石凱

（保定市公路管理局，河北 保定 071000）

道路工程中石屑夾砂回填深基坑措施探析

石凱

（保定市公路管理局，河北 保定 071000）

通過保定市復(fù)興路西延建設(shè)工程實例，對石屑夾砂回填深基坑進行了分析。該公路從完工至今，各項功能性指標都能夠滿足使用要求，驗證了采用石屑夾砂回填深基坑的切實可行性。

道路工程；石屑夾砂；回填；深基坑

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

1 引言

1.1 石屑夾砂深基坑回填的應(yīng)用背景

保定市復(fù)興路西延建設(shè)工程東起樂凱大街，經(jīng)樂凱大街、保神鐵路、規(guī)劃工業(yè)大街、防洪大堤、西二環(huán)、一畝泉河、西客運中心至滿于公路，道路總長度約為9120m，承包工期為2013年10月15日～2014年10月15日。該工程涉及到新建道路工程、雨污水工程和橋梁工程等。由于工期要求比較緊，同時考慮到施工成本、施工質(zhì)量等方面的要求，決定對道路深基坑采用石屑夾砂進行回填。

1.2 石屑夾砂特性分析

建設(shè)部建質(zhì)2009年87號文關(guān)于印發(fā)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》規(guī)定：一般工程深基坑是指開挖深度超過5m（含5m）或地下室3層以上（含3層）或深度雖未超過5m，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。

《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E42—2005）中，對石屑的定義為：石屑與機制砂、人工砂不同，是采石場的尾料、廢料，是加工碎石生產(chǎn)過程中最小篩孔 （一般是4.75mm）篩下的部分。在實際使用過程中，要根據(jù)施工工程的實際情況，采用不同的石屑粒徑級配，石屑中粒比較粗的部分相當于砂的粗粒部分，石粉部分就相當于砂中粒徑在0.3mm以下的部分，其粒徑級配為不連續(xù)狀態(tài)。在回填深基坑工程中所使用的石屑材料，石粉含量比較高，要高效利用這些石屑材料，就要改良石屑的粒徑級配。我們采取摻入適當比例中砂的方式進行改良，經(jīng)過檢測分析，一般采用石屑與砂為1∶1的摻配比例[1]。

1.3 道路工程中路基部分所受影響分析

道路工程中路基部分在回填過程中所受的影響因素相對較多，在施工中比較容易被忽視，如：一些施工單位在施工過程中經(jīng)常在回填土的表面堆載一些大型機器等重物，這些重物會對道路工程中路基部分產(chǎn)生直接或間接的側(cè)向擠壓作用，從而在路基側(cè)面產(chǎn)生或大或小的彎矩，導(dǎo)致路基內(nèi)部水平方向既受到壓力又受到拉力，如果在道路工程中路基部分受力能力相對較好，彎矩相對較小的情況下，道路將相對穩(wěn)固，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不會被破壞；如果一些施工單位為了搶工期，可能會對道路工程中路基部分采用機械化的方式進行快速回填，此時如果再在回填坑附近堆載重物，產(chǎn)生的彎矩可能會導(dǎo)致道路工程總路基部分產(chǎn)生擠壓變形、裂縫，進而使道路遭到破壞，難以保證施工質(zhì)量[2]。

2 深基坑回填施工難點

1）同一個深基坑，在其使用石屑夾砂進行回填時，由于受到施工和環(huán)境等眾多因素的影響，以及不同基坑的交界面處都會出現(xiàn)不均勻的沉降，解決深基坑回填過程中產(chǎn)生的不均勻沉降是基坑回填工程施工中的難點。

2）不同的深基坑回填，為了滿足回填后工程質(zhì)量以及回填路基穩(wěn)定性要求，對回填時的碾壓工藝就會有很高的要求。目前，我國科技的發(fā)展，碾壓施工中碾壓機械也呈現(xiàn)多樣化，所以，具體到深基坑回填施工過程中，碾壓機械以及碾壓工藝的選擇也是工程施工中的難點之一。

3）道路工程中與深基坑鄰近的建筑物外墻臨界部分，由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，道路工程施工時地理條件的限制，可能導(dǎo)致重型的碾壓設(shè)備無法施工，所以，如何加強道路工程中與深基坑鄰近的建筑物外墻臨界部位的壓實度成為施工中的難點。

4）石屑夾砂本身是一種顆粒比較細的細集料，石粉含量比較高，具備遇水容易流動的特性，所以，在施工過程中，既要對基坑底部的積水進行徹底排除，基坑底部的雜物以及建筑垃圾進行徹底清理外，還要控制水的流動和水的浸泡。

