抛石挤淤工艺要点探讨
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摘要：抛石挤淤是一种纯粹意义上的置换。操作简单，但在日常使用过程中，很多人未能准确的把握其主要参数。作者结合自己的工作经验，在参考相关资料，谈了抛石挤淤工艺的若干心得，有一定的参考价值。
关键词：下沉深度、填筑体宽度、压实度
中图分类号： U615 文献标识码： A 文章编号：
一、引言
在工程建设过程中，经常会遇到需要进行软基处理的情况。一般来说，软基处理的方法很多，包括水泥搅拌桩法、清淤换填法、表层排水法、抛石挤淤法、砂垫层法、敷设材料法等。每种方法有其自己的适用工况。下面作者结合工作内容，就工程中常见的软基处理方法——抛石挤淤谈谈心得体会。
二、抛石挤淤的原理
本文所提抛石并不仅仅是指纯粹的以石料作为置换物，还包括以石料为主的其他置换物。从字面上就可以理解，抛石挤淤法就是通过抛石挤动并置换淤泥来达到加固地基的目的，它的实质就是用石头来代替淤泥，是一种置换的方法。因此，抛石挤淤法在理论上并没有太多复杂的原理。抛石挤淤法与其他置换方法的最大区别在于它是一种纯粹的置换。就是尽可能的把淤泥全部置换成石料而彻底改变地基土的性质，实现软基处理的目的。这种方法是最直接也是最安全稳妥的。从理论上来讲，淤泥处于流塑状态，在受到一定的外力挤压时，在无侧限的条件下，必然要发生移动。外力有侧向的，也有竖向的，抛石给予的基本是属于侧向的外力作用，在形成一定厚度的填石层后，也会产生正向的压力，但对淤泥挤动影响最大的是侧向的外力作用。如果淤泥层厚度过大或淤泥呈软塑状态，底部将有一定厚度无法挤动的残留淤泥，那么，填石层的自重预压与填石之间的缝隙将使底部淤泥有一个固结排水的过程，也可以改善残留淤泥的物理力学性质。另外，抛石过程作为一种自由落体的运动，由于一入水就受到水体以及淤泥的阻力作用，主要是淤泥的阻力作用，其下落是一个缓慢减速的过程，并最终会停止下落。因此，抛石挤淤的处理厚度并不是无止境的，它跟淤泥的状态有直接的关系，淤泥的液性指数越大，抛石的下落距离就越长，相应的抛石挤淤的处理厚度也越大。众多实践证明，一般来说，淤泥为流塑状时，抛石挤淤的处理厚度不大于15m。
三、施工控制及要求
那么如何较准确的把握抛石挤淤的相关参数呢？
填料下沉深度
经理论分析和工程实践，认为以全断面同时挤淤效果最好，它避免了两侧形成薄翼现象，又便于机械化施工。根据土体极限平衡理论，填筑体下沉深度D和填筑体厚度H的关系如下：
Cu—淤泥的不排力剪力强度；rg—抛填体的容重；rs—淤泥的容重；B—填筑体的度；t-淤泥的深度。填筑体的宽度
式中：B—填筑体的最小顶面宽度；B'—填筑体的最小底面宽度；φ—填筑料内摩擦角；b—建筑物基础底面宽度或施工车道宽度(取大值)；θ—压力扩散角；b'—置换地基边坡可能随之滑动而造成破坏的坡坏及开挖时局部失稳的卸荷安全宽度。
卸荷高度 若采用挖淤卸荷，填筑体两侧的淤泥高差H应满足：
式中：St—淤泥的灵敏度。
四、注意事项
1、为保证填筑体能顺利下沉，应先挖除阻碍填筑下沉的表面硬壳。
2、填筑体应均匀，填筑体的压实度不小于93%，填筑体的材料应采用透水不透淤泥、级配良好、抗剪强度较高的密实石碴及块石，但应避免大块石过多而造成填筑体架空现象，使淤泥能通过大块石的架空孔道渗入到填筑体内。3、若在填筑体两侧挖淤减少淤泥的压力，加大填筑体的下沉深度，应遵循近挖远卸的原则，最好采用两侧同时开挖，使填筑体就地下沉，防止填筑体飘移，若采用单侧开挖，必须严格控制两侧淤泥的高差。
五、对今后工作的一点建议
1、施工前对拟施工区域的水系进行调查确保路基两侧的农田水系能够贯通。若存在由于施工导致水系无法贯通的情况，则根据实际情况在涵洞或分离式立交处埋设临时圆管。
2、在抛石挤淤施工现场附近应有一定储量的片石堆放。片石在运抵现场前须取样作试验，其浸水抗压强度不小于20Mpa，其尺寸不应小于30cm。片石准备完成后报请监理工程师进行检查。
抛石挤淤的方法适用于淤泥面积小、淤泥厚度小的地层，但是在实际工程中经常把它运用到淤泥面积大、淤泥厚度较厚的工程中，因此在抛填的过程中不采取相应的措施必然会造成抛填的随意性，即所抛填的石料在下沉的同时也向四面推移，不仅造成资源上过大的消耗，还不能达到较好的预期效果。因此在施工的过程中可以采用土工布和土工格栅的方法，减少所抛石料的随意性以及淤泥厚度分布的严重不均。
参考文献：
[1] 张志阔,刘英,欧钊元;跋山水库坝前抛石挤淤压重的效果观测[J];大坝观测与土工测试;2000年06期
[2] 刘润有;蒋宏伟;;海滨大道工程中的软土地基处理设计[A];天津市土木工程学会第七届年会优秀论文集[C];2005年
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。