軟土地基道路施工方法及經驗教訓

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1. 上海臨港商業建設發展有限公司 上海 201400；2. 上海松江方松建設投資有限公司 上海 201600

1 工程概況

佘山北大型居住社區（下稱佘北大居）位于上海市松江區、青浦區交界處，東至嘉松中路、南至泗陳公路、西至通波塘河、北至淀浦河，規劃占地面積7 030 m2、總建筑面積4.923×106m2，建成后居住人口為12.5萬人，為上海市第二批保障房基地之一。佘北大居一期5條道路是為配合首期保障房建設而先行實施的市政道路，為兩縱三橫呈“井”字形，貫穿整個社區，基本保證了每個地塊施工期間的正常通行。5條道路總長度10.2 km，道路紅線寬度為35 m （4條）和16 m（1條）。

2 施工中遇到的問題

松江佘山地區位處太湖流域碟形洼地的最低處，地勢平坦低洼，原地面高程2.6～3.0 m，地下水位較高，區域內河汊繁密，水網發達。佘北大居區域處于湖沼平原Ⅰ1區，地形較為平坦，區域地質構造較穩定，不存在能引起場地滑移、大的變形和破壞等的不良地質作用，屬穩定場地，適宜于一般道路、建筑工程建設[1,2]。

2.1 橋臺與路堤不均勻沉降引起的跳車現象

由于橋臺一般是樁基礎，橋臺與路堤連接處的工后沉降很小，而橋臺后路堤為原地面，分層填筑高度較高，工后沉降相對較大，因而勢必將產生沉降差，引起跳車現象，使得車輛行駛時產生不適感。

2.2 塘浜底淤泥層及處理范圍難確定

佘山地區地質情況較差，表層土僅50～80 cm為好土，之下土層多為淤泥質土，一旦擾動即成類似流沙土，如何來確定合適的底層及范圍也是一個難題，處理深度淺了影響上部路堤質量，處理過深了又將增加投資費用，給施工也帶來了難題。

2.3 流沙土現象

佘山地區地下有多處流沙土，深度在地下3～6 m不等，對排管、鉆孔樁、鋼板樁圍護等施工增加不少麻煩。

2.4 溝槽回填處理不到位現象

雨污水管道一般在機動車道內，且埋深較深，排管時開挖深度較深，開挖范圍須嚴格控制，不可超過規范。排管后溝槽范圍回填相當重要，實際施工中溝槽回填往往較易偷工減料，因回填好后的溝槽一般難以檢查，故對此工序必須嚴格控制檢查（圖1）。

圖1 溝槽回填

3 針對施工中問題的處理措施及效果分析

3.1 橋臺和路堤不均勻沉降的處理方法

結合以往工程經驗，本期道路橋臺后30 m范圍內路堤填筑材料大膽采用建筑渣土（圖2）。渣土粒徑控制在10 cm以內，每層填筑厚度30 cm，分層碾壓。從目前已施工路段來看，效果較可，建筑渣土經壓實穩定后會形成板塊，大大提高了土路基的承載力，另外因渣土本身碾壓后壓實度較高，渣土層沉降量較小，對減小橋臺后路堤沉降量、降低橋臺跳車現象有積極作用。

圖2 建筑渣土填筑

3.2 塘浜的處理辦法

經勘查、設計、監理、業主等幾方到場，分析土質，共同確定合理的浜底開挖深度，然后果斷采取拋大石塊填底，竹籬笆封層，在浜底形成支撐層，然后分層填筑、碾壓粉煤灰或建筑渣土至原地面標高；處理范圍為橫向控制在道路紅線以外5 m，縱向以勘察報告標示范圍以外5 m為限，超越部分不予計量。

粉煤灰和建筑渣土分層填筑，用粉煤灰填充渣土骨料間的孔隙，與渣土形成具有一定持力作用的填筑層，這樣既達到了塘浜處理的質量要求，又能較快地處理塘浜，同時也避免了因土質差、過分開挖而引起的不必要工程量，節約了投資。

3.3 對流沙土的處理

1）流沙土區域如開挖面較大，僅靠鋼板樁支撐作業面難以滿足，則另需做井點降水法。井點降水深度需超過開挖溝槽底2 m以上，連續降水時間視降水效果而定，一般在15 d以上甚至更長。降水達到效果后，流沙土開挖后不再流動，但黏性較差，故另需板樁支撐后方可開挖，開挖施工期間保持連續降水。井點降水結合板樁支撐效果較好，基坑開挖、埋管施工安全性好，質量能保證，但延續工期較長，成本投入相對較大。