3 提高石屑夾砂回填深基坑質(zhì)量的措施

3.1 徹底清理基坑

用石屑夾砂回填深基坑前，要徹底排除基坑底部的積水和不適合進行基坑回填的雜物以及建筑垃圾[3]。

3.2 道路工程中與深基坑鄰近的建筑物外墻臨界處的壓實控制

要考察施工質(zhì)量，壓實度是主要指標之一。在施工過程中，道路施工中鄰近建筑物依據(jù)不同的建筑要求，其基坑鄰近的建筑物外墻結(jié)構(gòu)、材質(zhì)也不一樣，有些基坑鄰近的建筑物外層要設(shè)保護層，在碾壓過程中，就要求不能損壞基坑鄰近的建筑物外墻的防水卷材，即既要保障防水層的有效性，又要保障臨界處的碾壓效果。由于壓路機兩側(cè)的輪軸為凸起結(jié)構(gòu)，在實際施工過程中，沒有辦法碾壓到基坑鄰近的建筑物外墻邊際，所以，為了確保施工質(zhì)量，保障臨界部位的碾壓效果，避免由于碾壓不實造成基面不均勻沉降而引起道路開裂，我們采取以下碾壓措施：

1）用傳統(tǒng)的小型碾壓設(shè)備進行壓實。傳統(tǒng)的手扶夯擊式碾壓設(shè)備由于功率小、擾動大、壓實效率低，所以我們通常采用1t以上級的手扶式單輪壓路機，采取粗壓和震動碾壓相結(jié)合的方式進行壓實。在實際碾壓過程中，我們主要考慮：最佳含水量、壓實厚度和壓實遍數(shù)3個參數(shù)。石屑夾砂經(jīng)標準擊實試驗確定，其最大干密度為1.77g/cm3，其最佳含水量為6.1%，經(jīng)過試驗，得到了表1的實驗數(shù)據(jù)。為了減少深基坑填埋后的沉降量，我們要求石屑夾砂的壓實度指標要高于實驗標準，要求壓實度不小于95%，含水量控制在最佳含水量的±2%。傳統(tǒng)的手扶式單輪壓路機，能滿足壓實厚度為層厚10cm左右，在實際施工過程中，在壓實層厚不低于20cm的情況下，為了滿足施工質(zhì)量要求，也為了減少施工后基面的沉降，進而保障施工質(zhì)量，我們采取先進行一邊粗壓，然后進行5～6遍震動碾壓的壓實方式。針對施工中的實際光照以及溫度情況，還要在壓實過程中適當采取灑水保濕的措施，以保障含水量。

表1 碾壓實驗中的各項參數(shù)值

2）采用石屑夾砂與石灰土層級填充方式并進行注漿加固。在深基坑與鄰近的建筑物臨界處，要注重加強臨界處回填石屑夾砂的強度和密度。由于石屑夾砂中石粉的含量較大，還要考慮到在臨界處由于雨水沿深基坑鄰近的建筑物外墻壁流動而引起石屑夾砂中石粉流失的情況。所以，我們采取先回填石屑夾砂4～5m，然后，在其上面再回填2層6%石灰土作為夾層，在深基坑鄰近的建筑物外墻邊線處還要注漿進行加固，一般采用的注漿間距為3～5m。

3.3 降低石屑夾砂水流動性的措施

石屑夾砂中顆粒粒徑級配比較低，石粉含量比較高，一般在10%～20%，有的甚至超過20%，此種顆粒粒徑級配及成分配比，導(dǎo)致石屑夾砂遇水流動性強，進而容易深基坑回填后路基不穩(wěn)甚至出現(xiàn)坍塌等問題，所以，在石屑夾砂回填深基坑時，要嚴格控制水的流動和水的浸泡。

1）嚴把管道施工質(zhì)量關(guān)。要確保管道管材的質(zhì)量，在石屑夾砂回填深基坑部分的管道主要要考慮管道的柔性指標，即管道的抗沉降能力。由于PE、UPVC管道的自重相對于混凝土管道來說比較輕，自身重力導(dǎo)致的沉降量較小，而且PE、UPVC管道的接口抗沉降能力也相對剛性的管道接口來說比較強，所以，要選用品質(zhì)良好的PE、UPVC管，而不能選用鋼筋混凝土管；要嚴格規(guī)范管道井的砌筑，砌筑所用的磚必須要先用水浸泡，坐漿也必須飽滿，所粉刷的砂漿也要保證均勻厚實，在砌筑井底板與井壁之間時，要適當設(shè)置卸荷板等作為預(yù)防沉降的設(shè)施；對于承插式的管材，其接口處的橡膠圈質(zhì)量首先要嚴格檢測。在實際施工過程中，要保持管材內(nèi)壁和橡膠圈的干凈，對于管道井與管道的連接部位要進行加固，對接頭都應(yīng)該包裹透水土工布，利用局部形成的反濾系統(tǒng)進行過濾；要嚴格保障管道的嚴密性，不管是承接雨水的管道還是排出污水管道，施工完成后都要進行檢測，以防漏水、滲水。

