城市道路軟土路基施工問題及處理措施探討

摘要：我國的城市建設(shè)中，公路建設(shè)是一個(gè)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，與軟土路基施工技術(shù)在公路工程建設(shè)中，是一個(gè)重要的影響因素。它是保證路基質(zhì)量的關(guān)鍵，也是施工中難點(diǎn)之一，因此，在未來的城市道路建設(shè)里，要不斷開發(fā)和采用軟土路基施工技術(shù)，保證好道路的使用功能。本文結(jié)合實(shí)際工作中對(duì)軟土路基處理的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)軟土路基處理方法及工程應(yīng)用進(jìn)行了深入闡述，列舉一些切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理措施。

關(guān)鍵詞：道路工程；軟土路基；問題；解決措施；

前言：

路基是道路工程的基礎(chǔ)，行駛在路面的車輛把荷載通過路面?zhèn)鹘o路基，如果路基機(jī)構(gòu)整體或某一組成部分的強(qiáng)度或抗變形能力不足以抵抗這些應(yīng)力、應(yīng)變及位移，則路面會(huì)出現(xiàn)斷裂，隨著城市道路的不斷建設(shè)以及技術(shù)水平的不斷提高，路基越來越發(fā)揮著不可替代的作用，因此必須確保路基的施工質(zhì)量，尤其要處理好軟土路基。

一、城市道路軟土路基原因及處理措施

1、軟土路基成因分析

軟土路基是影響路基下沉的主要地質(zhì)類型，是道路建設(shè)中常見的病害之一。

1.1 軟土路基由于其天然含水量高，孔隙比大，多呈軟塑或半流塑狀態(tài)，天然含水量常達(dá)到30% 一70% ，有時(shí)甚至更高。透水性差，在加載初期，地基中空隙水壓力較高，影響路基強(qiáng)度，施工中表現(xiàn)為壓實(shí)困難、不便行車和施工作業(yè)。由于其空隙比大、土顆粒間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，具有壓縮性等特點(diǎn)。

1.2 在施工過程中以一直填筑完成后，軟土路基在路堤的自重作用下也會(huì)產(chǎn)生沉降，這種沉降將在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)展，大大超過一般路堤的沉降量。嚴(yán)重是在靠近填土部位的擋土墻、邊溝排水設(shè)施也會(huì)受到沉降或水平移動(dòng)的影響。即使完成路面工程后，還可能繼續(xù)產(chǎn)生沉降，引起路面結(jié)構(gòu)的破壞。

2、處理措施

軟土是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所緞成的土，主要有淤泥、淤泥質(zhì)土及泥炭。

隨著近些年城市化進(jìn)程的不斷深入和發(fā)展，對(duì)于城市道路路基的處理又有了新發(fā)展和變化，其中軟土又包含了更多層次的內(nèi)容，其中主要是由于人為的原因產(chǎn)生的人工填土，就包括雜填土，是人類活動(dòng)形成的無規(guī)則堆積物，成份比較復(fù)雜，且大多數(shù)情況下比較疏松和不均勻，這就對(duì)路基提出了更加高的要求。基于城市道路的路基特點(diǎn)在遇到軟土地基處理方法主要有：

①換填墊層法：

至于換填法，它就是將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性，抗剪強(qiáng)度較高、壓縮性較小的砂、碎石、卵石、素土、灰土、粉煤灰、礦渣等材料以及土工合成材料分層填筑、并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，成為良好的人工地基，此方法適用于各種軟土路基。

② 擠淤置換法

擠淤置換法是依靠換填材料的自重以及借助于其他外力，使軟弱層遭受破壞后被強(qiáng)制擠出而進(jìn)行的換填處理。

換填的寬度、深度以及換填材料，可根據(jù)計(jì)算確定。但換填深度除考慮沉降和滑移穩(wěn)定以外，還應(yīng)置換到使地基承載力大于換填體荷載所需的深度。

根據(jù)目前工程實(shí)踐，擠淤置換地基適用于厚度在10m以內(nèi)的流動(dòng)性大，基本無硬殼層的大武積流塑狀淤泥地基處理。

③強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法適用于處理高飽和度的粉土與軟塑一流塑的黏性土等路基，這種方法是將夯錘提到高處使其自由落下形成夯坑，并不斷夯擊坑內(nèi)回填的砂石等粗顆粒材料，使其形成連續(xù)的密實(shí)的強(qiáng)夯置換墩與周圍混有砂石的夯間土形成復(fù)合地基，經(jīng)強(qiáng)夯置換法處理的地基，即提高了地基承載力，減小沉降，又改善了排水條件，有利于軟土的固結(jié)。

