抛石挤淤法在软基处理中的应用及工艺探讨
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摘要：本文重点介绍抛石挤淤法的工作原理及在处理软土路基中的应用，并通过工程实例分析，探讨施工中应把握的主要技术参数。结合自己的工作经验，浅谈抛石挤淤工艺及质量控制的若干心得，旨在为以后类似工程的施工提供经验。
关键词：抛石挤淤 软基处理 质量控制
软土是指在静态或缓慢流水的环境中沉积，具有含水率大、孔隙比大、高压缩性等特点的粘性土，这种土工程强度低，需要经过处理才能用于工程建设之中。抛石挤淤法就是通过向软土表面大量集中抛填土石填料，依靠填筑体的自重，挤开淤泥，强制置换饱和软土地基的地基处理法。抛石挤淤法较其他软基处理经济、且施工周期短、施工机械设备简单、施工管理方便，因此已逐渐应用于软土地基的处理之中。
1.抛石挤淤法处理软基的原理
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转换淤泥，是一种置换的方法。
抛石挤淤的处理厚度并不是无止境的，它是跟淤泥的状态由直接关系，淤泥的液性指数越大，抛石下落的距离就越长，相应的抛石积淤的处理厚度也就越大。通过众多的实践证明，一般来说，在淤泥为流塑状态时，抛石挤淤的处理厚度不大于15m。
饱和软土，尤其是淤泥或淤泥土的含水量高，渗透系数和不排水抗剪强度均较低，在集中向其表面大量堆载瞬间，饱和土体中的孔隙水还未及时排出，孔隙体积并没有发生改变，全部压力的增量完全由孔隙水承担，地基土颗粒间的压力即有效压力并没有发生变化，地基上的抗剪强度在一定时间内不但没有提高，还会因堆载施工的扰动而下降，因此，当填筑体在地基中所产生的应力达到土的不排水抗剪强度时，土体将产生剪切破坏，土体中将产生连续滑动和隆起，同时填筑体挤开淤泥下沉至一定的深度，与周围土体形成新极限平衡状态，从而达到地基处理的目的。
考虑抛石挤淤法的特殊性，其方法一般适用于厚度不超过4m具有触变性的流塑状的饱和淤泥或淤泥质土的处理，对5m以上的，则须辅助以爆破或强夯等措施，才可使填筑体下沉到下层较硬的持力层，对于10m以上的深度淤泥或淤泥质土，即使采用强夯等措施也很难使填筑体下沉到下层坚硬的持力层，故其主要用于地基的浅层处理。
2.工程实例
2.1工程概况
番禺中心城区南区4-2地块项目市政道路排水、软基处理及一期场地平整工程，拟建道路有大面积鱼塘分布，通过地质勘查发现鱼塘内表层土基属于淤泥质黏土，平均厚度为2.8m，具体特点是：呈灰色，流塑状态，无层理，经过室内试验确定其属于高压缩性土，须进行处理。
2.2施工工艺
受季节因素影响，局部鱼塘存在施工期暂时无水的情况，且经表面风干晾晒后，表层淤泥失水干硬，抛填片石不易穿透下沉，为了保证工程质量，防止干硬淤泥层遇水软弱，使得已抛填的片石重新挤入淤泥层，沉降过大导致路基失稳破坏，抛填片石前，须对此部分表层干硬淤泥进行清除。之后，按以下步骤抛填：
填筑时，采用散式挤淤法，先在基础下部采用直径较大（30-50cm）块石填筑，靠自重及挖掘机碾压的外力，使块石沉至底层硬质土上，形成以块石为骨架，中间充满淤泥的复合地基。随后边抛填边用压路机整平碾压，直至形成通道载料车可以通行，在此通道上继续抛填片石，用压路机来回碾压，强迫片石陷入淤泥层，填筑时采用由路基中部向两边抛填、分层填筑、逐层碾压的方法。
用18t以上振动压路机进行碾压，如片石无明显沉陷，则视为压紧密实。在抛填后的大片石上，采用小片石进行嵌缝，然后封填最大粒径为5cm的天然级配砂砾石反滤层。
2.3质量控制
为了保证施工质量，不仅要在施工中严格按照上述工艺组织施工，更应在抛石挤淤施工完成后，在后续路基施工过程中加强沉降和稳定观测，指导后续工作全面顺利开展。
2.3.1压实度控制
抛石挤淤压实度检测采用沉降观测法，施工过程中宜采用 18T 以上重型压路机进行振动压实，当压实层顶面稳定，无轮迹且检测沉降差不超过 15mm，可判为密实，经检验合格后方可铺筑下层；如检验后不符合要求，查明原因，继续碾压，直至合格。
2.3.2沉降和稳定观测
观测工后沉降及水平位移是检验软基处理效果的有效方法，以该工程为例，在软基处理过程中，在抛石挤淤路段共设置了6个永久沉降观测点及6个水平位移观测点，经过观测，在工后30天后，工后沉降及水平位移趋于稳定。累计工后沉降不超过20mm，累计工后水平位移不超过15mm，固结基本完成，抛石挤淤处理效果良好。
2.4工艺要点及重要参数选择
必须对原材料严格把关。现场抛填所采用的片石粒径应大于30cm，且抛填所用片石的浸水抗压强度不低于20MPa。
现场抛石前，先用挖土机清除干硬淤泥、硬壳。待片石沉入基本稳定，作业面展开后采用18T以上的重型压路机振动碾压。为保证压实效果，振动平碾现场碾压速度不超过2Km/h。
建议每层抛填厚度在50―80cm内，片石应均匀分层抛投。抛石深度必须达到淤泥底板30cm以内。每抛填完一层后，用小块石填充缝隙。
为确保路基日中心沉降差小于1.5cm/d，碾压次数应不少于6次。当压实层顶面稳定，无轮迹且检测沉降差不超过 15mm，可判为密实，经检验合格后方可铺筑下层，如检验后不符合要求，查明原因，继续碾压，直至合格。
3.软基处理不同基础时的荷载估算
3.1在处理箱型基础、板筏基础软土地基时
荷载估算应在求出结构面荷载的基础上乘以一个安全系数（或称经验系数），该系数取值应根据各地的地质条件和抗震等级的不同而确定。在目前还没有形成完善的计算体系标准的情况下，我部门在本地安全系数的取值为1.5～3.5。
3.2在处理低层框架结构或民用砖混结构软土地基时
荷载估算一般为：每层面积×层数n×20，20为单位面积荷载估算值，单位为Kn/m2。在结构为框架结构时，求出荷载最大的柱基础再乘以1.5～2.5的安全系数。特殊情况下为了减少建筑物的沉降量，可考虑适当加大基础底面积，并用连系梁连结增加结构的整体刚度；在结构为砖混结构时（三层以下含三层），根据上部荷载求出条形基础线荷载，并乘以安全系数1.5～2.0。为减少沉降量，增加结构整体刚度，可适当增大条形基础的面积，或在条基下增加钢筋砼板带，或在板带中加暗梁。
3.3在处理管网支架基础地基时
由于管网支架除受正常荷载外，还受温度变形应力和风荷载的影响，这时除了正常的荷载验算外，还应进行抗倾翻验算。
4.结束语
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]刘润，朱逢春，抛石挤淤综合法在加固浅层淤泥质地基中的应用[J]，山东水利，2001
[2]靳九贵，抛石挤淤地基承载力的实验方法[J]，河南科技，2004
[3]龚晓楠，地基处理手册（第二版）[M]，北京：中国建筑工业出版社，2000