)度作為拋石擠淤質(zhì)量的主要控制指標(biāo)，其檢測方法也要合理、準(zhǔn)確、簡便易操作。

2施工方法

2.1施工準(zhǔn)備

2.1.1技術(shù)準(zhǔn)備①安排相關(guān)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，熟悉本工程的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與施工規(guī)范流程，同時熟悉圖紙。②對本工程的水文、地質(zhì)、氣候等條件進(jìn)行收集，對各個施工路段的淤積厚度進(jìn)行確定。③編制施工方案與施工組織設(shè)計、以保證工程能夠順利開展。④進(jìn)行技術(shù)、安全交底。⑤材料在進(jìn)場之前，需要對其進(jìn)行試驗、檢驗，保證其質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。⑥對施工機(jī)械性能進(jìn)行掌握，要熟悉操作技能。

2.1.2施工現(xiàn)場準(zhǔn)備①施工前期需要進(jìn)行現(xiàn)場勘察，同時對工程周圍的原材料進(jìn)行調(diào)查，要盡可能因地取材，減少運(yùn)輸成本。②施工前期，需要對導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，在不影響工程開展的基礎(chǔ)上，做好加密平面樁與高程控制樁的安裝。③根據(jù)機(jī)械配置的實(shí)際情況，做好施工通道安置，保證工程能夠順利開展。④施工人員到位、施工機(jī)械準(zhǔn)備齊全、材料調(diào)查清楚具備開工條件。

2.2施工范圍確定、線路放樣根據(jù)設(shè)計圖紙要求，進(jìn)行測量放線，同時按照路線設(shè)計的放線對拋石的范圍進(jìn)行確定，將施工的中樁與邊樁線確定，并且在得到甲方與監(jiān)理方的復(fù)查后確定界線。

2.3拋石擠淤施工本工程選擇一段路段為試驗對象，在試驗后采取施工參數(shù)與施工條件為后續(xù)工程提供參考。

2.3.1原材料選擇在施工過程中，材料需要采用硬質(zhì)材料，要采用片石、塊石等材料，應(yīng)采用不易風(fēng)化的石料：也可填筑開山的混合料，但其混合料的含泥量應(yīng)控制在5%以內(nèi)。

2.3.2拋填施工順序①拋石的順序要依軟基的坡度來定，一般自高向低拋投，并在邊坡外多填2m左右寬的平臺。②自卸汽車將粗骨料運(yùn)卸至設(shè)計線路范圍內(nèi)的岸頭，直接用推土機(jī)將堆料沿前進(jìn)方向有序推進(jìn)。一般擠淤時，先沿線路中線鋪擠出一定的工作面，然后再由中間向兩側(cè)擠淤，這樣不容易造成太多夾淤，并容易將淤泥清擠干凈。③當(dāng)軟土或泥沼底面有較大的橫坡時，拋石則從高的一側(cè)向低的一側(cè)擴(kuò)展，并在低的一側(cè)多拋填一些。④當(dāng)向前推擠到一定程度，淤泥有隆起，繼續(xù)推進(jìn)有困難時，用挖掘機(jī)將淤泥挖掉，裝入自卸汽車，運(yùn)至指定地點(diǎn)，再進(jìn)行拋石填筑，如此反復(fù)進(jìn)行，直到回填完畢。

2.3.3振動壓實(shí)①當(dāng)片石露出水面（或軟土面）后，鋪填一層較小的片碎石，采用推土機(jī)整平。先用普通壓路機(jī)碾壓3-5遍：再用重型振動壓路機(jī)振動壓實(shí)，振動壓實(shí)過程中，觀察到片（塊）石頂面不再沉降，且表面平整，淤泥擠壓至基本穩(wěn)定，停止壓實(shí)。②測量場地高程，當(dāng)拋石高度滿足設(shè)計要求時，在其上面鋪設(shè)一層50cm厚反濾層，然后再進(jìn)行上部路基土方填筑。

3施工工藝流程

4現(xiàn)有壓實(shí)質(zhì)量檢測方法優(yōu)缺點(diǎn)分析

拋石擠淤與填石路基近似，可參照填石路基的壓實(shí)度檢測方法來執(zhí)行，現(xiàn)行的壓實(shí)度檢測方法有灌砂（水）法、面波法、壓實(shí)計法、K30承載板荷載發(fā)等，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

