城市道路軟基處理的應(yīng)用認(rèn)識

趙宇

摘要：河道變遷區(qū)域土質(zhì)松軟，含水量大，壓縮性高，具有觸變性，強(qiáng)度低，在此地基上修筑高等級道路易產(chǎn)生嚴(yán)重的路基病害，影響道路的正常使用，需要采取加固處治措施。通過闡述城市道路軟基處理的一般方法，分析在河道變遷范圍修建市政道路時(shí)軟基處理的特點(diǎn)，最后通過工程實(shí)例分析新型市政道路軟基處理方法及處理效果。

關(guān)健詞：城市道路；軟弱地基；軟基處理＼

1前言

隨著城市規(guī)模的逐漸擴(kuò)大及城市建設(shè)的高速發(fā)展，城市道路建設(shè)進(jìn)行得如火如茶。在軟基路段建設(shè)市政道路，面臨市政道路軟基處理的問題。道路軟基處理的好壞，直接影響到路基的穩(wěn)定性、整體工程的營運(yùn)質(zhì)量及工程的經(jīng)濟(jì)性。軟基經(jīng)過處理后，在荷載作用下，要確保地基的穩(wěn)定性。

河道變遷區(qū)域自上而下發(fā)育的土層有粉性土、粘性土和砂性土；由于土層形成時(shí)代較晚，多數(shù)欠固結(jié)，而且地下水位高，造成了大部分土層含水量高，壓縮性大，承載力低，具有觸變性，抗剪強(qiáng)度不高；軟弱地基中的土大部分屬于含水量大、施工壓實(shí)困難的過濕土，修筑在其上的高等級公路由于地基強(qiáng)度低，壓縮性高，地基的承載力和路基的穩(wěn)定性往往不能滿足工程要求，需要采取處治措施加固穩(wěn)定路基[3]。

2處理辦法

目前國內(nèi)市政道路的軟基處理基本上借用高速公路的軟基處理方法，常用的處理方法主要有換填法、灌漿法、排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法、深層攪拌法、粉煤灰碎石樁、加筋法等。

（1）換填法

換填法就是將路基一定深度范圍的軟弱土層，換填強(qiáng)度較高的土、砂、石等材料，并經(jīng)壓實(shí)做成壓縮性低、承載力高的墊層。

（2）灌漿法

這種加固方法利用液壓、氣壓、或電化學(xué)原理，通過注漿管將漿液均勻注入地層中，漿液擠走土顆粒中的水分和空氣，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的整體。

（3）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是對天然地基或先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，然后利用建筑物（路堤）本身的重量逐漸分級加載，或在建造建筑物之前對場地進(jìn)行加載預(yù)壓，使土體中的空隙水排除，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)地基強(qiáng)度逐漸提高的地基加固處治辦法[4]。

（4）強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯是將重錘（10t以上）從高處（10 m以上）自由落下，反復(fù)多次夯擊土體，迫使一定范圍內(nèi)的土體壓密，以提高地基土的承載力，減少沉降。一般適用于非飽和、粗顆粒含量較高的土質(zhì)，對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差。

（5）深層攪拌法

深層攪拌法是用水泥或其他材料作為固化劑的主劑，通過深層攪拌機(jī)械將軟土和固化劑強(qiáng)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)，形成具有一定強(qiáng)度的加固體。

（6）粉煤灰碎石樁

粉煤灰碎石樁（CFG）法，是利用工業(yè)廢料（粉煤灰）與碎石（或砂、石屑）摻入適量水泥形成的膠凝體。它具有一定的強(qiáng)度、良好的和易性、流動(dòng)性及容易灌注等特點(diǎn)，粉煤灰碎石樁與周圍土體形成低標(biāo)號混凝土樁復(fù)合地基。

（7）加筋法

在軟土地基上沿水平方向鋪設(shè)一層或多層的加筋材料，并與填料組成一定厚度的加筋墊層，可以提高地基的承載力，均化地基應(yīng)力，減少地基的不均勻沉降。

3實(shí)例分析

擬建工程位于鄭汴產(chǎn)業(yè)帶官渡組團(tuán)，規(guī)劃道路紅線寬度60米，為城市主干道。工程全長2074.56米，包含有多種市政公用管線。地貌單元屬黃河泛濫沖洪積平原。

本工程場地沿線6米深度范圍內(nèi)的地層由三個(gè)工程地質(zhì)單元組成，由上至下分別描述。

1）、耕植土：主要成份為粉土，厚度0.5米，耕植土含有少量植物根系；

2）、粉土（低液限粘土），黃褐色或褐黃色，稍密，稍濕—很濕，局部含砂量較多，搖震反應(yīng)迅速，層頂埋深0.5米，本層土僅局部揭穿，絕大部分鉆孔未揭穿，最大揭露厚度5.1米，最大揭露深度6.0米；

2-1）、粉質(zhì)粘土（低液限粘土），黃褐色或淺灰褐色，局部為棕黃色，軟塑-可塑，搖震反應(yīng)無，稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，本層呈薄層透鏡體分布于（2）層土中，且分布不均勻，平均厚度約0.33米；

