雜填土路基處理方案的對比分析

趙 蕊 花

(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030032)

在公路路基施工中，經(jīng)常遇見雜填土路段，通過多種方案對路基進(jìn)行處理，在造價、工期、質(zhì)量等方面取到很好的效果。

1 工程地質(zhì)情況

通過地勘資料及現(xiàn)場實際情況得知，地基土自上而下可分為4層，依層序分述如下：

第①層：人工填土，根據(jù)巖土成分及力學(xué)性質(zhì)不同分為兩個亞層。

第①1層：雜填土，雜色，含磚塊、白灰等建筑垃圾及煤渣等生活垃圾，少量碎石、煤屑等，以粉土、粉質(zhì)粘土填充，結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高，均勻性差，層厚6.80 m～10.50 m，層底埋深6.80 m～10.50 m。

第①2層：素填土，黃色，巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主，含植物根系、少量石屑、煤屑等，結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高，均勻性差，層厚0.30 m～0.50 m，層底埋深0.30 m～0.50 m。

第②層：濕陷性粉土，褐黃色，含云母、氧化物、鈣質(zhì)菌絲等，稍濕，稍密，具大孔隙，具輕微中等濕陷性，壓縮系數(shù)為0.267～0.545，具中、高壓縮性，層厚度介于3.20 m～6.10 m之間，層底埋深介于3.50 m～6.50 m之間。

第③層：濕陷性粉質(zhì)粘土，褐黃色，含云母、氧化物、鈣質(zhì)菌絲、鈣質(zhì)結(jié)核等，可塑、堅硬狀態(tài)，具大孔隙，具輕微、中等濕陷性，稍有光澤，干強度及韌性中等，具中等壓縮性，層厚度介于4.50 m～14.70 m之間，層底埋深介于12.50 m～19.50 m。

第④層：粉質(zhì)粘土，褐紅～褐黃色，含云母、氧化鋁、氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核等，硬塑、堅硬狀態(tài)，稍有光澤，干強度及韌性中等，具中等壓縮性，勘察勘探點均未揭穿該層，最大揭露厚度7.50 m，最大揭露深度25.00 m。

2 方案選擇

采取如下3種方案對上述路段進(jìn)行處理。素土換填、素土換填配合注漿加固、強夯加固地基。

方案一：換填素土。

建筑垃圾含量較多，生活垃圾較少，深度為3 m～4 m的路段，擬定路基處理方案如下：

對路基深度3.5 m范圍內(nèi)進(jìn)行處理，3.5 m以下為建筑垃圾，以上部分建筑、生活垃圾全部挖除，挖至3.5 m底標(biāo)高后，采用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，檢測地基承載力，符合要求后，分層回填素土，碾壓，檢測合格進(jìn)行下一層，按設(shè)計要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)層的施工。

方案二：強夯法。

通過地質(zhì)勘查資料及現(xiàn)場開挖情況，路段內(nèi)都是建筑垃圾，無生活垃圾，采用強夯的方法，具體方案如下：

強夯夯擊能選用5 000 kN/m，共分四次夯擊，呈梅花形布置，第一次、第二次間距2 m，每遍15擊，夯擊能量為5 000 kN/m，夯印相互搭接1/4，最后兩擊夯沉量不大于100 mm，當(dāng)發(fā)生地面隆起或起夯困難時，應(yīng)停止夯擊；第三次間距3 m，每遍10擊，夯擊能量為2 000 kN/m，最后兩擊夯沉量不大于80 mm；第四次間距5 m，每遍15擊，夯擊能量為2 000 kN/m，直至滿足設(shè)計要求。

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方案三：換填加注漿。

考慮到建筑、生活垃圾較多，3.5 m以下仍存在生活垃圾，采用換填法與水泥注漿法相結(jié)合的方法，縱、橫間距1.5 m，呈梅花狀布置，寬出路基填筑范圍各1 m，根據(jù)實際路基填筑深度現(xiàn)場作適當(dāng)調(diào)整，漿液注入率宜為15%，水灰比0.8∶1，深度為6 m，注漿點上覆土層厚度應(yīng)大于2 m。

