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摘要：随着经济的不断发展，城市道路新建改建以及道路维修已经大规模展开，关于城市道路软土地基处理问题也受到越来越多的关注。本文以华蒲公路工程施工中软基处理为例，介绍了利用废弃粒料加固路基软弱土层的方法。
关键词：废弃粒料；加固；软弱土层
引言
公路路基，尤其是高填土路堤，在施工及运营阶段，往往会因基底土层的承载力不足而导致局部变形下沉，特别是跨越沟渠软基地段及地下水位埋藏较浅地段在路堤自重和车辆荷载的作用下不均匀沉降更为多见。因此，为了保证软土路基能正常的承载，发挥其使用功能，正确的加固方法是十分重要的。
由于地质结构复杂，软土层厚度及其物理力学性质不同，对软弱基底的处理方法应因地制宜、就地取材，最终以达到增加地基承载力，提高其稳定性为目的。本文以华蒲公路工程施工中软基处理为例，说明废物利用，土法上马同样可取得良好的加固效果。
1.工程概况
该路为三级公路，路基设计宽度8.5米。路基施工为路堤填筑形式，土源为土场取土。工程中存在路基占压水沟现象，长度320米。
本工程沿线为洛河水灌溉区，该水沟为农田灌溉人工支渠，遇旱引水，遇涝泄洪，常年积水，淤积严重。由于地下基岩埋藏较深，地质上部主要为近代河流冲积物，地层以粉质中、低液限粘土组成。地下水位较高，沟底为典型的软塑状态饱和粘土层，具有压缩性大，强度低，承压力小之特征。在工程性质上明显表现出沉降速度快，稳定性差，流变性和不均匀性突出，是造成路基整体下沉的主要原因。
2.加固措施的拟定
填筑路堤必须先加固沟底软基，确保水沟回填前基底能达到足够的强度要求。然而，由于该工程立项为民办公助，当地群众经济匮乏，承受能力较低，民办部分资金不能足额到位，资金来源严重不足，并且当地无工程所用材料料源，所有建筑材料均需自五十公里外购运，价格昂贵。若采用砂砾垫层、抛石挤淤等处理措施势必要加大工程投资。为此，必须选取一个既经济简便又能保证工程质量的处理方法。我们结合当地北部铁镰山一带制砖窑场较多以及危房改造项目中拆除旧房屋砖碴、炉碴存积量大的特点，经过反复论证和试验，最终选定砖碴、炉碴合理级配，外加适量生石灰做垫层，并用粘土封顶的加固措施。在“快速排水、快速清底、快速回填、快速碾压”的工序控制下，有效地稳定了软土层，使加固的软基强度能满足上部分层填土质量控制要求，确保了水沟回填工作的顺利进行。至此，每立方米三十元钱的废弃粒料（主要为运费）解决了基底湿陷松软无法施工的大问题。
3.施工工艺和程序控制
施工前，首先应编制符合工程实际的施工组织设计，制定相关的制度。内容应包括：工程概况、施工工艺、工程质量保证措施、安全保障措施、施工工期控制、投资控制等。待报送监理审批后再根据审批结果进行施工准备工作。在加固处理过程中，施工技术人员必须严格按照《公路工程技术标准》、《公路路基设计规范》、《公路路基施工技术规范》、《公路排水设计规范》等操作规程和工艺要求进行施工，严格控制好粒料配比和各道工序，做到精心操作、快速施工。
3.1 工艺流程图如下：
测量放线→粒料收集、质量检验→定量级配、就近堆放→沟底排水→沟底清淤、坡面清理→粒料回填、整平→履带车碾压→粘土封顶→履带车碾压→15t压路机碾压→密实度测定
3.2流程图中各工序控制要点
⑴粒料的质量要求
砖碴即经人工破碎后的粒状物，质地要坚硬，最大粒径不大于8厘米。炉碴要新鲜、无泥土，不得含有垃圾和未燃尽的煤块，最大粒径不超过4厘米，小于5毫米的颗粒含量不宜超过炉碴总量的60%。
⑵粒料配比
