中新天津生態城道路路基處理方式探討

□文/馬春亭

中新天津生態城道路路基處理方式探討

□文/馬春亭

濱海軟土地區路基處理采用以淺層換填為主，換填厚度與地質狀況及路基工作區范圍相關。文章介紹了中新天津生態城（原濱海旅游區）4種典型地質特點的路基處理方式并根據實施情況分析了得失，從方法選擇、實施安排、設計技術指標確定等方面進行了探討。

軟土；地質；換填；路基；中新天津生態城

路基的穩定性和強度對道路的使用質量和壽命起著關鍵的作用，以淺層換填方式為主的路基處理在濱海軟土地區是較為常見的方式，在天津濱海地區的道路建設中被大量采用。針對呈高壓縮性、低強度，同時基本處于飽和狀態下的地質條件，合理選擇路基填筑或換填材料，確定合適的路基處理深度，保證便于施工機械作業的路基底部承托層的形式以及路基工作區邊緣的技術指標要求，是保證工程技術經濟指標的重點環節。

1 工程概況

中新天津生態城（濱海旅游區）位于永定新河河口以北，總規劃面積99 km2；其中陸域面積為28 km2，海域面積為71 km2；填海造陸面積為54 km2，保留海域面積為17 km2。選取位于陸域和填海造陸區域的4條典型道路，對軟土及吹填區域的路基處理不同方式的得失進行分析總結，探討與之相適應的路基處理設計方案，見表1。

表1 典型道路工程概況

2 地質狀況

典型地層（30 m鉆探深度）自上而下為①人工填土層、②黑色～灰色淤泥層（全新統新近組坑底淤泥積層）、③灰黃色～黃灰色粘土層（全新統上組陸相沉積層）、④全新統中組海相沉積層（包括灰色粉質粘土、灰色粉土、灰色淤泥質粉質粘土、灰色粉質粘土層等）、⑤淺灰～黑灰色粉質粘土層（全新統下組沼澤相沉積層）、⑥灰色～黃灰色粘土（全新統下組陸相沉積層），其中路段1、2、3的黑色～灰色淤泥層部分缺失，路段4無人工填土層。主要物理力學指標匯總見表2。

表2 主要地質指標

3 地質評價

從現狀看，人工填土結構差、土質不均勻。其中路段1為項目開發后建設單位委托施工單位回填，未分層，沒有壓實且填筑前未對現狀進行任何處理。另外黑色～灰色淤泥質層工程地質特性極差，屬不良地基土。路段2、3的人工填土層性狀不一。

從指標看，揭示地層的天然含水量基本大于液限含水量，孔隙率＞1，屬于典型的軟弱土質，呈高壓縮性，具有高靈敏度、低強度、透水性差的特點，作為道路路基將會產生較大沉降量。因此，加強路基整體性，使其具備一定的強度并盡量控制整體沉降量是路基設計的重點。

4 設計技術指標

研究選定的4條道路，其中一條道路為城市主干道，其余3條為城市次干道，設計車速分別為40、30 km/h。與路基設計相關的技術指標包括壓實度、填料最小強度、路基頂面彎沉值以及路基允許工后變形等4項，見表3-表4。其中路基頂面彎沉值可以根據允許路表彎沉值推算。在設計中也經常按路基表面回彈模量指標進行反算并根據擬定的路面結構組合計算最大允許彎沉值。

表3 路基壓實度及強度要求

表4 設計技術指標

5 設計概要

選定的4條道路建設周期均在12月左右，施工周期緊張。因此，在軟土地區經常采用的堆載預壓方式不在設計考慮范疇之內，而且，路段1已經進行了工程土的路基填墊工作。路段2、3也進行了部分埋土工作。填筑土質量路段1好于路段2和3，路段4為最新圍海吹填造陸區域，形成陸地時間小于12月，是選定典型路段中路基條件最差的道路。基于上述背景，設計采用了不同的4種路基處理方案，見表5。

表5 設計方案

6 實施效果評價

路段1在實施強夯過程中，由于夯擊能過大，每一擊的變形過大，夯擊效果欠佳。分析原因發現，現狀淤泥有機質土沒有徹底清理，夯擊作用范圍已超過回填土層；而淤泥質土已處于超飽和狀態且透水性極差。因此，采取了降低夯擊能，路基兩側各挖一條排水溝降低水位便于排水的措施，后經過3遍夯擊，除平整度外，路基強度及沉降基本達到設計要求。

路段2和路段4施工過程順利，各項措施基本達到設計預期。路段3戧灰后在推土機排壓整平階段就出現變形過大問題，彈軟狀況基本改善。壓路機碾壓時出現過大變形，設計方案無法實施。挖坑取樣，填土前黑灰色淤泥腐植層過厚（超過1 m），證明只做40 cm戧灰處理方案不成功，后方案變更為淤泥腐植層厚＜1 m的，原淤泥質層全部清除；厚度超過1 m的清理1 m深，然后加鋪竹筏形成承托層后換填灰土的處理方案。

7 結語

1）強夯法處理淤泥質粘土路基效果一般，對回填材料等要求較高，與改善換填等措施比較，經濟性較差。

2）本文中選取路段的路基換填深度在1.8～2.2 m之間，強夯方案的夯擊影響深度雖然較換填方案深，但對于飽和狀態的淤泥質土的路用指標基本無改善。從道路使用角度看，路基工作區深度基本在2.0～2.5 m。因此，采用以換填為主的淺層處理方案適用于濱江濱海的軟土地區。

3）路基工作區邊緣附近的淤泥處置是關鍵，在有條件的情況下，盡量要把這一位置的淤泥質有機質層全部換填。

4）處于路基工作區邊緣的路基指標控制須把握一定的靈活度。這一層次的換填或回填壓實度可不做定量要求且下層的一次性回填厚度可以掌握在30～50 cm。排壓后只要不彈軟，基本無輪跡即可，以形成相對穩定的承托層便于后續工序的進行。

5）路基整體穩定性是關鍵。濱海地區軟土的特點決定了工后沉降量大，采用加速排水固結的深層處理造價高且工期長，技術經濟指標較淺層換填方法差。為適應較大的工后沉降變形，路基的整體性穩定性優劣決定了道路使用效果的好壞，土工織物可以較好的提高路基的整體性。

6）合理安排整個項目的建設周期可以極大地降低工程投資。本區域的路段4投資相較于路段2高出30%～40%，除填海造路段地質條件差以外，路段2早期的素土回填是降低投資的重要因素。

U416.1

C

1008-3197（2015）06-65-03

10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.023

2015-11-10

馬春亭/男，1964年出生，高級工程師，上海市城市建設設計研究院天津分院，從事道路設計工作。