灌砂法和灌水法傳統(tǒng)可靠，但不適用與顆粒較大的填石路基壓實(shí)度檢測，本工程拋石擠淤所用片石材料粒徑多為20-50cm，此法不適用本工程。

沉降觀測法是一種可以量化的檢測方法，其規(guī)律性較好，操作簡便，測量結(jié)果直觀清晰，而壓實(shí)質(zhì)量又能反應(yīng)到路基沉降上，所以完全可以直接用沉降觀測法來控制和檢測拋石擠淤的壓實(shí)質(zhì)量。

面波法可進(jìn)行填石路基密實(shí)度檢測，但不能準(zhǔn)確地給出壓實(shí)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，只能對路基壓實(shí)的疏密程度進(jìn)行大致的描述，該方法的檢測結(jié)果一般在填石路基施工中作為參考指標(biāo)，且路基驗收檢測標(biāo)準(zhǔn)中也沒有對該方法給出具體的控制指標(biāo)，因此也適用于本工程。

壓實(shí)計法通常適用于施工人員在壓實(shí)過程中對被壓實(shí)體的實(shí)時監(jiān)控。但壓實(shí)計儀表讀數(shù)不表示填石的技術(shù)指標(biāo)，只表示被檢測面的壓實(shí)程度，路基驗收檢測標(biāo)準(zhǔn)中也沒有給出具體標(biāo)準(zhǔn)，且僅限于有壓實(shí)計裝置的壓路機(jī)，不適用小范圍的拋石擠淤工程。

填石路基使用的K30承載板荷載法，需購買專門檢測儀器，加載與檢測使用復(fù)雜，使用條件要求苛刻，也不適用與本工程。

5沉降觀測法在本工程拋石擠淤壓實(shí)質(zhì)量控制中的具體應(yīng)用

經(jīng)過對填石路基幾種壓實(shí)質(zhì)量檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析，結(jié)合本工程工程量小，且必須適用于檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)的要求，綜合考慮成本及現(xiàn)場檢測難易程度，決定采用沉降觀測法來檢測本工程拋石擠淤壓實(shí)質(zhì)量。

5.1觀測點(diǎn)位置選取

在觀測段的起終點(diǎn)和沿路線方向每50m一道橫斷面間隔布置，每個斷面設(shè)觀測點(diǎn)3處，分別為路基中心線、左右幅距離拋石邊緣邊緣3m處。

5.2觀測點(diǎn)埋設(shè)

觀測點(diǎn)采用60cm×60cm×2cm的鋼板，其中心點(diǎn)焊接Φ30鋼管制作的沉降觀測桿，外套直徑為100mm的塑料管，作為活動套管，用于保護(hù)沉降桿，減少下沉阻力，沉降桿及套管加工成絲扣連接，可每米接長。沉降管埋設(shè)應(yīng)保持水平并應(yīng)確保沉降桿及保護(hù)套管的垂直，并使沉降桿居套管中間并與套管保持平行，沉降桿和套管略高于拋石面，防止填料落入管內(nèi)影響測桿下沉自由度。

5.3觀測

碾壓前，測量各觀測點(diǎn)的標(biāo)高。用22噸鋼輪震動壓路機(jī)碾壓，每碾壓3遍，用水準(zhǔn)儀測量相應(yīng)觀測點(diǎn)的標(biāo)高，連續(xù)兩次測得相應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)高差在沉降允許值范圍內(nèi)，則該層的壓實(shí)質(zhì)量符合要求：否則繼續(xù)碾壓，重新觀測相應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)高，直至連續(xù)兩次測得標(biāo)高差在沉降允許范圍內(nèi)，并作好測量觀測記錄，及時整理、匯總觀測結(jié)果（觀測記錄見表1），作為該段拋石路基填筑質(zhì)量檢驗的資料。

5.4結(jié)果評定

采用22噸震動壓路機(jī)碾壓6遍后，片石沉降已經(jīng)穩(wěn)定，即壓實(shí)質(zhì)量已滿足要求，可進(jìn)行下道工序施工。

6結(jié)語

①沉降觀測法，具有操作快速簡便，實(shí)用性強(qiáng)，數(shù)據(jù)清晰明確，檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不受填料粒徑、含水率等因素影響的優(yōu)點(diǎn)，非常適合局部小工程量拋石擠淤施工的壓實(shí)質(zhì)量控制和檢測。②拋石擠淤是一項比較成熟的軟基處理技術(shù)，在各類工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛，且不乏成功的例子。但是，在施工中如何確保軟基處理效果達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求，其施工方法卻各有不同。另外，軟基處理檢測方法是確定軟基處理施工方法的關(guān)鍵，本工程采用沉降觀測法檢驗拋石擠淤處理軟土地基施工質(zhì)量，取得了良好的效果。endprint