城市道路軟基處理的應用認識

趙宇

摘要：河道變遷區域土質松軟，含水量大，壓縮性高，具有觸變性，強度低，在此地基上修筑高等級道路易產生嚴重的路基病害，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軟基處理的特點，最后通過工程實例分析新型市政道路軟基處理方法及處理效果。

關健詞：城市道路；軟弱地基；軟基處理＼

1前言

隨著城市規模的逐漸擴大及城市建設的高速發展，城市道路建設進行得如火如茶。在軟基路段建設市政道路，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定性、整體工程的營運質量及工程的經濟性。軟基經過處理后，在荷載作用下，要確保地基的穩定性。

河道變遷區域自上而下發育的土層有粉性土、粘性土和砂性土；由于土層形成時代較晚，多數欠固結，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，抗剪強度不高；軟弱地基中的土大部分屬于含水量大、施工壓實困難的過濕土，修筑在其上的高等級公路由于地基強度低，壓縮性高，地基的承載力和路基的穩定性往往不能滿足工程要求，需要采取處治措施加固穩定路基[3]。

2處理辦法

目前國內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、排水固結法、強夯法、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，換填強度較高的土、砂、石等材料，并經壓實做成壓縮性低、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，經人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土粒或裂隙膠結成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩定性良好的整體。

（3）排水固結法

排水固結法是對天然地基或先在地基中設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行加載預壓，使土體中的空隙水排除，逐漸固結，地基發生沉降，同時地基強度逐漸提高的地基加固處治辦法[4]。

（4）強夯法

強夯是將重錘（10t以上）從高處（10 m以上）自由落下，反復多次夯擊土體，迫使一定范圍內的土體壓密，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，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，通過深層攪拌機械將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，形成具有一定強度的加固體。

（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。它具有一定的強度、良好的和易性、流動性及容易灌注等特點，粉煤灰碎石樁與周圍土體形成低標號混凝土樁復合地基。

（7）加筋法

在軟土地基上沿水平方向鋪設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，均化地基應力，減少地基的不均勻沉降。

3實例分析

擬建工程位于鄭汴產業帶官渡組團，規劃道路紅線寬度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米深度范圍內的地層由三個工程地質單元組成，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，搖震反應無，稍有光澤，干強度中等，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，砂質較純，局部為細砂，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，排泄以開采和蒸發為主。勘察時，本工程沿線地下水埋深為2.0—4.3米，水位標高76.80—79.17米。地下水年變幅為1.0米。

在路床開挖后，壓實土基過程中，出現了“橡皮土”，不能壓實。遂對土基進行處理。現場采土樣測土基含水率，含水率很高，結合地勘報告此范圍地下水埋深較淺，僅在道路結構層下1米范圍內。

排水固結時間長，因此工期也較長。強夯法雖有較多成功的應用經驗，但至今尚未形成一套設計計算方法，處理效果與置換所夯填的材料有關，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的工程，能迅速增加地基承載力，減小沉降，但造價較高。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要高。換填法是最常用的軟基處理方法之一，在地區市政道路工程中應用最多，施工簡單，造價較低。本工程軟土層較薄，并且分布不均，綜合考慮了工期緊張、造價合理以及施工工藝，建設單位選擇了造價相對便宜的換填法進行地基處理。

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，這就要求換填的材料應該具有一定的吸水性。同時也要將換填范圍的地下水位降低。由于在建道路周圍區域規劃為商業用地，很快就進行大范圍的開發，現狀的農田全部消失，地表灌溉滲水可以不予考慮，并且周圍的商業建筑的興建，必導致地下水位下降。這樣就能保證道路結構層范圍內不會被水侵蝕，保證道路質量。

全段路基開挖至路槽底部，路基壓實后的壓實度及彎沉指標滿足設計圖紙要求后，可直接鋪筑路面結構層。個別路段路基濕軟，難以壓實時，應采取如下措施處理：自路槽向下超挖，將影響路基壓實的膠泥夾層清除干凈，采取50cm片石+30cm磚渣+素土分層壓實回填至路槽，最后鋪筑路面結構層。

磚渣一般情況不多見，工程換填材料中使用磚渣，是由于城市的大規模擴建，進行大量的城中村、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。在選用磚渣時要求采用干燥、清潔、不含生活垃圾等有機質的磚渣。磚渣及素土材料要求和回填壓實度等技術指標需滿足規范要求；采用表面較為平整，不宜風化的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結語

通過工程實例分析市政道路軟基處理方法實測表明，該處理方法能提高地基的承載力，滿足設計壓實度及彎沉要求，因地制宜的選用建筑材料，大幅降低造價。在常規軟基處理方法中，換填法相對施工簡單、造價較低、施工質量有效控制。在工程實施過程中要綜合考慮影響施工方案的多重因素，需要進一步改進設計，尋求更合理、經濟的市政道路軟基處理方案和施工方法，根據地質條件、工期、經濟等方面的因素，采用不同的軟基處理方案。

參考文獻：

[1]公路路基設計規范 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].中國建筑工業出版社，2000

[3]馮時和，加筋碎石在城市道路軟土路基處理中的應用[tJ].交通標準化，2006.9

[4]何兆益，楊錫武 編，路基路面工程，重慶：重慶大學出版社，2001.9