浅谈新疆乌鲁木齐市市政道路建设中采砂坑的治理思路

浅谈新疆乌鲁木齐市市政道路建设中采
砂坑的治理思路
摘要：伴随环保工作及双碳目标的逐步推进，新疆乌鲁木齐市周边的众多砂石料厂陆续
关停。

随着城市化进程的推进，在新区建设中往往面临新建道路需要穿越采砂厂现状料坑的
局面。

现状料坑深度大都超过20米，在城市发展的过程中不少料坑被生活垃圾、建筑垃圾、断级配砂石料及料场洗沙形成的细粒土所混填。

经过料坑路段的道路路基处理成为道路设计
的关键问题。

关键词：采砂坑；现状；治理思路
1 现状采砂坑的类型及治理思路
现状采砂坑根据形成过程主要有四种类型，一种为采完砂石料后形成大坑，坑的周边陡峭，边坡接近1:0.2，大坑的深度往往超过20米，另一种为采砂坑采完沙后已经被建筑垃圾
和生活垃圾等杂填土混填，还有一种为采砂坑采完沙后被就近的筛分料所回填，最后一种为
采砂坑采完沙后作为临近采砂厂的洗沙用水的排放场地，由于洗沙带有大量的细粒土，在沙
坑中往往形成10米以上的淤泥及水面。

根据市政道路的建设特点，考虑管网的建设需求，
一般市政管网最深的埋设深度为4.0米左右，因此在沙坑至道路路面往往设置4.0米的良好
级配层，一方面作为管线的承载体，另一方面作为道路的载体。

道路的沉降问题往往是设计
控制的核心，因此现状沙坑压实度的提高、坑壁的搭接处理及沙坑的防水处理非常关键。

2注浆技术与强夯技术的特点分析
注浆法是将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中，以改善其物理
力学性质的方法。

注浆的目的是防渗、堵漏、加固和纠正建筑物偏斜。

注浆机理有：填充注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆。

注浆材料有粒状浆材和化学浆材，粒状浆材主要是水泥浆，化学浆材包括硅酸盐（水玻璃）和高分子浆材。

注
浆法是将胶结材料配制成浆液并注入松散含砂或含水地层、含裂隙的岩层、溶洞、破碎带使其固化的施工方法。

浆液凝结硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳
固并隔断水源，以保证顺利施工。

水泥注浆材料最常用的是普通硅酸盐水泥。

其
优点是：原材料来源广泛、成本低、无毒性、施工工艺简单方便。

缺点是：水
泥浆液稳定性较差、易沉淀析水、凝结时间长，并且由于水泥颗粒直径较大，注
入能力对微细裂隙往往受到限制。

最初强夯法主要用于处理碎石土、杂填土、砂类土、非饱和粘性土等，但随
着经验的丰富以及施工方法的科学化、现代化，尤其是排水条件的改善，强夯法
是利用夯锤自由下落产生的巨大冲击能量，在土体中产生很大的应力和冲击波，
使土中孔隙压缩，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的
地基。

强夯法适用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土，特
别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废
料组成的杂填土。

因此强夯法适用范围广泛、加固效果显著、有效加固深度大、
施工机具简单、节省材料、节省造价、绿色环保等。

通过现场实施分析发现，注浆对地下土质均匀性要求较高，注浆后的强度的
均匀性控制是关键。

强夯能够对影响范围内不稳定的土质结构进行有效加固，控
制指标相对清晰，工程实施时跟便捷。

3 不同情况下采砂坑的处理
①未回填采砂坑的处理
将坑底植物根系清除干净，并将坑壁四周裸露部分清除20cm。

回填材料首选级配较好
的圆砾土进行回填，当采沙场周边断级配砂砾料丰富，需要利用时，可采用100cm天然砂砾
和50cm断级配砂砾分层交叉回填，一次性回填厚度不大于5m，然后进行强夯处理，夯击能
采用5000KN·m（夯击能以现场试夯试验段为准）。

强夯时从砂坑底开始沿道路方向开挖土
质台阶，台阶宽度为2m，高度不大于2米，台阶4%内倾，在填挖交界前后各10m范围内的上、下路床底面各铺设一层土工格栅。

做好填挖交接处理。

强夯回填至路面结构层底4米位
置处，在强夯处理的表面铺一层20cm的黄土垫层，然后铺设土工布隔离层，土工布铺设完
成后，在其上铺筑30cm厚黄土做为隔断层，再采用天然砂砾分层回填碾压至路面结构层底。