2）要對地表雨水及時進行導(dǎo)流，防止?jié)B入深基坑。首先，要保障石屑夾砂路基要有比較穩(wěn)定的含水率，控制水的過度浸泡和雨水的過度沖刷，基于此，可以采取在石屑夾砂中設(shè)置穩(wěn)定層等方式來滿足石屑夾砂路基承載力和穩(wěn)定性的要求，比如，可以在石屑夾砂回填坑路基中通過設(shè)置兩層或兩層以上的石灰土或水泥土作為穩(wěn)定層的方式，起到對雨水的隔絕作用，還可以在石屑夾砂回填坑路基邊坡外漏部位通過設(shè)置黏土層、混凝土層和土工織物作為護坡的方式，起到防止雨水沖刷的作用；其次，要保障石屑夾砂回填坑路基中央隔離帶處和側(cè)分帶處不滲水，基于此，我們可以采取鋪設(shè)防水土工布來滿足對石屑夾砂路基穩(wěn)定性的要求，比如，我們可以通過鋪設(shè)兩布一膜的方式，此種方式上面的盲溝，既可以阻斷水的滲入，又可以作為雨水的排出通道；最后，要嚴格控制道路的縱橫坡，要提前對雨水出口做好設(shè)置，防止雨水滲漏造成局部石屑夾砂路基軟化和沉降。

3.4 石屑夾砂回填深基坑路基沉降控制優(yōu)化

石屑夾砂在水的作用下，自身縫隙會受到壓縮，相應(yīng)的體積也會發(fā)生變化，由此帶來石屑夾砂路基的沉降，路基沉降可以采取以下措施加以控制優(yōu)化：首先，要加強石屑夾砂路基沉降監(jiān)測，在實際施工過程中，一般靠提前埋藏沉降觀測孔來實現(xiàn)對石屑夾砂路基的沉降監(jiān)測；其次，在石屑夾砂回填深基坑時，要充分考慮到石屑夾砂自身體積變化對路基產(chǎn)生的影響，可以預(yù)留出石屑夾砂自身的沉降量，故在壓實度到位的情況下，在控制高程時可以按上限控制；最后，對于深基坑中建筑物外墻臨界處，可以使用混凝土搭板減少沉降量，并在搭板底部適當位置插入注漿管進行注漿，以增強石屑夾砂路基的密實度和強度。

4 實用性分析

4.1 保障施工質(zhì)量，提高工期效益

采用石屑夾砂對深基坑進行回填，完全可以利用我國地域性降水的優(yōu)勢，將工期提高，同時也對各種管道、沉降進行了預(yù)判、檢測以及及時的處理改進，保障了施工質(zhì)量。

4.2 節(jié)約能源、改善環(huán)境

石屑本是采石場加工過程中的尾料、廢料，大多的采石場中，未經(jīng)洗篩處理的石屑堆積如山，由于其石粉或泥含量較高，他們既不能代替黃沙應(yīng)用于混凝土，也不能穩(wěn)定碎石和改善級配應(yīng)用于瀝青和水泥，石屑的棄置或存放，一定程度上既污染了環(huán)境也浪費了資源，利用石屑夾砂對深基坑進行回填，既可以有效利用采石場的尾料、廢料，又可以大大的節(jié)約砂石、泥土等資源，在取得較大社會效益、促進能源的可持續(xù)發(fā)展的同時也改善了環(huán)境。

5 結(jié)語

我國人口的日漸密集，使我國道路工程項目也逐年增多，道路工程中深基坑周邊的地下設(shè)施和周邊建筑也日漸增多，加之我國各地地質(zhì)條件的多樣性，使我們對深基坑的回填質(zhì)量要求也隨之越來越高。采用石屑夾砂進行深基坑回填，在充分考慮到石屑夾砂的粒徑級配、回填時層級厚度和密實度的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該充分考慮季節(jié)因素，只有在實際施工中不斷積累經(jīng)驗，才能保障我國道路工程建設(shè)質(zhì)量，才能為國家建設(shè)做出切實的貢獻[4]。

【1】皇甫風雷，周利琴.道路工程中石屑夾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，趙玲.深基坑回填對有地下室基礎(chǔ)的影響分析[J].巖土工程界，2007，10（6）：46-48．

【3】孫繼行.淺談提高高層建筑深基坑回填的措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（2）：101．

【4】趙新星.淺談高層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

石凱（1978～），男，河北保定人，工程師，從事道路施工管理與養(yǎng)護研究，（電子信箱）329710529@qq.com。