浅析泥浆池段路基处理施工方法

浅析泥浆池段路基处理施工方法

摘要：本文主要以某片区内道路施工中发现该路段在均深5米的泥浆池中穿过，经几种方案对比、专家论证等选择抽淤法进行清淤处理，并取得理想效果的施工方法。

关键字：泥浆池清淤路基处理 一、工程概况及项目实施意义

由我部承建的某路道路工程，位于我市新片区，道路全长1808米，宽26米。道路等级为城市支路，设计车速为30km/h。路面设计采用沥青混凝土路面，设计年限为15年；路面设计荷载等级为公路I级。该路建成后将为片区的开发建设提供交通服务，是片区路网与外环线的重要连接枢纽。施工中发现该路段在均深5米的泥浆池中穿过，此泥浆池段路基处理施工的效果，直接影响影响到周边地区的开发建设的进程。

该路道路工程的泥浆池的面积为9.15万平米，深度为4.5米至6.0米。大大增加清淤及回填施工难度。开挖前原状地表为干枯硬质泥壳，开挖后为泥浆池，泥浆池长300米，占全路的40%范围，宽约80米-430米，均深约5米。

1 、施工勘察情况

泥浆池面积较大，土质为流塑状泥浆，但需延该路路型进行开挖。人员及施工设备若组织不当，很容易陷入其中，不仅存在较大安全隐患，回填质量亦不能得到有效控制。

2、建设需要

片区道路工程项目，是建设单位及我部的重点保障项目，此段特殊路基处理是此项道路工程的基础，其质量好坏直接影响道路工程的服务质量。

二、现状调查

我部进场对该路清表放线后，发现该路桩号k1+360~k1+520地段为垃圾坑，桩号k1+520~k1+801.721地段为大面积泥浆池，初探均较深，泥浆比较厚，为了更好的解决这几片区的路基处理和工程量问题，勘察单位对此几区域进行了钻孔补测。

勘察补测结果如下：垃圾坑地段垃圾深度分别为4.5m、4.5m及6.8m。泥浆池勘探孔位置为道路中心线K1+520、K1+560、K1+600、K1+660、K1+680、K1+720、K1+780处，揭示泥浆深度分别为5.5m、4.5m、6.0m、4.5m、4.5m、大于3.5m。

此区域原勘察报告中涉及一个钻孔位，钻孔勘察深度20m范围内，地基土层主要有以下几层：

第一层：杂填土，层厚2.3m，杂色松散由生活垃圾组成。第二层：素填土，层厚0.7m，褐色软塑无层理粉质粘土含砖渣石子。第三层：粉质粘土，层厚2.0m，灰黄色可塑无层理含铁质。第四层：粉质粘土，层厚2.0m，灰色软塑有层理含贝壳。第五层：粉土，层厚4.0m，灰色中密无层理含贝壳。第六层：粉质粘土，层厚3.0m，灰色软塑有层理含贝壳。

特殊路基换填质量和路基承载力在整个质量问题中占了78%的比例，且相对很突出，是影响道路施工质量的主要因素。

三、制定泥浆池段专项处理方案

1、对泥浆池段进行专业勘察

由于前期勘测存有误差，设计图纸中未体现该路K1+500-K1+800段泥浆池的处理方案（泥浆池长300米，宽约80米，均深约5米），经我项目部提出质疑后，建设单位组织设计、监理、勘测单位，重新对现场泥浆池段进行勘测，揭示泥浆深度分别为5.5m、4.5m、6.0m、4.5m、4.5m、大于3.5m。其中K1-780位置处揭示至3.5m后发现生活垃圾，未能穿透该层。

2、对泥浆处理方案进行专家论证

通过设计人并结合现场情况我部筛选四个泥浆处理方案。排水固结法，水泥搅拌桩（喷粉），水泥粉煤灰碎石桩(CFG）、清淤换填法（置换法）。并邀请专家进行论证。

根据现场实际情况和补测勘察的泥浆和垃圾层厚度，结合项目工期和工程造价等多种因素综合考虑，对此种地基情况提出如下处理方案：泥浆池处泥浆含水量很大，泥层较厚，考虑采用如下几种方案。

