探討市政道路軟基處理方法

摘 要：市政道路對地基的處理質量的要求較高，因為處理不當會導致市政道路的穩定性和質量，同時市政道路下埋設的各種市政管網對基礎的沉降的要求也較為嚴格。軟土地基處理的目的是要提高軟弱地基的強度，保證地基的穩定，降低軟弱土的壓縮性，減少基礎的沉降和不均勻沉降。本文首先介紹了軟基的特點，并結合實例對軟土地基處理要點進行了探討。

關鍵詞：市政道路；軟基處理；要點

引 言

現階段，我國的市政道路建設日益增多，對其質量也提出了更高的要求。市政道路工程有自身特點：荷載都不太大、對地基承載力要求不高；剛性路面結構整體性好，剛度大；柔性路面結構，即使路基有少量不均勻沉降出現路面小微裂縫，稍加修補也可正常使用，但道路地下埋設的管線對沉降要求較高。因此，采用科學合理的方法進行軟基處理關系著工程效益的發揮。

1 市政道路施工中軟基的特點

在城市建設工程中，經常發生由于市政道路軟基處理不當而引發的市政道路沉降變形、路面開裂、破損等問題，不僅影響了市容市貌，也對市政道路預埋管線造成影響。軟基主要是指淤泥、淤泥質土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。由于這類軟土具有天然含水量高、透水性差、抗剪強度低、壓縮性高等顯著的特點，在此土層上修筑市政道路將會因路基的不均勻沉降或者剩余沉降過大而引起各種路面損壞和失穩現象，例如路基開裂、下沉、滑移等問題。因此，通過對市政道路軟基的處理，以提高路基的承載力和穩定性顯得尤為重要。

2 市政道路中軟基處理常用方法

2.1 淺層處理法

淺層處理法一般有設置排水墊層、換填或拋石擠淤、淺層加固等方法，以提高地基承載力、增強地基穩定、減少沉降。為使表層孔隙水加快排水通道不受堵塞，通常在地表設置砂礫墊層，厚度約50cm對3m深度范圍的淺層軟土，為保證路基的沉降，滿足設計要求及穩定性要求，或當路床的CBR（填料最小強度）值及路面結構以下土基回彈模量值不能滿足設計要求時，可將淺層軟土層利用人工或機械挖除，分層置換強度較高的砂、碎石、水泥穩定土、石灰穩定土等材料分層壓實。淺層加固方法施工速度快整體性好，目前在國外應用廣泛，國內因受設備的限制，應用較少。例如某工程采用了該方法進行軟基處理，道路等級為城市主干路Ⅰ級，全線軟土廣泛分布、厚度大，以淤泥和淤泥質土為主，層底埋深15.3040.0m，厚度約12.738.6m（未揭穿）；表層土為碎塊石及生活垃圾，厚0.52.5m，大多未經壓實，強度低性質差，該項目平均填高在1.5m左右，設計時對一般路段考慮將表層不良土開挖一定深度，并分層夯壓密實，形成雙層地基。其上增設砂礫墊層，以加快孔隙水的排出。為保證排水通道不受堵塞，厚度要求50cm砂礫墊層中埋置土工格柵，形成加筋土墊層，增大壓力擴散角，提高地基承載力，減少沉降（見圖1）。該處理方法適用于地基承載力不足的軟土路段；對路基強度不滿足設計要求的，也可采用該法淺層改良。對軟土深度<3m時采用，當填土高度較大，不能滿足穩定性要求時，可結合加筋處理除在施工過程中逐層檢驗其施工質量外，還需做靜載荷靜力觸探試驗及現場取樣做物理力學性質試驗等。

2.2 土工合成材料加筋法

土工合成材料加筋是在路堤下部填料中加入土工合成材料等條帶網格狀抗拉材料，以改善填料的力學性能，提高路堤的穩定性擴散荷載應力，減少不均勻沉降。目前應用較廣的土工合成材料類型有編織土工布、復合土工布、塑料土工格柵、經編土工格柵等。該方法常與換填、排水固結、水泥攪拌樁、管樁等處理方式結合使用，以提高路基穩定，減少不均勻沉降。在施工過程中，應注意土工合成材料不宜直接設置在地面上，應現場清理后鋪設200mm以上砂礫墊層后，再鋪設土工合成材料需鋪設多層時，2層間的鋪設間距大于單層最小壓實厚度，且<600mm。

