Q4土施工技术的优化策略

Q4 土开挖面积大，开挖量约656×104m3，且大部分布置于水塘部位，导致Q4 土表面有较厚淤泥层。淤泥层及承载力相对较低的Q4 土采用水力冲淤技术开挖，其余采用反铲配自卸车开挖。

2.3.5.1　水力冲淤技术

淤泥不仅含水量高、孔隙比大，且渗透性差、压缩性高、结构强度低，具有明显的触变性和流动性，一旦受到扰动，淤泥结构即从絮凝状态(胶粒凝聚)变成某种程度的分散结构(胶溶现象)，结构强度急剧降低，造成在平地开挖比较困难。

由于下水库石渣料源数量有限、路基箱成本过高，决定采用水力冲淤施工技术。水力冲淤技术采用泵吸抽排，同时辅以高压水枪冲淤，冲淤用水从泊口河抽取，在渣场布置淤泥沉淀池。处理深度1m～3m，冲淤采用5 台6PN-150 型泵机(扬程16m，功率22kW);抽淤采用5 台同前型号泵机，最大效率2～3×104m3/泵组·月。围堤Ⅲ区堤2+010～堤2+180 段采用了水力冲淤技术，此部位为下水库围堤开挖深度最低的部位，其原始地面高程约为5.0m、最低开挖高程为-7.8m，总开挖高度为12.8m，同时该部位多为池塘、水系发达。自2008年5月至10月，运用水力冲淤技术完成Q4 土开挖约28×104m3，较大的减轻了用常规手段进行Q4 土开挖的困难。现场施工作业情况如图2-17所示。

图2-17　水力冲淤施工现场作业照片

水力冲淤技术施工优点主要有以下几个方面:

(1)由于直接抽排至弃渣场，不需修筑施工道路，一定程度上缓解了石渣料紧缺的现象，也降低了相应的自卸车运输及渣场推平成本，同时现场施工道路安全情况大为改观;

(2)水力冲淤受地形和天气影响较小，开挖施工进度能够得到保证;

(3)采用工业用电作为其动力来源，一方面降低了施工成本，另一方面减少了大气污染。

2.3.5.2　薄层开挖技术

淤泥下部的Q4 土由于含有粉质黏土、泥炭质土、黏土等成分，不宜采用冲淤抽排，故仍采用自上而下分层开挖施工方法。由于Q4 土承载力较低，其含水量随垂直高度降低而增大，承载力也相应降低，开挖时会出现因开挖卸荷而自动坍落，或大型设备产生沉陷等情况，因此施工时必须控制开挖层厚，一般控制在3m以内。薄层开挖采用1.2m3～1.5m3 斗容反铲装料、15t、20t 自卸汽车出渣。同时为确保土方开挖时道路的畅通，施工期间在道路上铺设路基箱或约1m厚石渣料垫路基，以防止车轮下陷，如图2-18所示。(www.xing528.com)

图2-18　Q4土分层开挖示意图

2.3.5.3　弃渣施工技术

(1)原弃渣施工方案。

根据合同文件土石方平衡，有202.4×104m3的Q3 土、353.6×104m3的Q4 土外弃，Q3 土基本达到Q4 土工程量的2/3，渣场弃渣考虑150m间距修筑方格网施工支线道路，施工主路及支路路基均采用Q3 土修筑，路基上填筑一层石渣作为路面，方格网中间采用条带间隔弃渣，即Q3 土先行弃渣形成约8m宽临时弃渣道路，Q4 土弃渣利用Q3 土弃渣临时道路跟进，如图2-19所示。

图2-19　原弃渣施工方案示意图

(2)实际弃渣施工方案。

开工后，根据已开挖揭露的地质情况分析，实际Q3 土工程量可能远少于合同工程量，按照参建各方要求:Q3 土不得外弃至渣场，全部用于围堤填筑。故渣场弃渣均为Q4 土，没有Q3 土修筑弃渣卸料平台，只有进出水口和围堤开挖的石渣可作为施工主干道、施工支线道路修筑料源，且料源工程量有限。因此渣场弃渣方案调整为:先进行施工主干道修筑，然后垂直于主干道方向按照50m间距布置施工支线道路，形成多个长条形弃渣池;弃渣车辆在施工支线道路进行卸料，先采用推土机推送入池，再采用反铲铺垫路基箱接力甩渣。施工主干道宽约10m，施工支路宽8m。根据渣场地形及设计弃渣顶高程，渣场大面弃渣深度为4m～6m，弃渣将分两层进行，每层层厚2m～3m，相应的弃渣道路也分为两层修筑，路面采用石渣或风化料分层进行填筑，层厚约1.5m，D85 推土机推平，20t 振动碾碾压密实，如图2-20所示。

图2-20　实际弃渣施工方案示意图