方案一：排水固结法；加固机理：对天然地基或在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐级加载，使土体中孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。适用条件：排水固结法适用于各类淤泥、淤泥质土及充填土等饱和粘性土地基。优缺点：适用范围广，施工经验丰富，施工简单，费用低，但是，工期长。规范要求，预压期不少以6个月。费用估算：332万元。

方案二：水泥搅拌桩（喷粉）；加固机理：粉喷桩是用专门的搅拌机械沿深度将水泥粉喷入地下，与地基土强制就地搅拌，形成水泥土桩。水泥土桩与地基土共同作用成为复合地基，以达到减小沉降，提高承载能力。适用条件：适用于各种成因饱和粘土。喷粉搅拌适合天然含水量大于50%以上的淤泥和淤泥质土。加固深度在10米以内。处理效果较好。但污染相对较大。造价适中。优缺点：

施工速度相对较快，工艺相对简单，处理效果好，但是，该法工程费用较高,施工质量不易控制，施工期间对周围水质、大气环境污染较为严重。费用估算：698万元。

方案三：水泥粉煤灰碎石桩(CFG）；加固机理：用振动沉管打桩机将桩管打入地下，投入碎石（掺石屑）、粉煤灰和水泥的混合料，边振动边起拔桩管，结合反插，达到挤密压实桩体的作用。这种桩骨干材料为碎石，掺入石屑可使级配良好，粉煤灰增加混合料的和易性，并有低标号水泥增加桩体后期强度。这种复合地基称为高粘结强度桩复合地基，桩体模量较大，承载力高。适用条件：CFG桩适应范围广，可用于杂填土、饱和及非饱和粘土、深厚淤泥中。处理效果好，一般桩长可以在20m以内，处理效果好。优缺点：施工质量容易控制，处理效果好。施工工艺相对复杂，单桩工程费用较高,处理效果明显。费用估算：573万元。

方案四：置换法（清淤换填）；加固机理：当软弱土层厚度不是很大时，将基础以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层置换强度较大的砂、碎石、素土、灰土或粉煤灰等其他性能稳定、无浸蚀性材料，并压实至密实度为止。适用条件：置换法是一种软基处理物理方法，其原理简单、施工难度技术小，是浅层软基处理首选方法之一。该方案造价较低。优缺点：工期短，效益好，需要购买大量拆房土。质量易保证，可以彻底清除淤泥，不留后患。费用估算：564万元。

通过对四个方案的‘加固机理，适用条件，施工成本’等三方面进行比较，专家组基本同意我小组提出的第四个方案，清淤换填法。

四、选择合理可行的清淤施工工艺

1 、通过设计、建设方、等几方现场勘察，并结合施工经验，选出如下两种清淤方法：

（1）抽於法清淤：使用泥浆泵将稀释后的淤泥抽至排於区。优点：可以清除更为稀释的泥浆，不用搭建平台，使用管道排於即可，省运费。缺点：需要大量水源，用电量较大（电力或油料），人工费较高。

（2）挖除法清淤：使用挖掘机将淤泥挖除，然后使用运行车运至排於区。优点：机械化施工，对较粘稠的淤泥清除较快，工期短。缺点：需要清淤平台，受场地限制。

结论：考虑到现场实际施工条件，并经过反复比较，我部决定采用抽於法进行清淤。

2、根据制定的抽淤方案对现场作业人员进行技术培训及安全交底保证作业安全，质量达标。

五、完工后验收及达到承载标准

施工完成后为防止不均匀沉降，该路段进行了半年期的预压处理，预压期完成卸载土方后由，设计、建设方、监理、勘察联合进行现场勘探进行验收。由勘察单位现场钻孔检测，并出具勘察报告。根据勘察结果显示该路段的路基承载力达到了94%,符合图纸的设计要求。

六、结束语

泥浆池段路基处理施工是对特殊路段软基处理方法的一次摸索，通过勘察、设计、专家等各方的协作甄选出最优方案，并精心编制专项方案及安全技术交底指导书。此次泥浆池作为特殊软基的处理方法的经验及相关数据将指导今后此种路段的施工工艺，并为我们后续软基处理施工留下了宝贵的经验。