道路工程中石屑夹砂回填深基坑措施探析

石凯

（保定市公路管理局，河北 保定 071000）

道路工程中石屑夹砂回填深基坑措施探析

石凯

（保定市公路管理局，河北 保定 071000）

通过保定市复兴路西延建设工程实例，对石屑夹砂回填深基坑进行了分析。该公路从完工至今，各项功能性指标都能够满足使用要求，验证了采用石屑夹砂回填深基坑的切实可行性。

道路工程；石屑夹砂；回填；深基坑

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.038

1 引言

1.1 石屑夹砂深基坑回填的应用背景

保定市复兴路西延建设工程东起乐凯大街，经乐凯大街、保神铁路、规划工业大街、防洪大堤、西二环、一亩泉河、西客运中心至满于公路，道路总长度约为9120m，承包工期为2013年10月15日～2014年10月15日。该工程涉及到新建道路工程、雨污水工程和桥梁工程等。由于工期要求比较紧，同时考虑到施工成本、施工质量等方面的要求，决定对道路深基坑采用石屑夹砂进行回填。

1.2 石屑夹砂特性分析

建设部建质2009年87号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定：一般工程深基坑是指开挖深度超过5m（含5m）或地下室3层以上（含3层）或深度虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。

《公路工程集料试验规程》（JTG E42—2005）中，对石屑的定义为：石屑与机制砂、人工砂不同，是采石场的尾料、废料，是加工碎石生产过程中最小筛孔 （一般是4.75mm）筛下的部分。在实际使用过程中，要根据施工工程的实际情况，采用不同的石屑粒径级配，石屑中粒比较粗的部分相当于砂的粗粒部分，石粉部分就相当于砂中粒径在0.3mm以下的部分，其粒径级配为不连续状态。在回填深基坑工程中所使用的石屑材料，石粉含量比较高，要高效利用这些石屑材料，就要改良石屑的粒径级配。我们采取掺入适当比例中砂的方式进行改良，经过检测分析，一般采用石屑与砂为1∶1的掺配比例[1]。

1.3 道路工程中路基部分所受影响分析

道路工程中路基部分在回填过程中所受的影响因素相对较多，在施工中比较容易被忽视，如：一些施工单位在施工过程中经常在回填土的表面堆载一些大型机器等重物，这些重物会对道路工程中路基部分产生直接或间接的侧向挤压作用，从而在路基侧面产生或大或小的弯矩，导致路基内部水平方向既受到压力又受到拉力，如果在道路工程中路基部分受力能力相对较好，弯矩相对较小的情况下，道路将相对稳固，内部结构也不会被破坏；如果一些施工单位为了抢工期，可能会对道路工程中路基部分采用机械化的方式进行快速回填，此时如果再在回填坑附近堆载重物，产生的弯矩可能会导致道路工程总路基部分产生挤压变形、裂缝，进而使道路遭到破坏，难以保证施工质量[2]。

2 深基坑回填施工难点

1）同一个深基坑，在其使用石屑夹砂进行回填时，由于受到施工和环境等众多因素的影响，以及不同基坑的交界面处都会出现不均匀的沉降，解决深基坑回填过程中产生的不均匀沉降是基坑回填工程施工中的难点。

2）不同的深基坑回填，为了满足回填后工程质量以及回填路基稳定性要求，对回填时的碾压工艺就会有很高的要求。目前，我国科技的发展，碾压施工中碾压机械也呈现多样化，所以，具体到深基坑回填施工过程中，碾压机械以及碾压工艺的选择也是工程施工中的难点之一。

3）道路工程中与深基坑邻近的建筑物外墙临界部分，由于建筑结构复杂，道路工程施工时地理条件的限制，可能导致重型的碾压设备无法施工，所以，如何加强道路工程中与深基坑邻近的建筑物外墙临界部位的压实度成为施工中的难点。

4）石屑夹砂本身是一种颗粒比较细的细集料，石粉含量比较高，具备遇水容易流动的特性，所以，在施工过程中，既要对基坑底部的积水进行彻底排除，基坑底部的杂物以及建筑垃圾进行彻底清理外，还要控制水的流动和水的浸泡。

