抛石挤淤法在胶东调水工程中的应用

侯 奔，张继强

（1.山东省胶东调水局滨州分局，山东 滨州 256600；2.山东省胶东调水局平度管理处，山东 平度 266700）

淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成，其天然含水量大于液限、天然空隙比大于或等于1.5 的黏性土。其工程特性主要是具有触变性、高压缩性、低透水性、不均匀性以及流变性等。在荷载作用下，地基承载能力低、地基沉降变形大、不均匀沉降也大，而且沉降稳定时间比较长。

施工中一旦遇到此种地基土，必须进行加固处理。抛石挤淤就是处理此种地基的常用方法，是在基底从中部向两侧抛投一定数量的碎石，依靠填筑体的自重，同时借助机械设备将淤泥挤出基底范围，达到强制置换目的，提高地基强度。

1 工程概况

胶东调水工程是南水北调东线工程中山东“T”字型调水大动脉的重要组成部分，是实现山东水资源优化配置、缓解胶东地区水资源供需矛盾，改善当地生态环境的重要水利基础设施。本工程173 标段桩号5+250～5+520 按图纸设计采用倒虹吸穿过池塘，为加快工程进度，经协调取消倒虹吸，同时将池塘填平。但在开挖时出现大量淤泥及淤泥质土，需要对该段基槽进行处理，方可保证工程质量，确保管道运行安全。

2 地基处理方案的选择

结合本工程特点，该池塘常年积水，经过长时间的沉淀化学作用，逐渐形成淤泥。经过测量淤泥的厚度3～4 m，直接清除淤泥工程量大，需要换填的砂石较多，影响施工进度。综合成本和施工计划，且附近石料丰富，运距较短，最后决定采取抛石挤淤的方法处理地基。

3 施工方法

抛石挤淤的工序流程为：准备工作—分段抛投块石、碾压—反滤层铺设（砂石垫层）—竣工验收。

3.1 准备工作

1）用水泵将池塘内的水排干，然后按照设计图纸位置及断面进行基槽开挖。由于淤泥无法承载挖掘机重量不能采取挖掘机后退的方式进行开挖，只能采用在沟槽两侧开挖，以致于沟槽成形较慢。开挖过程中的弃土放置到沟槽一侧，另一侧修筑临时道路方便土石方机械施工，两侧均留出一定的安全距离，以防坍塌。

2）一段沟槽成形后，应在高程较低的一端设置集水坑，配备一定数量水泵进行排水。在成形的沟槽两侧应根据现场情况开挖排水沟，将其延伸到集水坑，将基坑内的水顺利排至集水坑，防止基槽内积水。

3） 根据软基段的长度及淤泥的厚度确定抛石量，同时准备充足的块石、碎石和砂子。其中碎石和砂子用于反滤层铺设。抛石用料为当地所产的块石。为使挤淤效果明显，抛石后土质均匀，将石料粒径控制在≤400 mm 范围，且将石料的石屑清除，最短边尺寸不小于30 cm，抗压强度大于20 MPa。在抛石施工前，先开采片石进行强度试验，达到规范及设计要求方可使用。

3.2 抛石、碾压

分段抛石的长度一般5～10 m 为一个单元。抛投时从高程较高一侧开始，由2 台挖掘机配合施工。在沟槽一侧由挖掘机将块石抛进沟底，用机臂反复按压，另一台来回走动碾压，使块石与基地齐平方可进行第二层抛石，依次反复进行。若块石无明显沉降，则可进行下一单元的施工。若块石的沉降量仍然很大，则需要再进行一层块石抛投按压，直至块石沉降量达到设计标准要求为止。由于抛石将淤泥挤向沟槽另一端，所有在淤泥量较多的地方使用挖掘机挖出，同时用自卸车配合运至指定弃土场。

3.3 反滤层铺设

块石抛投结束后必须在其上铺设反滤层，反滤层的铺设采用机械下料、人工压实的方法进行施工。按照设计要求首先铺设25 cm 碎石垫层，人工压实整平后铺设20 cm 的砂垫层，人工再次整平压实。压实质量应符合设计要求。同时槽底两侧的排水沟应保证通畅延伸至集水坑，便于积水的及时排除。至此整个抛石挤淤作业完成。

4 质量控制要点

1）抛石石料必须严格控制，做好原材料质量检验。已被风化的片石和粒径小抗压强度不够的块石，不得用于工程中。2） 施工中必须保证边坡的稳定，防止坍塌造成安全事故。3） 施工过程中时常注意疏通槽底排水沟，防止於堵。同时及时抽水保证槽底无积水。4） 及时清除挤出的淤泥，减少底部淤泥挤出的阻力，保证抛石沉底。5）注意观察已经完成抛石地段沉降，做好各点的高程测量，及时发现由于抛石不密实导致基底隆起的现象。6）准备工作要充分，注重各工序之间的衔接。结合隐蔽工程验收程序，做好工程计量和验收工作。