2）本區域河道較窄，河底標高一般在±0.00 m，河道內排管施工采用筑壩圍堰直埋法，管道排設在河床底下至少1 m，一般土質較好的河底開挖后經簡單支撐即可埋管，但遇到流沙土則需重點復雜處理。流沙土地段埋管須先打入雙排咬口鋼板樁，逐段開挖支撐到位，然后埋入管子，如遇流沙土滲入溝槽，須邊清理邊埋管，埋好管子后須及時回填，當天開挖的溝槽必須當天埋管并回填完畢，不得停頓隔夜。流沙土段埋管必須搶時機、不間斷連續施工直至完成工序方可告一段落，否則將導致重復施工，加倍增加工作量。

3）本區域部分橋梁樁設計為鉆孔灌注樁，鉆孔時無法避免地會碰到流沙土層，給施工帶來極大的難度。采取的措施為：減慢鉆孔速度，增加泥漿相對密度，使泥漿能較好地起到塘壁作用，降低對流沙土層的擾動，減少擴孔現象；如上述辦法還不能控制擴孔，則鉆孔時采用護筒護壁，邊鉆孔邊沉護筒，直至穿過流沙土層，此法雖然增加護筒沉放、拔出工序，但較實用，偶爾有護筒拔不出則增加護筒的有限費用，比起坍孔增加的混凝土費用還是較小的。

3.4 溝槽回填控制及管材選擇

必須嚴格按規范分層回填，控制好回填材料質量，碾壓到位并測試合格，如發現溝槽處有彈簧土現象，須重新翻挖回填，必要時換填材料，溝槽處理往往需2次以上方能達到壓實度要求。橫穿管每60 m一道，也是影響路基質量的重要因素，須同樣重視處理。如處理不好，路面損壞首先在溝槽處發生，且為全路面發生，將視為嚴重質量問題，故施工中應將縱向雨污水管道、橫向過路管溝槽回填作為重點、難點工序，嚴格把關控制，確保土路基質量。

另外，當管徑為800 mm以上時，建議還是采用混凝土管。因埋深1.0 m以內，如用HDPE管，則其剛度不夠，易壓扁、壓壞，管道抽水時會抽空損壞處土體，引起路基局部沉降；另外HDPE管與井連接處的施工不易控制，管道容易開裂，造成質量問題。一般市政道路雨污水井不需使用防沉降井，用重型井即可；防沉降井的預制井圈混凝土塊較大，施工后對周邊土路基碾壓造成麻煩，且井體沉降與土路基不同步，往往井體處凸出路面，造成路面不平整。

4 施工中的技術經驗、教訓及建議

1）本區域內道路施工填筑土方采用就近取土，取現狀地表50 cm深度內較好的素土作為路堤填筑料，但這些土質并不理想，含雜質多且因地表水位高而含水量較高，需經處理后才可使用。如工期寬松、天氣好的話，可翻曬幾日后再填筑，但實際施工中工期較緊且天氣不理想，往往沒有足夠的時間來翻曬，如要即填即壓，則須對土方作好事先處理，一般摻石灰效果較好，摻量為6%。石灰土制作拌灰、蒙料過程極其重要，拌灰時需充分拌和均勻，蒙料1周翻1次，需翻3～4次，制作好的石灰土一般在3個月內使用完畢較好。石灰土每層填筑厚度30 cm，有條件的填筑2層達到厚60 cm的土層效果較好。用石灰土處理后的土路基易于碾壓密實，路面平整堅實，整個路基形成平整的板塊，質量可靠，外觀漂亮。

2）礫石砂層在實際使用中效果不理想，因佘山地區地勢低、地下水位高，一般原地面下50 cm已有水。礫石砂是在原地面耕植土清除后路堤填筑的最底層，原設計意圖是作為路堤排水過濾層設置，而實際因清表后該層礫石砂在原地面以下，地表水位高的地方反過來滲進水，對路堤結構不利，而且礫石砂層強度不高，對整個路堤結構強度的提高沒有明顯作用，再者，礫石砂層的平整度極差，集料無黏結性，一旦施工車輛駛過，將產生嚴重的車轍。鑒于礫石砂以上缺陷，該層材料可以用天然弱風化碎石、宕渣、建筑渣土或道渣間隔土替代，既節約造價，又保證平整度，同時滲水性能不比礫石砂差，且易于施工，各種力學彎沉指標易達標，施工車輛和機械完全可以在上面行駛而不產生車轍、擁包或彈簧現象，免去了另修便道、繞道等麻煩，一舉多得。路基排水相當重要，兩側須開挖排水明溝，土路基形成后，須橫向開盲溝，及時排除路基內雨水，使雨水不滲入深層，利于保護已施工好的路基。

