道路設(shè)計中的特殊土質(zhì)路基處理方案比較

岑建豐

【摘要】在道路設(shè)計中，我們常常需要考慮設(shè)計中的一些特殊的情況。最常見的問題就是設(shè)計過程中必須考慮到道路建設(shè)過程中遇到特殊土質(zhì)的的路基如何處理問題。總體而言，主要為軟土地基。它們各自具有一些特殊的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。路基的處理必須考慮到實際的情況，只有這樣才能保證道路的質(zhì)量。本文分析各種特殊的土路基的處理方法，并分析得出相應(yīng)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】市政道路；軟基處理；軟土地基

擬建項目位于廣東省珠海市香洲區(qū)南屏鎮(zhèn)洪灣涌旁。由于修筑道路的線路較長，而且道路東側(cè)為現(xiàn)狀洪灣涌，會經(jīng)過不同的土質(zhì)地基，因此在進(jìn)行道路設(shè)計時必須要考慮到各種情況。各地的土質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，我們需要區(qū)別對待，并采用相應(yīng)的技術(shù)措施對路基進(jìn)行處理，這才能達(dá)到相應(yīng)的道路等級使用要求（沉降及強度）。

軟基處理方案適用性分析表

分類 方法 于本項目適應(yīng)性

排水固結(jié)法 排水固結(jié)堆載預(yù)壓 可結(jié)合路基填方共同進(jìn)行，但由于需要進(jìn)行超載，存在較大的卸方，且處理時間較長。適用于本項目。

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓 較堆載預(yù)壓法可減少堆載土方，并可縮短軟基處理所需時間，施工工藝復(fù)雜且不適用于處理深度范圍內(nèi)含有強透水層路段，并受電力供應(yīng)及施工質(zhì)量等因素影響較大。

動力固結(jié)法 僅能處理5～8m埋深范圍內(nèi)的軟弱土層，本項目內(nèi)軟土底層埋深大部分范圍超過8m。

膠結(jié)法（復(fù)合地基法） 水泥攪拌樁 適用于軟土埋深不超15m范圍路段。

旋噴樁 一般實施長度不超25m，且工程造價較高。

擠密置換法（復(fù)合地基法） 素混凝土樁 一般實施長度不超30m，工程造價較高，適用于本項目。

擠密砂樁 對于深厚流塑性淤泥，成樁效果不理想，且受處理深度、實施性、實施效果和工程造價等因素影響，項目內(nèi)適應(yīng)范圍較少。

擠密碎石樁

強夯置換 處理深度一般不超過7m，不適用于本項目。

排水固結(jié)堆載預(yù)壓法

插板排水固結(jié)堆載預(yù)壓法是通過在軟土中打設(shè)排水板和設(shè)置水平排水系統(tǒng)，加快淤泥層在荷載作用下的排水固結(jié)，并通過填預(yù)壓土對軟基進(jìn)行預(yù)壓的方法，在較短時間內(nèi)減少或消除淤泥層的工后沉降，提高淤泥層的抗剪強度和承載力。對于淤泥厚度在15-25米范圍內(nèi)，處理時間不該方法的設(shè)計計算理論較成熟，在珠三角地區(qū)有豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗，處理效果可靠，施工工藝簡便， 插板施工質(zhì)量可很好監(jiān)控，通過現(xiàn)場測量可很好了解地基處理效果。該該方法的主要缺點是工期比較長，需要大量土方，本工程堆載填方量大約為30萬方左右，對取土場的環(huán)境、水保的不利影響較大，靠近洪灣涌一側(cè)存在填土邊坡穩(wěn)定問題。處理后還有一定的工后沉降。

本工程由于總投資的控制考慮，而且淤泥深度基本在20-25米之間，項目工期也相對寬裕，因此綜合考慮采用插板排水固結(jié)堆載預(yù)壓進(jìn)行特殊路基處理，而且道路路基堆載完成后，卸載的土方可作為以后管廊帶的路基土及河堤綠地的填土使用，從而大大減少了工程的造價。

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的作用原理和設(shè)計方法同插板排水固結(jié)堆載預(yù)壓法，唯一不同的是利用真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓兩種荷載同時作用，促使土體中的孔隙水加速排出，減低土中孔隙水壓力，增加有效應(yīng)力，加快土體固結(jié)，形成兩種荷載的疊加。真空預(yù)壓聯(lián)合堆載法常用于工期較緊、承載力和工后沉降要求較高的軟基處理。主要優(yōu)點在于荷載施加時間短，在真空設(shè)備安裝完畢開始運轉(zhuǎn)后，1周時間內(nèi)就可以達(dá)到設(shè)計真空壓力，真空預(yù)壓過程中不存在穩(wěn)定性問題，缺點在于處理地層中有透水層時，要采用封閉式密封墻來隔斷透水層，土體密封較為麻煩，施工工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，總體造價較高，工程造價高于堆載預(yù)壓法。由于本工程對總投資有控制，因此不考慮真空聯(lián)合堆載預(yù)壓。