②已回填断级配的砂坑
对于断级配厚度大于7米的路段：将道路路面结构层底以下挖除4m，对松散堆积的卵
石地基土（素填土）进行强夯处理，强夯范围为全断面（包括绿化带），且超出道路红线以
外各2m，夯击能采用5000KN·m（夯击能以现场试夯试验段为准）。

强夯完毕后在强夯表面
设置（黄土+土工布）的隔断层。

对于断级配厚度小于7米的路段：将路面结构层底超挖5m，
对现状5米以下的断级配进行重机碾压处理，碾压范围为全断面（包括绿化带），且超出道路红线以外各2m。

然后回填天然砂砾，分层碾压回填至路面结构层底，分层厚度不大于
30cm，分层碾压压实度不小于96%。

③已回填建筑垃圾、生活垃圾及杂填土的沙坑处理
该处理方案关键问题是将土质的分布状态勘测清除，首先将路面结构层底以下4米范围内的土质清除，然后根据勘察结果对土质进行分区分析。

对于建筑垃圾集中区域根据勘察结果分析，空隙很大且建筑废料体积较大不宜夯碎的路段，先采用黄土泥浆充填，然后采用强夯的处理办法，对于建筑废料尺寸不大的路段可直接进行强夯处理。

对于杂填土混填路段，根据土质的主要成分，采用强夯即可。

对于生活垃圾集中区域，需要将生活垃圾全部挖除，直至生活垃圾基本清楚完毕，然后将坑壁周边进行平整后进行统一强夯处理，在不同土质路段需要开挖土质台阶，台阶宽度为2m，高度不大于2米，台阶4%内倾。

强夯完毕后在强夯表面设置（黄土+土工布）的隔断层，进行统一回填处理。

④沙坑底部存在淤泥水坑的处理
砂坑底部存在现状淤泥及水面，设计采用强夯置换法，采用现场原有断级配填料回填汇水坑至超出水面2m处，处理宽度为路基坡脚线外推10m，强夯置换深度设计为6米，填料采用天然级配砂砾。

强夯完成后将场地整平，标高控制在路面结构层底4米位置，并用低能锤满夯一遍，以保证施工后场地强度均匀。

在强夯处理的表面铺一层20cm的黄土垫层，然后铺设土工布隔离层，土工布铺设完成后，在其上铺筑30cm厚黄土做为隔断层，采用级配砂砾分层碾压至路面结构层底，同时预埋沉降观测点进行6个月连续沉降观测。

如果沉降量满足规范要求，则继续进行下一道工序的施工，若沉降量不满足规范要求根据数据分析单独进行加固处理。

4 路基下已回填采砂坑的防水处理
为防止绿化带内灌溉水直接浸泡路基，在路基与绿化带间设置复合土工布，设置区域为在道路路面中基层即水泥稳定级配砂砾层顶面两侧向下100cm，水平向道路中心线方向延伸50cm。

同时绿化灌溉方式采用滴管和微喷相结合的灌溉方式。

5 路基搭接处理
当横、纵向填挖交界处及填方基底的地面坡度陡于1：5时，均应将原地面开挖成台阶状，台阶宽不小于2m，向内倾2%，并以15°俯角开挖。

纵向填挖交界处在填方段内设置过渡段，长度15m，过渡段内填筑应优先选用级配较好的砂砾土或填筑与挖方区路床相同的处
理材料，在填挖交界前后各10m范围内的上、下路床底面各铺设一层土工格栅。

土工格栅选
用抗拉强度大于50KN/m，延伸率小于10%的双向土工格栅，幅度不小于4m。

6 束语
道路下采砂坑的治理受工程的工期及投资影响较大，同时道路沙坑内回填材料的自身沉
降是保证工程质量的核心。

道路下方的沉降重点是将回填材料处理均匀，同时做好材料过渡
段及不同土质强度过渡段下的搭接过渡，减小不均匀沉降。

在沙坑处理完毕后对于过量水的
浸泡非常敏感，在新疆降雨量不大的情况下，重点是要防止融雪性洪水对道路下沙坑的浸泡，目前以上沙坑的处理办法已经在部分工程中得到应用，通过变形观测使用状况良好。

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