经试验确定砖碴与炉碴的体积比为7：3，对地下水渗积较快的个别地段外掺10%的生石灰。各种粒料的拌和应遵循以下几点：
①采取场拌法施工，利用工程附近远离人群的地方用装载机配合人工进行拌和。
②石灰要求Ⅲ级以上生石灰或消石灰，其氧化钙和氧化镁含量不小于70%（消石灰55%），应现场抽检；未消解残渣含量不大于17%。生石灰应堆放在防止雨水淋湿的地方，以免失效。
③混合料拌和顺序为：先堆放4立方米砖碴，再在其上堆放3立方米的炉碴，最后再堆放3立方米的砖碴。若需掺加10%的生石灰，则在砖碴上再堆放相应的石灰剂量，然后用装载机自料堆一侧开始装料，将混合料举起后在料堆顶部放下，由其自由落地，待整个料堆整体移位后即为拌和一遍，要求掺量准确，拌合均匀，不得洒水，连续拌和两遍后即可装车运至施工现场。
④混合料拌和过程中注意风向，禁止在大风天气进行石灰施工，以免石灰飞扬，污染环境。
⑤混合料运输过程中，要采取必要的防护措施，运输车辆要加盖帆布，防止飞灰和淋雨。
⑥混合料摊铺前应在施工现场打好网格，计算好相应面积的用料量，并安排专人负责指挥车辆倒料，以免倒料过多或过少，造成二次转运，使得混合料出现离析现象。
⑦严格控制垫层厚度和高程，路拱横坡应与面层一致，摊铺时应严格按照施工放样的标高摊铺混合料，混合料每层摊铺厚度不宜超过30厘米。
⑶排水
为了便于疏导、排水和集中回填，一般以100米左右长度为一个作业段。在沟底中心沿路线纵向设置排水槽，排水槽槽底纵坡控制在0.3%以上，每隔20米左右设置一个集水坑，确保回填前沟底处于无积水状态。
⑷沟底与坡面清理
对沟底淤泥及腐质土要完全清除干净，直至露出新鲜天然土层。底面要大致平整，宽度尽量一致，对局部宽度过小的路段要加宽清理，以确保履带车左右碾压轮迹的重叠。坡面清理的内容主要为表面草皮及松软土层，露出天然硬土层。
⑸回填
水沟回填前要检查沟底排水及杂物清理是否彻底，边坡是否稳定，沟底和两侧边坡是否有孔洞，否则应及时进行处理。回填时要快速集中，采用人工配合机械做到摊铺均匀，厚度一致，大小颗粒无明显分离。尤其是粒料顶面应控制好平整度，封顶粘土取用与沟底边坡天然土压缩性相近的土料，含水量要适中。铺筑封顶粘土时要采取人工配合机械按照所放标线进行摊铺，摊铺厚度不宜超过30厘米。
⑹碾压
机械碾压要做到缓起、慢行、稳停、走向直、速度匀，中途不停车，尽量避免因碾压方式不当扰动软土层而反弹下陷，以及粒料表面不平整造成强度不一。每次碾压轮迹要重叠一半，至重轮轮迹压遍基底全宽时方为一遍。遇有局部拥包、弹簧下沉应及时挖除并重新处理。
碾压时本着先轻后重的原则，对粒料垫层用履带车碾压四遍。对封顶粘土先采用履带车碾压两遍后，再用15吨光轮压路机碾压四遍，此时密实度测定均大于90%，满足强度质量要求。
3.3注意事项
⑴做好回填前的人员、机械等准备工作，做到清底、回填、碾压一次成型。分层回填时土方松铺厚度应控制在30厘米以内，并快速施工，确保当天作业段内土方填至地下水位以上，以摆脱水压的干扰。
⑵分层回填土方采用阶梯式，即每回填一层素土（压实厚度20厘米）横向挖台阶30厘米，便于新老土层的搭接牢固和整体稳定性。
⑶分段施工时机械碾压难以到头，应在下一段施工时清除前一段的松土部分并做成台阶分层回填碾压，以利两作业段土层的牢固结合
⑷严格监理程序，每道工序必须经监理人员检验认可后方可进入下一道工序。
4.结语
综上所述，由于该粒料有棱角，摩擦力大，混合料级配良好，吸水能力强，起骨架作用的砖碴对软土层的嵌挤作用，加速了软土层的脱水固结，改善了软基的性能。经压实后整体稳定性较好的粒料垫层替换了基底下部一定厚度的软土层，起到了提高基底强度、增加了承载力、减少沉降量的作用。