復(fù)合地基法

復(fù)合地基法是指天然地基經(jīng)地基處理后部分土基得到增強，或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體（天然地基土或被改良的天然地基土體）和增強體（樁體）兩部分組成的人工地基。在荷載的作用下，天然地基和增強體共同承擔(dān)荷載。

水泥土攪拌樁復(fù)合地基、CFG樁復(fù)合地基、高壓旋噴樁復(fù)合地基均為復(fù)合地基，計算理論相近，主要差異是它們的成樁方式不同，適用條件、成樁效果、工程造價等也有很大的差別。水泥攪拌樁利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。水泥攪拌樁適用于路基不穩(wěn)定，軟土厚度較大的地段。施工技術(shù)成熟，工期短，處理效果較好，實際工程中使用廣泛，在各種復(fù)合地基處治方案中造價較低，但受施工機械的限制，處理的深度有限，一般不宜超過15m，施工質(zhì)量難以控制。因此不適合本場地深厚淤泥的處理。

CFG樁位水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻適量水泥加水拌合，用各種成樁機械制成的可變強度樁。當(dāng)用砂代替樁體中的粉煤灰和石屑時即成為素混凝土樁。它屬于置換樁，主要用于群樁基礎(chǔ)或地基處理以提高復(fù)合地基承載力，施工工期短，處理效果好，質(zhì)量容易控制，可處理深層軟土，但施工工藝復(fù)雜，工程造價高。CFG樁近期在廣東省得到較廣泛的應(yīng)用，實踐經(jīng)驗豐富。但受國內(nèi)施工工藝等條件的限制，處理深度一般不超過25米，同時樁長超出20m時樁身易發(fā)生“頸縮”、鼓脹等病害。因此當(dāng)處理深度為15～25m時，如采用復(fù)合地基法，可采用CFG樁處理。

本工程在連接線段由于淤泥厚度有20米左右，而且道路兩側(cè)為村民住宅，不能進(jìn)行拆遷，如果采用堆載預(yù)壓進(jìn)行處理，堆載土體的會對附近村民出入進(jìn)行干擾，而且土體的沉降會對村民住宅進(jìn)行拉裂，由于水泥攪拌樁有效處理深度基本不超過15米，因此考慮CFG樁進(jìn)行處理， CFG樁復(fù)合地基施工工期短，處理效果好，質(zhì)量容易控制，可處理深層軟土，但施工工藝復(fù)雜，工程造價高。

本工程特點

本工程軟基處理的特點是：a 本次設(shè)計路段范圍淤泥埋藏淺，淤泥厚度最深不超過20m；b 道路前進(jìn)方向左側(cè)緊鄰洪灣涌，涉及路基填土邊坡穩(wěn)定性問題；c 軟基處理需要考慮以后堤岸結(jié)構(gòu)對地基承載力和沉降要求；d 道路分兩期實施，一期先實施主線道路軟基及連接線道路，二期再實施路面結(jié)構(gòu)、管網(wǎng)及附屬設(shè)施。可以預(yù)留給軟基處理足夠的時間，從而節(jié)省造價。

二、道路建設(shè)的解決方法

結(jié)論：我們在進(jìn)行道路建設(shè)的過程中，往往會進(jìn)行軟土路基施工，而軟土路基由于其的種類較多，處理的方式方法各不相同，因此在進(jìn)行路基施工時，必須采用與實際的土質(zhì)地層的相對應(yīng)的技術(shù)措施對土質(zhì)進(jìn)行處理，從而才能夠確保未來道路的質(zhì)量和性能。本文對常見的集中軟土路基的特征和特點做了詳細(xì)的介紹，同時也參照建筑施工的實際情況，介紹相應(yīng)的處理手段?？偠灾?，軟土路基處理關(guān)系重大，因此在道路建設(shè)過程中，必須要采取科學(xué)合理的技術(shù)措施，對軟土路基進(jìn)行處理，從而才能夠確保路基的質(zhì)量和性能，進(jìn)而才能夠確保道路交通能夠正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。

軟基處理是一項復(fù)雜的工程技術(shù)，在工程建設(shè)中有著重要的作用和地位。軟基處理的方法有好多，但是不管用那種處理方法，在方案選擇上都要結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)條件和對軟基處理后達(dá)到的要求等工程的實際情況，綜合考慮施工工藝、經(jīng)濟效益和社會效益等因素，進(jìn)行科學(xué)分析綜合評比，以確定最合理的軟基處理方案。

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