④氣泡混合輕質(zhì)材料填土法

對(duì)于氣泡輕質(zhì)土，其實(shí)就是在原料土中按照一定的比例添加固化劑、水和氣泡，經(jīng)充分混合攪拌后傾成的輕型填土材料。氣泡混合輕質(zhì)材料的容重為5—12kN/m3，具有較好的強(qiáng)度和壓縮性能，用作路堤填料可有效減小作用在地基上的荷載，也可減小作用在擋土結(jié)構(gòu)上的側(cè)向壓力。主要優(yōu)點(diǎn)為可大幅度地降低填土荷載，減少軟基的附加應(yīng)力，抑制軟基的沉降和側(cè)移，提高路堤的穩(wěn)定性；可簡(jiǎn)化甚至取消軟基處理，簡(jiǎn)化軟基路堤中地下結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工工期短。這種方法屬于置換法的一種。為軟基處理提供了新的技術(shù)。

⑤加筋土墊層法

路堤中的土工材料加筋通常指土工織物（土工布）、土工格柵、袋裝砂井的加筋作用，近些年在道路建設(shè)中廣泛應(yīng)用，以增強(qiáng)路堤在快速填筑過程的穩(wěn)定，縮短工期。在軟基上筑堤，通過在堤底鋪設(shè)水平向加筋墊層，以保持完整連續(xù)，改善淺部的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)，均化應(yīng)力分布，進(jìn)而通過改變地基土體破壞形式來增加低級(jí)的承載能力。大量工程實(shí)踐表明，由土工布。土工格柵構(gòu)成的水平向加筋體的主要功能在于降低路堤坡腳出的應(yīng)力集中現(xiàn)象，隔離上下土體，有效地防止從路堤坡腳處開始的漸進(jìn)性破壞，進(jìn)而提高路堤的穩(wěn)定性，它能在一定程度上調(diào)整不均勻沉降，可適用于各種軟土地基。

二、工程案例

①工程概況

該道路項(xiàng)目的主要干線，線寬41m，該段道路工程道路遺址位于河沖積扇的中上游，有一個(gè)池塘路的起點(diǎn)，常年流水，底標(biāo)高41.9，常年水位43.9，受人類活動(dòng)的影響較大，地基土淺部以人工填土為主，主要為雜填土。

②處理方法簡(jiǎn)介

道路起點(diǎn)處路基本體范圍內(nèi)的水塘，結(jié)合周邊道路建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)理論分析：確定宜采用拋石擠淤的方式進(jìn)行處理。即：先筑草包壩，抽水清淤至河床底，然后拋石擠淤對(duì)路基進(jìn)行處理（分層填筑，層距不超過45em，并進(jìn)行沖擊碾壓），拋石碾壓結(jié)束后，鋪設(shè)20em厚的級(jí)配砂石找平后鋪設(shè)土工格柵一層，找平后的最后高度在高程45m處，土工格柵以上到路基基地采用天然級(jí)配砂礫進(jìn)行回填。此方法為擠淤置換法、換填墊層法和加筋土墊層法的綜合應(yīng)用，并不局限于單一的處理，綜合各種方法的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮組合效應(yīng)，最大限度的保證路堤的穩(wěn)定和降低沉降。

邊坡防護(hù)路面以下8m采用一級(jí)防護(hù)，大于8m的采用二級(jí)防護(hù)，詳見填坑處理方案圖。

三、目前研究存在的問題

在我國，公路軟基處理的研究使伴隨著公路的建設(shè)而發(fā)展的，軟基的方法和手段逐步成熟，但還存在著一些問題，主要是現(xiàn)有研究多是針對(duì)具體工程的研究分析，缺乏系統(tǒng)理論的研究，而且失敗的實(shí)例研究報(bào)告非常少見，從某種意義上說，失敗的實(shí)例更有價(jià)值。另外，既有研究大都集中在設(shè)計(jì)階段和施工階段，隨著道路通車而結(jié)束，很少能夠在施工完成后繼續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)的觀測(cè)研究，也就無法根據(jù)工作沉降來有效改進(jìn)設(shè)計(jì)、施工。

四、結(jié)束語

總之，通過實(shí)際工程案例，可以知道在軟土路基處理方案的城市道路路基的設(shè)計(jì)，許多軟土路基處理不能滿足工程要求，因此要出現(xiàn)大調(diào)整，或者造成較大的浪費(fèi)。所以為減少軟土路基造成的損失，應(yīng)以“因勢(shì)利導(dǎo)和因地制宜”為原則，針對(duì)工程實(shí)際的具體情況，實(shí)事求是，依靠科學(xué)技術(shù)，綜合選擇簡(jiǎn)單的合理有效的路基處理措施，并通過大量的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出經(jīng)濟(jì)合理效果最為明顯的措施，以免造成不必要的浪費(fèi)和損失。

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