实践证明，该方法工艺简单，处理速度快，效果显著。原材料来源普及丰富，成本低，是一项既经济又实用的软基加固措施。
关键词：废弃粒料；加固；软弱土层
引言
公路路基，尤其是高填土路堤，在施工及运营阶段，往往会因基底土层的承载力不足而导致局部变形下沉，特别是跨越沟渠软基地段及地下水位埋藏较浅地段在路堤自重和车辆荷载的作用下不均匀沉降更为多见。因此，为了保证软土路基能正常的承载，发挥其使用功能，正确的加固方法是十分重要的。
由于地质结构复杂，软土层厚度及其物理力学性质不同，对软弱基底的处理方法应因地制宜、就地取材，最终以达到增加地基承载力，提高其稳定性为目的。本文以华蒲公路工程施工中软基处理为例，说明废物利用，土法上马同样可取得良好的加固效果。
1.工程概况
该路为三级公路，路基设计宽度8.5米。路基施工为路堤填筑形式，土源为土场取土。工程中存在路基占压水沟现象，长度320米。
本工程沿线为洛河水灌溉区，该水沟为农田灌溉人工支渠，遇旱引水，遇涝泄洪，常年积水，淤积严重。由于地下基岩埋藏较深，地质上部主要为近代河流冲积物，地层以粉质中、低液限粘土组成。地下水位较高，沟底为典型的软塑状态饱和粘土层，具有压缩性大，强度低，承压力小之特征。在工程性质上明显表现出沉降速度快，稳定性差，流变性和不均匀性突出，是造成路基整体下沉的主要原因。
2.加固措施的拟定
填筑路堤必须先加固沟底软基，确保水沟回填前基底能达到足够的强度要求。然而，由于该工程立项为民办公助，当地群众经济匮乏，承受能力较低，民办部分资金不能足额到位，资金来源严重不足，并且当地无工程所用材料料源，所有建筑材料均需自五十公里外购运，价格昂贵。若采用砂砾垫层、抛石挤淤等处理措施势必要加大工程投资。为此，必须选取一个既经济简便又能保证工程质量的处理方法。我们结合当地北部铁镰山一带制砖窑场较多以及危房改造项目中拆除旧房屋砖碴、炉碴存积量大的特点，经过反复论证和试验，最终选定砖碴、炉碴合理级配，外加适量生石灰做垫层，并用粘土封顶的加固措施。在“快速排水、快速清底、快速回填、快速碾压”的工序控制下，有效地稳定了软土层，使加固的软基强度能满足上部分层填土质量控制要求，确保了水沟回填工作的顺利进行。至此，每立方米三十元钱的废弃粒料（主要为运费）解决了基底湿陷松软无法施工的大问题。
3.施工工艺和程序控制
施工前，首先应编制符合工程实际的施工组织设计，制定相关的制度。内容应包括：工程概况、施工工艺、工程质量保证措施、安全保障措施、施工工期控制、投资控制等。待报送监理审批后再根据审批结果进行施工准备工作。在加固处理过程中，施工技术人员必须严格按照《公路工程技术标准》、《公路路基设计规范》、《公路路基施工技术规范》、《公路排水设计规范》等操作规程和工艺要求进行施工，严格控制好粒料配比和各道工序，做到精心操作、快速施工。
3.1 工艺流程图如下：
测量放线→粒料收集、质量检验→定量级配、就近堆放→沟底排水→沟底清淤、坡面清理→粒料回填、整平→履带车碾压→粘土封顶→履带车碾压→15t压路机碾压→密实度测定
3.2流程图中各工序控制要点
⑴粒料的质量要求
砖碴即经人工破碎后的粒状物，质地要坚硬，最大粒径不大于8厘米。炉碴要新鲜、无泥土，不得含有垃圾和未燃尽的煤块，最大粒径不超过4厘米，小于5毫米的颗粒含量不宜超过炉碴总量的60%。
⑵粒料配比
经试验确定砖碴与炉碴的体积比为7：3，对地下水渗积较快的个别地段外掺10%的生石灰。各种粒料的拌和应遵循以下几点：
①采取场拌法施工，利用工程附近远离人群的地方用装载机配合人工进行拌和。
