市政道路軟基清淤回填的施工技術要點研究

□ 陳培枝

1 引言

在市政道路施工軟基地質(zhì)處理技術中，常見方法包括排水固結法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、加筋地基法、清淤置換回填法等[1]，其中，清淤置換回填是將低液限軟土進行置換、夯實處理，改善軟土路基蠕變、松弛、流動、沉降等問題[2]，提高軟土路基固結性能。該方法具有施工簡單、迅速、方便等特點，適用于排水困難、厚度較薄、表層無硬殼的淺層軟土。本文結合廈門市鐘智西三路西段工程，深入研究軟基清淤回填技術在市政道路工程中的應用，以期為市政道路施工提供有益的參考。

2 工程概況

本工程為鐘智西三路西段工程，位于福建省廈門市湖里區(qū)。本工程設計時速為20km/h，道路起點銜接云頂北路，終點銜接已建成的鐘智西三路，道路走向為東西向，道路設計樁號總長度為255.6m，樁號K0+000～K0+073.519段道路紅線寬度為24m，樁號K0+073.519～K0+255.574道路紅線寬度為11.5m。

本工程路面結構為瀝青混凝土路面，路面設計標準軸載為BZZ-100KN，路面設計使用年限為10年，地震基本烈度為7度，縱坡為3%～8%，道路橫坡為1.5%，地基回彈模量小于20MPa。

根據(jù)巖土勘察報告，本工程K0～K0+073.519段現(xiàn)狀場地為農(nóng)田，原狀土為低液限黏土，巖土特征為淤泥、軟土等特殊地質(zhì)，結構松散不均勻，最大深度為2.5m。經(jīng)觸探試驗確定，下層土承載力高于表層土，經(jīng)專家組對比多種軟基處理方法，本工程采用清淤換填碎石土處理方案進行軟基處理，換填深度為3m～3.5m。

3 施工技術難點及對策

3.1 清淤施工

本工程施工路段地下水位較高，地表水較多，常年水深位置為2m，排水難度大，給路基開挖和后續(xù)施工帶來一定的困難。為保證清淤回填施工效果，本工程在軟基處理前在路基兩側(cè)開挖隔水堤，開挖深度為3.5m，并借助抽水機集中疏干，確保軟基處理范圍內(nèi)地下水快速排除，滿足清淤回填工作界面施工技術要求。遇無法疏干路基處理時，借助施工機械挖除濕土。

3.2 回填土性質(zhì)

本工程原狀土主要為雜填土和淤泥質(zhì)土，原土方含水率高、軟塑性大，如回填原土方可能影響土方處理效果，導致路基不均勻沉降。針對該問題，本工程在片石回填后置換黏性土回填，并廠拌消解石灰粉進行回填土改良，以滿足回填土方性質(zhì)要求。

4 市政道路軟基清淤回填的施工技術要點

4.1 施工準備

為便于道路工程軟基處理寬度控制，施工前應根據(jù)工程設計確定邊樁。邊樁確定后，灑鋪白石灰確定道路開挖邊線。正式大面積施工前，選取30m路段作為試驗段進行施工，以便于檢驗施工方法，施工機械配置組合，石料回填時機、厚度、碾壓遍數(shù)等指標，待試驗段施工完畢經(jīng)監(jiān)理批準同意后按試驗段經(jīng)驗開展大面積施工。本工程道路場地集中，開挖后的土方需集中堆放，且要求堆放場地能夠滿足車輛協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)運要求。經(jīng)研究，本工程在臨近施工路段40m處設置200m2棄土場，機械開挖后集中在棄土場堆放軟土，軟土經(jīng)排水處理后集中轉(zhuǎn)運處理。

4.2 清淤施工

開挖試驗段設計深度內(nèi)淤泥和軟土，開挖深度不小于2.5m，開挖深度按標高基準點進行測量和控制，避免超挖。開挖后對軟基路段進行整平處理，并根據(jù)工程設計確定軟基處理邊樁，確定路基坡腳、邊溝和路基邊線位置。開挖后的土方集中運輸至棄土場，經(jīng)排水固結后轉(zhuǎn)運。經(jīng)清淤處理后，對開挖路基進行壓實處理，壓實度不低于90%，經(jīng)壓實處理后報監(jiān)理工程師驗收，經(jīng)驗收通過后開展回填施工。

4.3 開挖邊溝

清淤處理完成后，沿邊溝位置開挖深度0.5m、寬度0.2m邊溝（如圖1），采用人工開挖溝槽方式，以便于路基基礎排水固結。邊溝中積水通過抽水機械集中抽取排除。

圖1 道路斷面結構示意圖

4.4 片石回填

本工程中，選擇抗壓強度不低于30MPa的片石回填，片石中部厚度不低于15cm。填筑時，借助自卸汽車將填筑片石運輸至施工現(xiàn)場，采用推土機推平，確保填筑厚度及平整度，最后采用振動壓路機和三輪壓路機碾壓施工，確保填筑壓實度不低于90%。為確保填筑壓實度，本工程采用分層回填方式，片石回填厚度為90cm，分層回填厚度為30cm，碾壓厚度控制在30cm～40cm。待片石回填完成后，采用碎石屑等細料在頂部找平處理，并使用50t激振壓路機進行碾壓施工，碾壓遍數(shù)不少于3遍。