3）、粉砂（粉砂），褐黃色，砂質(zhì)較純，局部為細(xì)砂，濕—飽和，稍密，主要成份為石英和長石，層頂埋深1.5—4.0米，本層土此次勘察揭露而未揭穿，最大揭露厚度2.5米，最大揭露深度5.0米；

本工程場地沿線地下水為潛水，屬第四系松散巖類孔隙水，地下水來源主要為大氣降水，排泄以開采和蒸發(fā)為主?？辈鞎r(shí)，本工程沿線地下水埋深為2.0—4.3米，水位標(biāo)高76.80—79.17米。地下水年變幅為1.0米。

在路床開挖后，壓實(shí)土基過程中，出現(xiàn)了“橡皮土”，不能壓實(shí)。遂對土基進(jìn)行處理?，F(xiàn)場采土樣測土基含水率，含水率很高，結(jié)合地勘報(bào)告此范圍地下水埋深較淺，僅在道路結(jié)構(gòu)層下1米范圍內(nèi)。

排水固結(jié)時(shí)間長，因此工期也較長。強(qiáng)夯法雖有較多成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但至今尚未形成一套設(shè)計(jì)計(jì)算方法，處理效果與置換所夯填的材料有關(guān)，對差異沉降的控制較差[2]。深層攪拌法和粉煤灰碎石樁適用于高飽和深厚軟土、工期要求緊迫、路堤荷載較大且工后沉降控制較嚴(yán)的工程，能迅速增加地基承載力，減小沉降，但造價(jià)較高。加筋法可以有效地減小路基的工后沉降，抑制地下管線的變形，但加筋法與換填法相比較造價(jià)要高。換填法是最常用的軟基處理方法之一，在地區(qū)市政道路工程中應(yīng)用最多，施工簡單，造價(jià)較低。本工程軟土層較薄，并且分布不均，綜合考慮了工期緊張、造價(jià)合理以及施工工藝，建設(shè)單位選擇了造價(jià)相對便宜的換填法進(jìn)行地基處理。

由于膠泥夾層的存在使得其上部存在一部分自由水，而膠泥層下部距離地下水位線非常近，膠泥層上部以及下部的土基含水率很高，只有將膠泥層換填，路基才能壓實(shí)，這就要求換填的材料應(yīng)該具有一定的吸水性。同時(shí)也要將換填范圍的地下水位降低。由于在建道路周圍區(qū)域規(guī)劃為商業(yè)用地，很快就進(jìn)行大范圍的開發(fā)，現(xiàn)狀的農(nóng)田全部消失，地表灌溉滲水可以不予考慮，并且周圍的商業(yè)建筑的興建，必導(dǎo)致地下水位下降。這樣就能保證道路結(jié)構(gòu)層范圍內(nèi)不會被水侵蝕，保證道路質(zhì)量。

全段路基開挖至路槽底部，路基壓實(shí)后的壓實(shí)度及彎沉指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求后，可直接鋪筑路面結(jié)構(gòu)層。個(gè)別路段路基濕軟，難以壓實(shí)時(shí)，應(yīng)采取如下措施處理：自路槽向下超挖，將影響路基壓實(shí)的膠泥夾層清除干凈，采取50cm片石+30cm磚渣+素土分層壓實(shí)回填至路槽，最后鋪筑路面結(jié)構(gòu)層。

磚渣一般情況不多見，工程換填材料中使用磚渣，是由于城市的大規(guī)模擴(kuò)建，進(jìn)行大量的城中村、城邊村的改造拆遷，大量的磚渣需要處理，所以磚渣來源能保證，并且磚渣有一定的吸水性。在選用磚渣時(shí)要求采用干燥、清潔、不含生活垃圾等有機(jī)質(zhì)的磚渣。磚渣及素土材料要求和回填壓實(shí)度等技術(shù)指標(biāo)需滿足規(guī)范要求；采用表面較為平整，不宜風(fēng)化的Mu25片石，厚度≥15cm，粒徑小于30cm者不得超過20%，卵形和薄片者不得采用，石屑、小石塊填塞空隙[1]。

4結(jié)語

通過工程實(shí)例分析市政道路軟基處理方法實(shí)測表明，該處理方法能提高地基的承載力，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度及彎沉要求，因地制宜的選用建筑材料，大幅降低造價(jià)。在常規(guī)軟基處理方法中，換填法相對施工簡單、造價(jià)較低、施工質(zhì)量有效控制。在工程實(shí)施過程中要綜合考慮影響施工方案的多重因素，需要進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)，尋求更合理、經(jīng)濟(jì)的市政道路軟基處理方案和施工方法，根據(jù)地質(zhì)條件、工期、經(jīng)濟(jì)等方面的因素，采用不同的軟基處理方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D30-2015，北京：人民交通出版社，2015.4

[2]地基處理手冊（第二版）編寫委員會，地基處理手冊（第二版）[M].中國建筑工業(yè)出版社，2000

[3]馮時(shí)和，加筋碎石在城市道路軟土路基處理中的應(yīng)用[tJ].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2006.9

[4]何兆益，楊錫武 編，路基路面工程，重慶：重慶大學(xué)出版社，2001.9