3 提高石屑夹砂回填深基坑质量的措施

3.1 彻底清理基坑

用石屑夹砂回填深基坑前，要彻底排除基坑底部的积水和不适合进行基坑回填的杂物以及建筑垃圾[3]。

3.2 道路工程中与深基坑邻近的建筑物外墙临界处的压实控制

要考察施工质量，压实度是主要指标之一。在施工过程中，道路施工中邻近建筑物依据不同的建筑要求，其基坑邻近的建筑物外墙结构、材质也不一样，有些基坑邻近的建筑物外层要设保护层，在碾压过程中，就要求不能损坏基坑邻近的建筑物外墙的防水卷材，即既要保障防水层的有效性，又要保障临界处的碾压效果。由于压路机两侧的轮轴为凸起结构，在实际施工过程中，没有办法碾压到基坑邻近的建筑物外墙边际，所以，为了确保施工质量，保障临界部位的碾压效果，避免由于碾压不实造成基面不均匀沉降而引起道路开裂，我们采取以下碾压措施：

1）用传统的小型碾压设备进行压实。传统的手扶夯击式碾压设备由于功率小、扰动大、压实效率低，所以我们通常采用1t以上级的手扶式单轮压路机，采取粗压和震动碾压相结合的方式进行压实。在实际碾压过程中，我们主要考虑：最佳含水量、压实厚度和压实遍数3个参数。石屑夹砂经标准击实试验确定，其最大干密度为1.77g/cm3，其最佳含水量为6.1%，经过试验，得到了表1的实验数据。为了减少深基坑填埋后的沉降量，我们要求石屑夹砂的压实度指标要高于实验标准，要求压实度不小于95%，含水量控制在最佳含水量的±2%。传统的手扶式单轮压路机，能满足压实厚度为层厚10cm左右，在实际施工过程中，在压实层厚不低于20cm的情况下，为了满足施工质量要求，也为了减少施工后基面的沉降，进而保障施工质量，我们采取先进行一边粗压，然后进行5～6遍震动碾压的压实方式。针对施工中的实际光照以及温度情况，还要在压实过程中适当采取洒水保湿的措施，以保障含水量。

表1 碾压实验中的各项参数值

2）采用石屑夹砂与石灰土层级填充方式并进行注浆加固。在深基坑与邻近的建筑物临界处，要注重加强临界处回填石屑夹砂的强度和密度。由于石屑夹砂中石粉的含量较大，还要考虑到在临界处由于雨水沿深基坑邻近的建筑物外墙壁流动而引起石屑夹砂中石粉流失的情况。所以，我们采取先回填石屑夹砂4～5m，然后，在其上面再回填2层6%石灰土作为夹层，在深基坑邻近的建筑物外墙边线处还要注浆进行加固，一般采用的注浆间距为3～5m。

3.3 降低石屑夹砂水流动性的措施

石屑夹砂中颗粒粒径级配比较低，石粉含量比较高，一般在10%～20%，有的甚至超过20%，此种颗粒粒径级配及成分配比，导致石屑夹砂遇水流动性强，进而容易深基坑回填后路基不稳甚至出现坍塌等问题，所以，在石屑夹砂回填深基坑时，要严格控制水的流动和水的浸泡。

1）严把管道施工质量关。要确保管道管材的质量，在石屑夹砂回填深基坑部分的管道主要要考虑管道的柔性指标，即管道的抗沉降能力。由于PE、UPVC管道的自重相对于混凝土管道来说比较轻，自身重力导致的沉降量较小，而且PE、UPVC管道的接口抗沉降能力也相对刚性的管道接口来说比较强，所以，要选用品质良好的PE、UPVC管，而不能选用钢筋混凝土管；要严格规范管道井的砌筑，砌筑所用的砖必须要先用水浸泡，坐浆也必须饱满，所粉刷的砂浆也要保证均匀厚实，在砌筑井底板与井壁之间时，要适当设置卸荷板等作为预防沉降的设施；对于承插式的管材，其接口处的橡胶圈质量首先要严格检测。在实际施工过程中，要保持管材内壁和橡胶圈的干净，对于管道井与管道的连接部位要进行加固，对接头都应该包裹透水土工布，利用局部形成的反滤系统进行过滤；要严格保障管道的严密性，不管是承接雨水的管道还是排出污水管道，施工完成后都要进行检测，以防漏水、渗水。

