基干天津市北辰區(qū)地質(zhì)特性的路基處理分析

□文/杜建福

基干天津市北辰區(qū)地質(zhì)特性的路基處理分析

□文/杜建福

文章依托天津市北辰區(qū)雙青新家園市政配套工程項(xiàng)目，對(duì)地質(zhì)報(bào)告的各地層土質(zhì)進(jìn)行分析并計(jì)算得出路基設(shè)計(jì)的一般參數(shù)。由于該地區(qū)土質(zhì)與地勘報(bào)告相差較大，通過施工期間現(xiàn)場(chǎng)開槽及土樣分析，采用特定形式對(duì)流砂段進(jìn)行地基處理并鋪筑試驗(yàn)段用以驗(yàn)證此種處理形式的可行性。

天津北辰；地質(zhì)；路基

1　工程概況

北辰區(qū)雙青新家園市政配套工程位于天津市中心城區(qū)西北部，距建設(shè)中的西站副中心只有7 km，東至鐵西路、南至北辰西道、西至嘉和路、北至騰泰道，可用地面積約45 hm2，本次涉及到路基處理的道路為嘉和路，見圖1。

圖1　研究節(jié)點(diǎn)區(qū)域位置

2　地質(zhì)分析

按照道路涉及相應(yīng)規(guī)范要求，對(duì)嘉和路探孔，約每150 m一處，孔深25 m；對(duì)坑塘處局部增加勘探點(diǎn)位，本次勘察相差較大地段位于嘉和路與新景道交叉口處，勘探孔為ZK02，本次地基處理屬于淺層換填范圍內(nèi)。

1）人工填土層。厚度0.4～2.3 m左右，其頂板標(biāo)高即為場(chǎng)地現(xiàn)地坪標(biāo)高。主要由素填土（地層編號(hào)為2）組成。黃褐，軟可塑，以粉質(zhì)粘土為主，含少量植物根系。屬中壓縮性土，水平方向上連續(xù)。填墊年限＜10 a。

2）全新統(tǒng)上組新近沉積層。厚度為3.2～6.5 m（在ZK18、ZK19號(hào)孔附近分布較薄，為1.1、1.2 m），層頂標(biāo)高一般為2.8～5.0 m（在ZK18、ZK19號(hào)孔附近分布較薄，為1.1、1.2 m）。主要由上部的粉土（地層編號(hào)為2）及下部的粘土（地層編號(hào)為4）組成，見表1和表2。

其中ZK02孔的土力學(xué)性質(zhì)為粉土，黃褐，稍密，飽和，無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性底。

表1　巖土物理力學(xué)指標(biāo)

表2　地基土承載力基本容許值

3　路基處理

3.1開槽情況

該區(qū)域地質(zhì)勘察成果與實(shí)際相差較大，地勘資料對(duì)地下淤泥層以及流砂層未做出詳細(xì)的判定，該土層主要分布在嘉和路沿線，其土質(zhì)情況與天津市北辰區(qū)周邊地區(qū)的差異較大，主要體現(xiàn)在該流砂層，該層主要分布在距地表2～3 m的位置，厚度約1～1.5 m，含水量飽和，施工機(jī)械無法進(jìn)行碾壓，施工碾壓期間出現(xiàn)彈軟現(xiàn)象。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)各項(xiàng)巖土力學(xué)指標(biāo)并分析原因，主要為嘉和路東側(cè)緊挨現(xiàn)狀永青渠，地下水豐富，而32土層為粉土，形成流砂狀態(tài)，造成承載力大幅度降低，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，地基承載力為50 kPa，不能滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

3.2主要設(shè)計(jì)方案

路基主要為低液限粉土，為滿足路基設(shè)計(jì)強(qiáng)度、壓實(shí)度要求，方便施工，在填筑路基時(shí)要求對(duì)填料進(jìn)行改性處理，外摻加水泥、石灰，進(jìn)行綜合穩(wěn)定處理。在土中摻入石灰、水泥材料后，石灰、水泥與土之間發(fā)生強(qiáng)烈作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。在初期表現(xiàn)在土的結(jié)團(tuán)、塑限降低，最佳含水量增大和最大密度減少等；后期變化主要表現(xiàn)在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而板體性、強(qiáng)度及穩(wěn)定性提高［1］。

以上方法是針對(duì)一般流砂層的路基處理形式，不僅要掌握好水泥、石灰的比例，還需要較長(zhǎng)的養(yǎng)生時(shí)間，但嘉和路的地質(zhì)特別，在同樣區(qū)域中，辰柳路也存在同樣的粉土層，但并未體現(xiàn)出碾壓彈軟現(xiàn)象，經(jīng)過分析主要是嘉和路距離永青渠較近，地下水位較高時(shí)造成該現(xiàn)象的主要原因并且嘉和路的彈軟程度較常規(guī)的流砂土層要小。

針對(duì)以上情況，本次設(shè)計(jì)重新考慮路基處理方式，用以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，處理方法為在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加厚度50 cm的6%戧灰處理，該灰土為未消解的生石灰，通過生石灰與粉土中的飽和水發(fā)生反應(yīng)，形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，較大程度降低土的含水率，在巖土物理力學(xué)特性表現(xiàn)為液限降低，塑限上升，使塑性指數(shù)下降，以改善土壤性質(zhì)［2］。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容，為驗(yàn)證其可行性，通過與建設(shè)單位、施工單位和監(jiān)理單位洽商，實(shí)施50 m試驗(yàn)段，通過檢測(cè)試驗(yàn)段，壓實(shí)度可達(dá)到96.7%、含水量為14.3%，承載力達(dá)到了150 kPa，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

4　結(jié)語(yǔ)

本次雙青新家園路基處理由于地質(zhì)原因，與北辰區(qū)其他地區(qū)的路基處理不同，考慮到該區(qū)域仍在不斷地開發(fā)，道路建設(shè)還在持續(xù)，所以此次路基處理形式為我院在該周邊地區(qū)的設(shè)計(jì)工作提供了依據(jù)。

［1］徐鵬.粉性土路基改性處理［J］.交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2011，（5）：140-141.

［2］陳偉偉.天津臨港工業(yè)區(qū)通用碼頭堆場(chǎng)地基工程的質(zhì)量控制［J］.水運(yùn)工程，2011，（2）：124-127.

U416.1

C

1OO8-3197（2O16）O1-68-O2

2O16-O1-O8

杠建福/男，1982年出生，碩士，上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院天津分院，從事道踞設(shè)計(jì)工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.O23