安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽合肥 230088
摘要:本文结合南部非洲地区莫桑比克N6公路改建工程施工实践,通过对抛石挤淤的工艺原理、施工方法、工艺流程及质量控制的分析总结,为莫桑比克等非洲地区类似工程软基处理抛石挤淤施工提供一定的参考价值和指导意义。
关键词:莫桑比克; 软基处理; 抛石挤淤;施工工艺;质量控制。
0引言
N6公路位于莫桑比克中部,西起马西潘德边检站、与津巴布韦接壤,东抵莫桑比克海峡贝拉港口,穿越马尼卡和索法拉两省,素有“贝拉走廊”之称,是莫桑比克连接津巴布韦、赞比亚、马拉维等内陆国家的重要国际通道。
项目软土地基主要分布在蓬圭河流域,为(Q4)新近冲积相的灰黄、灰黑流塑~软塑粘性土并发育有软土,工程性质差。
1工艺原理
抛石挤淤是通过向流塑状的淤质泥表面大量集中抛填一定规格的石料,依靠填筑体自重及机器设备振动碾压挤开淤泥,强制置换饱和软土的地基处理方法。淤质泥粘土由于受到振动、挤压、扰动等外力的影响,土体结构产生破坏,当石料挤入土体后,土颗粒重新分布,孔隙水通过石料缝隙排出,下卧层淤质泥粘土性质得以改善,通过置换挤密,形成块石垫层,加速地基固结,提高地基承载力,减少沉降。
2工艺特点
⑴ 施工速度快、周期短,工程造价低。
⑵ 地基承载力提升效果显著,可消除地基不均匀沉降。
3施工方法
3.1施工工艺
抛石挤淤主要工艺流程为施工准备、抛石、整平、碾压、检测。
图1 抛石挤淤施工工艺流程图
3.2施工方法
(1)施工准备
①结合设计文件对施工区域的水系进行调查,按照设计要求清除表面杂草、淤泥、排水。
②石料运抵现场前须取样试验,其浸水抗压强度不宜低于20MPa,粒径尺寸小于30cm以下的不宜大于20%,样检完成后报验监理工程师。
③施工前后做好施工段落水面、淤泥顶高程及抛石挤淤范围的测量记录,并保存完整的施工资料。
(2)抛石
抛石自路基坡脚向外逐步展开,以使淤泥挤出。抛石应分层填筑,直至重型压路机碾压不再下降为止,抛填石顶面高程允许偏差范围为-5cm~+20cm,抛石顶面采用30cm厚碎石层找平,然后在其顶面铺设50cm厚砂砾垫层,垫层中部设置一层5cm高强土工格室,垫层两端用土工布包裹。
(3)整平
卸下的石料,用推土机整平使块石间无明显的高差,以保证碾压密度,均匀整平。当达到设计标高并在块石顶面铺筑碎石层后,再使用推土机稳压、推平,在推平过程中可将多余的碎石均匀分布到整个施工段落。
(4)碾压
用25t振动压路机分层碾压,按照先两侧后中央的碾压顺序,同时保证行间重叠0.3~0.5m,前后相邻段重叠1.0~2.0m,以保证碾压密实。碾压时先静压一遍,然后低频高振碾压两遍、低频低振碾压两遍,最后再静压一遍。
图2 抛石挤淤填筑示意图 图3 抛石挤淤路基施工
(5)检测
抛石挤淤一般采用压实度检测,压实度检测多采用沉降观测法。振动压路机压实后,顶面稳定无轮迹,基本可以判断为密室状态。对检测路段的检测点,先记录初始高程;采用振动压路机压实2~3遍后,再次观测检测点的高程,如果两次观测高程差值在3mm以内,可以判定为沉降稳定,满足压实度要求。沉降观测点的抽检频率可以参考灌砂法的抽检评率。检验合格后方可进行下道工序施工。
4施工方案及质量控制
4.1施工方案
本项目蓬圭河流域积水洼地软基填方路段,软土厚度大于2.5m、填土高度小于3.5m,采用抛石挤淤软基处理方案。
抛填施工时,先用毛石自重初步挤淤,然后整平毛石顶面,采用自重较大的推土机、振动压路机进行碾压作业。抛石挤淤采用粒径较大的未风化石料,其中30cm粒径以下的石料含量不宜大于20%,抛石挤淤厚度80cm,抛石振动碾压成型后铺30cm厚碎石层找平,并在其顶面铺设50cm厚砂砾垫层,垫层中部设置一层5cm高强土工格室,垫层两端用土工布包裹。
4.2质量控制
⑴ 每次抛填不宜过厚,否则容易造成振压不实,出现松软、反弹现象。
⑵ 抛石挤淤施工过程中,挤出的淤泥应及时清理;大块石抛填后,辅以小块石嵌料,整平碾压。
5结束语
抛石挤淤施工应采用粒径较大的未风化石料,按照工艺流程进行抛石挤淤施工作业,做好压实度检测及质量控制。蓬圭河抛石挤淤软基路段自2016年8月建成通车以来,路基整体稳定,未发生不均匀沉降等不良现象。因此,莫桑比克N6公路抛石挤淤软基处理的施工实践,为莫桑比克等非洲地区类似工程提供了成功的工程经验参考。
参考文献
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作者简介:王二标(1981-),男,安徽宿州人,本科,安徽省交通规划设计研究总院
股份有限公司高级工程师;