采用間歇式注漿法，注漿以3次為一個循環(huán)，路基注漿量大約150 kg/m，注漿采用隔一注一的順序，第一孔達(dá)到一定壓力，再注第三孔，并及時用清水沖洗1孔鋼花管，依此類推，重復(fù)循環(huán)灌注每次循環(huán)的間隔時間不得超過初凝時間(約45 min～60 min)，直至達(dá)到終灌標(biāo)準(zhǔn)，注漿壓力宜為1.0 MPa～7.0 MPa。

各注漿孔完成后，達(dá)到設(shè)計強度，對路基表面進(jìn)行清理，路面以下2 m范圍內(nèi)回填素土，分層碾壓至路基設(shè)計標(biāo)高。

3 試驗檢測

3.1 方案一換填素土的檢測項目

建筑垃圾由于自身重量的積壓及多年的沉降，具有一定的穩(wěn)定性，在開挖至3.5 m以下時，應(yīng)采用重型壓路機(jī)碾壓后，需用靜載試驗的方法，確定地基承載力，滿足設(shè)計要求，可進(jìn)行路基素土的回填，如達(dá)不到設(shè)計要求，需進(jìn)行其他方案的選擇。

3.2 方案二強夯法的檢測項目

在施工過程中，根據(jù)夯擊次數(shù)，對地面比對進(jìn)行地面變形和夯沉量的監(jiān)測，滿足方案中確定的夯沉量的要求。

夯擊完成后，要對現(xiàn)場進(jìn)行靜載試驗、動力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、瑞利波試驗，以及室內(nèi)土工試驗。

3.3 方案三換填加注漿的檢測項目

施工過程中，對注漿量進(jìn)行控制，并現(xiàn)場記錄施工情況；注漿完成后，進(jìn)行靜載試驗，確定地基承載力；素土的回填按路基填筑的檢測方法進(jìn)行檢測。

4 方案對比分析

4.1 工期的對比分析

方案一：主要的工序包括，垃圾外運及土方回填，比較簡單，工期較短，但受制約于土方作業(yè)隊伍和外界環(huán)保、交警、路政等單位，影響因素較多。

方案二：需對2 m范圍內(nèi)的生活垃圾進(jìn)行清運后，方可進(jìn)行鉆孔、埋管、注漿等一系列的工序，同時，需回填素土達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，工序繁瑣，要求較高，工期長，造價高。

方案三：采用強夯工藝會減少土方的外運，可連續(xù)24 h不間斷的作業(yè)(在野外作業(yè)，附近無居民點)，工期最短。

4.2 安全、環(huán)保因素對比分析

方案一：開挖深度在3.5 m以上，超過3 m，屬于較大的分部分項工程，需要編制專項方案，如開挖線緊鄰建筑物，大開挖放坡涉及面大，容易給周邊建筑物帶來安全隱患；同時，在目前環(huán)保日趨嚴(yán)峻的形勢下，垃圾外運，土方回填，往往對社會環(huán)境造成一定的影響。

方案二：采用強夯法可以省去大量的土方外運，可以有效防止揚塵對大自然的危害，當(dāng)周邊建筑較近時，應(yīng)慎重考慮使用；當(dāng)離居民區(qū)較近時，夜晚應(yīng)停止作業(yè)。

方案三：垃圾外運及回填的因素與方案一類似，注漿的可以24 h作業(yè)，噪聲小，對周邊影響較小，但水泥漿液不能亂排，污染周邊農(nóng)田。

4.3 質(zhì)量因素分析

方案一：采用換填的施工方法，處理深度3.5 m，在較短時間內(nèi)進(jìn)行高填方施工，完工后沉降無法避免，臨近雨季，路基中進(jìn)行土方作業(yè)，會對回填質(zhì)量造成隱患，過程質(zhì)量較易控制，造價低。

方案二：強夯的處理深度4 m左右，施工過程簡單，但檢測比較復(fù)雜，造價低。

方案三：處理深度達(dá)到8 m，能有效的對路基的特殊段落進(jìn)行處理，注漿工藝是目前常用的處理地基下沉的方法，質(zhì)量較易控制，處理效果好，但造價較高。

5 結(jié)語

通過對三種方案的比對分析，各有優(yōu)缺點，通過地勘報告及現(xiàn)場實際情況，擇優(yōu)選擇，做到質(zhì)量、造價、工期、安全等的有效統(tǒng)一，真正發(fā)揮各自的特點，服務(wù)于工程一線。