4.5 改良土回填

改良土采用黏性土廠拌消解石灰粉方式進行改良。石灰粉進場前經(jīng)充分消解形成能夠通過10mm篩孔的粉狀，使用前按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTG E51—2009）進行驗收合格后方可使用。黏性土塑性指數(shù)為12～18，有機質(zhì)含量控制在10%以內(nèi)，含水率低于20%。將黏性土與石灰粉按5%摻量拌和，經(jīng)檢驗無側(cè)限抗壓強度大于75MPa后即可回填[3]。本工程中，改良土回填厚度為1.6m，首層回填厚度為30cm，按松鋪厚度40cm進行控制。回填時嚴格控制回填厚度、寬度，并按設計要求進行找平、壓實處理。壓實后及時檢測，達到設計要求后方可進行第2層回填施工。第2、3層回填厚度均為40cm，施工方法與首層施工方法一致，壓實度不低于90%。

4.6 壓實施工

本工程中，采用50t激振壓路機進行碾壓施工。碾壓施工時，先靜壓1遍，不平整部位采用人工補平方式進行處理，弱振2遍后進行強振碾壓。橫向接頭重疊寬度為輪跡1/3，前后相鄰相接區(qū)段重疊長度不小于2m，確保回填土碾壓無死角、無漏角，碾壓時應遵循先邊緣后中間、先低后高的原則，確保碾壓均勻。強振遍數(shù)不少于5遍，沉降差控制在2mm以內(nèi)，路基頂部壓實度應大于95%，直至無輪跡為止。

5 路基沉降監(jiān)測及質(zhì)量控制措施

5.1 路基沉降監(jiān)測

本工程中，回填土回填時同步安裝沉降板，底板采用500mm×500mm鋼板，厚度為10mm，底板與測桿焊接牢固，測桿長度為1.8m，每填筑1層觀測1次。試驗段按15m布設3處觀測點，每斷面設置3個沉降板，以此觀測道路中心和左右兩側(cè)路肩沉降量。施工期間收集各點沉降量如下表1、表2所示。

表1 60d累計沉降觀測值 （單位：cm）

表2 K0點沉降觀測值 （單位：cm）

經(jīng)沉降觀測，本工程回填路基初期沉降量較大，但隨施工進行，軟土路基和回填層逐漸固結，至30d時沉降幅度達到最大，60d后趨于穩(wěn)定，45d～60d期間內(nèi)累計沉降量為3cm，沉降量趨于穩(wěn)定。試驗段工后沉降均小于30cm，符合《公路軟土地基路堤設計與施工技術細則》（JTG/TD 31—02—2013）中二級公路容許工后沉降0.3m要求。不均勻沉降量最大值為0.4cm，表明本工程路基整體穩(wěn)定性良好。

5.2 路基軟基清淤回填質(zhì)量控制措施

本工程中，施工質(zhì)量控制措施主要包括以下方面。

5.2.1 片石塊徑控制

為避免片石過大形成孔隙，進而影響回填質(zhì)量，本工程將塊徑超過50cm、直徑厚度大于20cm的片石采用人工鐵錘解體方式進行分解，對于不能解體的石料進行集中揀出棄用。回填時，將大塊石材平整面置于路基，采用人工回填不平方式進行找平處理，待找平后進行壓實處理。

5.2.2 壓實參數(shù)選擇

本工程靜壓速度控制在1.5km/h以內(nèi)，碾壓速度控制在3km/h，振動頻率為25Hz～30Hz。碾壓施工時，按先兩邊、后中間的原則進行施工，輪跡重疊不小于1/3，前后臨區(qū)縱向重疊長度為2.0m～2.5m，避免出現(xiàn)漏壓、欠壓、死角等問題。碾壓施工前，應對松鋪厚度、平整度進行檢查，平整度偏差控制在50mm以內(nèi)，超出部位采用人工補平方式進行處理。

5.2.3 松鋪厚度確定

在軟基清淤回填時，應加強松鋪厚度控制，不宜超過60cm。如松鋪厚度過大，將形成彈簧效應[4]，導致路基壓實度不足，進而造成路基不均勻沉降問題。

6 結語

在市政道路建設過程中，軟基處理是道路質(zhì)量檢驗合格與否的一個重要標準，軟基處理的優(yōu)劣直接影響今后車輛在道路行駛過程中是否順暢以及人員的生命財產(chǎn)安全。在市政道路建設軟基處理施工過程中，施工單位應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，優(yōu)化施工方案。在保證質(zhì)量、造價、工期、安全的情況下，采用經(jīng)濟性、技術性指標均合理的施工技術方案，并加強施工過程中的質(zhì)量控制與管理，確保軟基處理效果達標，進而提高市政道路工程施工質(zhì)量。