3）橋臺跳車是上海地區道路的通病，如何解決一直困擾著人們。佘山地區的地質較上海其他地區尤差，我們在一期道路橋臺后回填材料采用了3種方式作比較：一是在橋接坡30 m范圍內采用二灰填筑，同時橋頭設置6 m搭板；二是采用建筑渣土間隔土填筑，從目前通車近半年效果來看，橋頭沉降不大，跳車情況不明顯。但從以往施工的經驗來看，二灰填筑路段的工后沉降量不會小，即使施工中層層碾壓到位、壓實度測試合格，后期的沉降累積量仍然不小，致使跳車明顯，橋臺處修補不斷，問題始終不能徹底解決；三是建筑渣土與素土間隔填筑，施工時控制好渣土粒徑，一層渣土一層素土分層填筑壓實，建筑渣土與素土互相摻和易于壓實，且易結合成強度較好的板塊，施工期沉降量較大，后期沉降量應不會大，施工期車輛可直接行使在路堤，施工容易且速度快，彎沉測試易達到設計要求，路堤質量較好。對于橋臺后填筑材料，我們建議依據不同的填筑高度，選用不同的材料同步施工，如用輕質材料、粉煤灰、宕渣、道渣間隔土、建筑渣土等方式，同時設置沉降觀測點，觀測記錄各階段的沉降量，分析比較后確定最佳填筑方式；橋臺后30～50 m范圍內原地面以下路基作適當處理，如石灰樁、水泥攪拌樁等方式，可加強原地面地基承載力，減少橋臺后路基沉降量，對降低橋臺跳車現象有積極作用；在橋臺后設一定的預拋高，來抵消一定量的工后沉降，從而避免橋臺處因沉降而產生跳車，一般預拋高值取本段填土高度的3%，具體數值尚需結合路堤實際情況及施工經驗確定。

4）溝、浜、魚塘及暗浜地基處理。清淤泥至原狀土后，設計上采用二灰回填，但二灰的價格較高且后期沉降量大，這些處理也可部分采用建筑渣土間隔粉煤灰填筑，因渣土自身相對密度大，渣土填筑的累積厚度不易太大，間隔粉煤灰可充分填充渣土間孔隙，使之形成較為堅固的填筑體。渣土間隔粉煤灰填筑的優點是即填即壓，速度快、效果好，費用也較小（圖3）。塘浜處理如控制不嚴格，其工程量差距會很大。勘查、測繪、設計前期階段會審充足、掌握資料具體、圖紙說明細致（如障礙物情況、超過一定范圍的處理方法均有具體說明），則實際發生的工程量與圖紙計算出入不會大，易控制投資，這需要進一步加強前期工作的投入。

圖3 塘浜回填粉煤灰

5）橋梁設計中，承臺與蓋梁一體直接連接在樁上，增加了施工難度，導致垂直度不易控制，外觀、精度也難以控制。若橋臺底標高太低，則施工時基坑開挖深、難度加大、安全隱患增加，橋臺施工好后橋臺位移加大，不利于板梁安裝，后期位移也將對安裝好的板梁有擠壓，對伸縮縫有影響，具體如何有待觀察。故橋臺底標高設計不宜太低，在達到河道水位要求情況下，宜適當抬高標高；兩橋轉彎連接段，宜設置擋土墻連接，利于路基邊坡保護。

6）人、機械因素及檢測方法。施工中人的因素是第一要素，人的責任心、技術力量是做好工程質量的先決條件；其次，機械設備須配制齊全，道路施工挖機、推土機、壓路機為主要機械，尤其是壓路機，除配備振動壓路機外，還須有鐵三輪壓路機，土路基經過鐵三輪碾壓后無明顯輪跡的，其壓實度必符合要求。檢測是施工中評價質量的重要依據，除正常的檢測要求外，還應有第三方的平行檢測，平行檢測由業主委托，不受施工單位影響，直接對業主負責，通過多渠道對質量進行監控。

5 結語

軟土地基的處理方法很多，必須結合工程的地質特點、設計要求、場地條件、施工的難易程度及工程成本等進行綜合考慮，作出可行性最優方案。道路施工的關鍵因素為人的責任心，另外，機械設備齊全、技術措施到位、監督檢測公正等也缺一不可[3,4]。