市政道路软基处理中淤泥固化技术的应用解析

市政道路软基处理中淤泥固化技术的应用解析

钟建荣

浙江大川建设有限公司

摘要：在市政道路中，软基处理质量事关道路基础的承载力，并进一步影响市政道路在投运之后的的高效、安全运营。可见，选择一种合适的软基处理方法尤为重要。在本案，笔者主要讨论淤泥固化技术在市政道路软基处理中的应用。

关键字：淤泥固化；市政道路；软基处理

一、引言

淤泥是在缓慢或静水的环境中沉积并经生化、化学和物理作用形成的一种饱和细粒土，其具有孔隙比大、含水率高、渗透性低、压缩性强、灵敏度高和强度低等特征，其中孔隙比大于1.5,、含水量高于液限，而所谓的淤泥质土是一种孔隙比介于1.0-1.5之间的土质。淤泥具有一定的流变性和触变性，且承载力极低，因此在其之上修筑建筑时，需先对其进行加固处理，以免因地基不均匀沉降而引起建筑倾斜或开裂等。淤泥固化是通过在淤泥中加入固化剂，并经搅拌混合，使之形成淤泥固化土，其具有压缩性弱、含水率低、孔隙比小、透水系数小、强度及稳定性高等特点。因此，在市政道路软基处理中，淤泥固化技术极具应用价值。在本案，笔者以某地沿海淤泥为例，浅析淤泥固化技术在市政道路软基处理中的应用情况。

二、淤泥固化填筑路基的施工

某市政道路工程的地基属沿海淤泥，天然含水量为45-75。土工试验表明，这一类淤泥的物理力学性质如下：含水率68.7%、孔隙比1.598、饱和度98.8%、液限49.36%、塑限25.38%、塑性指数23.98、液性指数1.417、压缩系数1.339MPa、黏聚力10.25kPa、内摩擦角4.95°。为了改善淤泥地基的物理力学性质，施工方决定在淤泥中添加如下配比的固化剂：矿粉40-50%、水泥15-25%、粉煤灰15-20%、石灰10-17%、石膏2.5-5.0%、激发剂0.5-1.0%、木质素0.1-0.3%。通过淤泥固化处理，可大幅度改善淤泥的物理力学性质。据此案例，下文主要讨论淤泥固化填筑路基的施工。

（一）施工准备

在淤泥固化填筑路基施工前，应按要求做好施工准备工作，具体如下：一是报验主要的施工机械，使之保持优良的工作状态；二是按相关规范复测全线水准点、导线点和施工放样；三是通过冲击压实降低淤泥固化填筑路基产生的沉降量，注意在这一过程需满足一定的要求：排尽地表积水和减少地下水，以使基底保持在中湿状态；基底平整坚实；按JTGF80-2004的要求用压路机压实基底；四是按规定选择粉状土壤固化剂，并在淤泥固化填筑路基之前，对淤泥开展降水处理。

（二）施工工艺

淤泥固化填筑路基一般包括场拌法、路拌法两种施工工艺。在实际工程中，可按不同的含水量选择不同的施工方法，即：当淤泥的含水量超过25%时，选用场拌法，反之则选用路拌法。在本案例中，淤泥的含水量为45-75%，因此选用场拌法。所谓场拌法，是先在集中场地拌制固化淤泥，再将之运到代填路基处，最后再按摊铺整平、碾压、验收、填至路基标高、顶面封层的步骤逐一开展施工，详见图1。

图1场拌法的施工工艺流程图

（一）下承层验收。在施工下一层前，应对其平整度、压实度、高程及点坐标等进行验收确认，并清理干净场地的杂物。

（二）填料生产与运输。在生产填料前，应按要求检测固化剂、淤泥土样等原材料及严控固化剂的含水量、掺量，并集中拌制填料，注意准确计算出拌合料的数量，具体按如下步骤进行拌和：对淤泥进行降水处理和破碎，以提高其含水量和粒径；与固化剂混合搅拌至均匀状态，并按要求运至路基填筑现场投入施工。但在这一过程，需注意以下事项：1.生产准备，即：在取土场周边空地上设填料拌和站，并就近挖取淤泥，同时为之配备大面积的摊铺场地，随后通过对淤泥开展降水处理，使之含水量降至工艺试验的数值范畴；先用铧犁和旋耕机捣碎大块土体，之后再通过液压碎土设备做深入破碎处理，注意清除填料中的杂物。2.拌和，即：先将粉状淤泥装入拌和机储料仓，并将固化剂装入另一储料仓，注意对固化剂用量及混合料含水量进行严格控制。3.运输，即：在填料拌和好之后，第一时间用运输车将之运至施工现场，注意在这一过程，需用篷布封闭覆盖运输车，以防填料污染和水分散失。

（三）摊铺整平。按松铺厚度，先用推土机对淤泥固化进行全断面摊铺初平，之后再按规定用平地机对路拱进行整形，并用压路机静压一遍，最后再采用平地机与人工配合的方式进行终平处理。

（四）碾压。在淤泥固化填筑路基中，碾压由振动压实、冲击压实组成，即：在每层淤泥固化铺筑之后，采取振动压实的方式初碾，并在每两层淤泥固化铺筑之后，开展1次冲击压实，并使之压实厚度控制在50cm，以提升路基的压实度及降低路基在工后的沉降量。

（五）检验。在碾压施工结束之后，需按要求检测淤泥固化填筑路基的强度、厚度和压实度等控制指标，其中以压实度为检测的核心，即：选用核子密度仪快速测定压实度，亦或用灌砂法或环刀法加以检测，并在检测指标均达标之后再铺筑下一层。

（六）顶面封层。在淤泥固化填筑路基填至标高之后，按要求选用粘土开展封层处理，注意若无法及时封层，需进行养护处理。在顶面封层中，可选用厚40cm的8%二灰土或石灰土，其目的有二：提升路基强度，以防在淤泥固化填筑路基与路面结构层的中间出现软弱层；改善顶层防水效果，以防水分渗入路基。

三、讨论

综上，在市政道路软基处理中，淤泥固化技术的应用价值集中体现在两个方面：一是解决淤泥的堆放问题；二是提高路基的承载能力。如此一来，淤泥通过固化处理之后，便可转化成实用价值较高的路基填筑材料，因此极具经济效益和社会效益。其中，经济效益如下：滨海城市多为淤泥及淤泥质土的地质，而采用淤泥固化技术对其进行处理并选用废石膏、工业废料粉煤灰、水泥进行辅助处理，不仅可大幅度提高淤泥土质的物理力学性能，还可降低工程造价，尤其是随着政府对开山采石控制力度的加大，以淤泥固化取代山场碎石土所产生的经济效益越来越高。社会效益如下：沿海省份每年皆会通过大规模清淤来保证航道和港口通畅，并采用抛弃或堆放的方式来处理清理出来的淤泥，如此做法不仅会占用大量的土地，同时淤泥中的有机物和重金属极易对海洋及周边环境产生二次污染。与此相比，淤泥固化技术的应用可对淤泥进行回收再利用，可见这一技术具有良好的社会效益或环境效益。

总之，淤泥固化技术在市政道路软基处理中的应用价值显著，但在实际施工中，除了要按要求制备固化剂以外，还应选择最佳的施工工艺，具体可视淤泥的含水量而定。

参考文献：

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[3]罗海兵,周莉,肖兵.对城市道路中淤泥固化土处理软土地基的浅析[J].中国市政工程,2012,04:11-13+21+112.