2）要对地表雨水及时进行导流，防止渗入深基坑。首先，要保障石屑夹砂路基要有比较稳定的含水率，控制水的过度浸泡和雨水的过度冲刷，基于此，可以采取在石屑夹砂中设置稳定层等方式来满足石屑夹砂路基承载力和稳定性的要求，比如，可以在石屑夹砂回填坑路基中通过设置两层或两层以上的石灰土或水泥土作为稳定层的方式，起到对雨水的隔绝作用，还可以在石屑夹砂回填坑路基边坡外漏部位通过设置黏土层、混凝土层和土工织物作为护坡的方式，起到防止雨水冲刷的作用；其次，要保障石屑夹砂回填坑路基中央隔离带处和侧分带处不渗水，基于此，我们可以采取铺设防水土工布来满足对石屑夹砂路基稳定性的要求，比如，我们可以通过铺设两布一膜的方式，此种方式上面的盲沟，既可以阻断水的渗入，又可以作为雨水的排出通道；最后，要严格控制道路的纵横坡，要提前对雨水出口做好设置，防止雨水渗漏造成局部石屑夹砂路基软化和沉降。

3.4 石屑夹砂回填深基坑路基沉降控制优化

石屑夹砂在水的作用下，自身缝隙会受到压缩，相应的体积也会发生变化，由此带来石屑夹砂路基的沉降，路基沉降可以采取以下措施加以控制优化：首先，要加强石屑夹砂路基沉降监测，在实际施工过程中，一般靠提前埋藏沉降观测孔来实现对石屑夹砂路基的沉降监测；其次，在石屑夹砂回填深基坑时，要充分考虑到石屑夹砂自身体积变化对路基产生的影响，可以预留出石屑夹砂自身的沉降量，故在压实度到位的情况下，在控制高程时可以按上限控制；最后，对于深基坑中建筑物外墙临界处，可以使用混凝土搭板减少沉降量，并在搭板底部适当位置插入注浆管进行注浆，以增强石屑夹砂路基的密实度和强度。

4 实用性分析

4.1 保障施工质量，提高工期效益

采用石屑夹砂对深基坑进行回填，完全可以利用我国地域性降水的优势，将工期提高，同时也对各种管道、沉降进行了预判、检测以及及时的处理改进，保障了施工质量。

4.2 节约能源、改善环境

石屑本是采石场加工过程中的尾料、废料，大多的采石场中，未经洗筛处理的石屑堆积如山，由于其石粉或泥含量较高，他们既不能代替黄沙应用于混凝土，也不能稳定碎石和改善级配应用于沥青和水泥，石屑的弃置或存放，一定程度上既污染了环境也浪费了资源，利用石屑夹砂对深基坑进行回填，既可以有效利用采石场的尾料、废料，又可以大大的节约砂石、泥土等资源，在取得较大社会效益、促进能源的可持续发展的同时也改善了环境。

5 结语

我国人口的日渐密集，使我国道路工程项目也逐年增多，道路工程中深基坑周边的地下设施和周边建筑也日渐增多，加之我国各地地质条件的多样性，使我们对深基坑的回填质量要求也随之越来越高。采用石屑夹砂进行深基坑回填，在充分考虑到石屑夹砂的粒径级配、回填时层级厚度和密实度的基础上，还应该充分考虑季节因素，只有在实际施工中不断积累经验，才能保障我国道路工程建设质量，才能为国家建设做出切实的贡献[4]。

【1】皇甫风雷，周利琴.道路工程中石屑夹砂回填深基坑施工方法[J].北方交通，2015（9）：86-88．

【2】李瑞雄，王杰光，赵玲.深基坑回填对有地下室基础的影响分析[J].岩土工程界，2007，10（6）：46-48．

【3】孙继行.浅谈提高高层建筑深基坑回填的措施[J].科技创业家，2012（2）：101．

【4】赵新星.浅谈高层建筑深基坑回填方法[J].石河子科技，2011（4）：42-43．

Analysis of the Measures for the Deep Foundation Pit in the Road Engineering

SHI Kai
（Baoding Highway Administration Bureau,Baoding 071000，China）

Through the Fu-Xing road of the Baoding construction project extension as an example,the stone chips sand backfill deep foundation pit areanalyzed.Theroadsincecompletion,thefunctional indexescan satisfytheuserequirement,verifiedbysand stone chipsclip backfillingpracticalfeasibilityofdeepfoundationpit.

roadengineering;stonechipssand;backfill;deepfoundation

U616

A

1007-9467（2016）06-0137-03

2016-02-16

石凯（1978～），男，河北保定人，工程师，从事道路施工管理与养护研究，（电子信箱）329710529@qq.com。