2.3 排水固結法

排水固結是在軟土地基上設置豎向排水體，然后施加荷載，促使地基排水固結壓密，以提高地基強度，減少在路堤荷載作用下產生工后沉降量的一種方法。排水固結法由加壓系統和排水系統兩部分組合而成，加壓系統是通過外界對軟基施加荷載，產生超靜孔壓，土中的孔隙水因壓力差而發生滲流。常用加壓系統包括堆載預壓、真空預壓及降水預壓；排水系統是指在地基中設置一些排水通道，縮短孔隙水排出路徑，由水平和豎向排水系統構成。水平排水系統常用砂礫墊層，豎向排水系統常用袋裝砂井和塑料排水板。該方法適用于深度>5m的軟土，處理深度一般30m，對能滿足預壓期的路段處理效果明顯，其工后沉降較小。對于塑板和管樁兩種處理方式交界處易出現明顯差異沉降，可要求塑板在滿足預壓期的要求外適當超載，管樁應采用樁長和樁間距漸變，路堤采用輕質路堤填筑等方式來減小差異沉降，對填土較低的橋頭，也可直接采用塑料排水板加超載預壓的方式進行處理。

2.4 水泥攪拌法

水泥攪拌法也是常用的方法之一，水泥攪拌樁以水泥作為固化劑的主劑，利用深層攪拌機械將水泥漿或水泥粉作為固化劑，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，形成復合地基以提高地基承載力減小地基沉降的一種方法。在城市市政道路中，水泥攪拌法也得到了廣泛的應用，橋頭路段采用該方法較多。目前常用的雙向攪拌工藝采用同心雙軸鉆桿，通過正反向旋轉阻斷水泥漿上冒途徑，把水泥漿控制在2組葉片之間，保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻，確保成樁質量。

3 市政道路軟基處理工程概況

3.1 工程概況

某一級市政公路工程，長約7.46km，寬70m，設計車速80km/h，根據勘察成果資料分析，對于擬建道路路基影響最大的是湖沼沉積的淤泥層，場地淤泥分布廣泛，厚度較大淤泥工程性質差，在上層路堤及持續的交通荷重作用下很可能因淤泥強度不足造成路基破壞，而更大可能是由于淤泥固結沉降緩慢引起較大的工后沉降而造成路面結構破壞。另外，場地工程地質特點：軟土發育，厚度變化大（0.50～18.20m），同一斷剖面，左右兩側淤泥分布很不均勻；淤泥成分以粘粒有機質為主，含砂質少，不利于排水固結。因此，某工程主要需解決的問題是軟土路基的加固處理。

3.2 軟基處理方法

3.2.1 CFG樁復合地基法

對于軟土路段一般采用CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）的方法進行地基加固處理。CFG樁樁徑為50cm，樁距2.0m，正方形布置；CFG樁采用長螺旋法工藝，為充分發揮CFG樁作為剛性樁的作用，盡可能承擔多的荷載，減小樁間土的壓縮量，樁頂設置120cm×120cm×25cm的鋼筋混凝土托板，樁頂應伸入托板至少10cm。CFG樁實際施工長度根據現場地質情況通過試樁確定，樁尖要求穿過淤泥層，進入持力層100cm，樁最大樁長控制在20m以內，樁頂設置一層50cm厚的砂礫墊層，墊層頂面鋪設一層土工格柵，協調地基土變形。土工格柵采用在低應力條件下就能較高程度發揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。CFG樁樁身混合料的成樁強度不應低于C15。CFG樁采用長螺旋法工藝進行施工，施工前先施打袋裝砂井，待砂井施工完畢后再施工CFG樁，注意避開構造物基礎，施工時要求從路中心向兩側施工，且需間隔跳打，以避免對已成樁造成傷害施工過程中注意設置臨時排水邊溝，做好排水工作CFG樁28d單樁承載力不小于250kN，復合地基承載力不小于120kPa。

3.2.2 高壓旋噴樁復合地基法

對于施工凈空受限或需先行鋪設電力管線的路段、特殊部位的軟土地基采用打設高壓旋噴樁的方法進行地基加固處理。高壓旋噴樁樁徑為60cm，樁距1.7m，正方形布置。為加強樁體之間的聯系，使各樁承受的荷載能均勻分布，在樁頂設置120cm×120cm×25cm的鋼筋混凝土托板及50cm厚砂墊層，砂墊層頂面設置一層雙向土工格柵；樁頂應伸入托板至少10cm，旋噴樁的實際施工長度根據現場地質情況通過試樁確定，樁尖要求穿過淤泥層，進入持力層100cm，樁最大樁長控制在20m以內，樁長應結合設計提供的樁長作為參考，每100m取不少于3個點進行試樁，并以試樁的實際平均長度作為該段的施工長度。樁頂墊層頂面鋪設的土工格柵采用在低應力條件下就能較高程度發揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。高壓旋噴樁每延米水泥用量約250kg，其28d齡期的無側限抗壓強度為2200kPa，單樁承載力不小于200kN，復合地基承載力不小于120kPa。

4 結束語

綜上分析，在軟基路段建設市政道路，軟基處理方法至關重要，因為這個問題的處理方法直接關系著市政道路工程的質量，因此應因地制宜選擇合理的處理方法，保證市政道路工程的質量。

參考文獻

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作者簡介：段雨德（1983-），男，漢族，貴州興仁人，本科，工程師，主要從事市政道路設計方面的工作。