②石灰要求Ⅲ级以上生石灰或消石灰，其氧化钙和氧化镁含量不小于70%（消石灰55%），应现场抽检；未消解残渣含量不大于17%。生石灰应堆放在防止雨水淋湿的地方，以免失效。
③混合料拌和顺序为：先堆放4立方米砖碴，再在其上堆放3立方米的炉碴，最后再堆放3立方米的砖碴。若需掺加10%的生石灰，则在砖碴上再堆放相应的石灰剂量，然后用装载机自料堆一侧开始装料，将混合料举起后在料堆顶部放下，由其自由落地，待整个料堆整体移位后即为拌和一遍，要求掺量准确，拌合均匀，不得洒水，连续拌和两遍后即可装车运至施工现场。
④混合料拌和过程中注意风向，禁止在大风天气进行石灰施工，以免石灰飞扬，污染环境。
⑤混合料运输过程中，要采取必要的防护措施，运输车辆要加盖帆布，防止飞灰和淋雨。
⑥混合料摊铺前应在施工现场打好网格，计算好相应面积的用料量，并安排专人负责指挥车辆倒料，以免倒料过多或过少，造成二次转运，使得混合料出现离析现象。
⑦严格控制垫层厚度和高程，路拱横坡应与面层一致，摊铺时应严格按照施工放样的标高摊铺混合料，混合料每层摊铺厚度不宜超过30厘米。
⑶排水
为了便于疏导、排水和集中回填，一般以100米左右长度为一个作业段。在沟底中心沿路线纵向设置排水槽，排水槽槽底纵坡控制在0.3%以上，每隔20米左右设置一个集水坑，确保回填前沟底处于无积水状态。
⑷沟底与坡面清理
对沟底淤泥及腐质土要完全清除干净，直至露出新鲜天然土层。底面要大致平整，宽度尽量一致，对局部宽度过小的路段要加宽清理，以确保履带车左右碾压轮迹的重叠。坡面清理的内容主要为表面草皮及松软土层，露出天然硬土层。
⑸回填
水沟回填前要检查沟底排水及杂物清理是否彻底，边坡是否稳定，沟底和两侧边坡是否有孔洞，否则应及时进行处理。回填时要快速集中，采用人工配合机械做到摊铺均匀，厚度一致，大小颗粒无明显分离。尤其是粒料顶面应控制好平整度，封顶粘土取用与沟底边坡天然土压缩性相近的土料，含水量要适中。铺筑封顶粘土时要采取人工配合机械按照所放标线进行摊铺，摊铺厚度不宜超过30厘米。
⑹碾压
机械碾压要做到缓起、慢行、稳停、走向直、速度匀，中途不停车，尽量避免因碾压方式不当扰动软土层而反弹下陷，以及粒料表面不平整造成强度不一。每次碾压轮迹要重叠一半，至重轮轮迹压遍基底全宽时方为一遍。遇有局部拥包、弹簧下沉应及时挖除并重新处理。
碾压时本着先轻后重的原则，对粒料垫层用履带车碾压四遍。对封顶粘土先采用履带车碾压两遍后，再用15吨光轮压路机碾压四遍，此时密实度测定均大于90%，满足强度质量要求。
3.3注意事项
⑴做好回填前的人员、机械等准备工作，做到清底、回填、碾压一次成型。分层回填时土方松铺厚度应控制在30厘米以内，并快速施工，确保当天作业段内土方填至地下水位以上，以摆脱水压的干扰。
⑵分层回填土方采用阶梯式，即每回填一层素土（压实厚度20厘米）横向挖台阶30厘米，便于新老土层的搭接牢固和整体稳定性。
⑶分段施工时机械碾压难以到头，应在下一段施工时清除前一段的松土部分并做成台阶分层回填碾压，以利两作业段土层的牢固结合
⑷严格监理程序，每道工序必须经监理人员检验认可后方可进入下一道工序。
4.结语
综上所述，由于该粒料有棱角，摩擦力大，混合料级配良好，吸水能力强，起骨架作用的砖碴对软土层的嵌挤作用，加速了软土层的脱水固结，改善了软基的性能。经压实后整体稳定性较好的粒料垫层替换了基底下部一定厚度的软土层，起到了提高基底强度、增加了承载力、减少沉降量的作用。
实践证明，该方法工艺简单，处理速度快，效果显著。原材料来源普及丰富，成本低，是一项既经济又实用的软基加固措施。