市政道路設計中存在軟基路段設計與處理方法

何逢勝

摘要：本文總結了市政道路軟土路段設計中的處理方法，重點對軟基路段的設計參數、排水固結設計、樁體復合地基設計等內容作了介紹，并結合工程實例，分析了工程軟土路段設計方案與后續優化方式，只有促進軟基路段設計水平的提升，加強其處理方法的運用，才能保證市政道路施工質量，促進道路交通事業的進一步發展。

關鍵詞：市政道路；設計；軟基路段；處理

近年來，隨著我國交通運輸經濟的增長與發展，道路的建設工作也因此取得了更大的進步，但由于我國地下水較為豐富且分布廣泛，部分路面會形成大面積的軟土層，而軟土層上所建的軟土路基問題更需我們加以關注，因此在道路的建設中要特別關注軟土路基的設計與施工，并要以科學合理的設計方案保證道路的質量安全。

1 市政道路軟土路段設計中的處理方法

（1）敷設材料處理法。

由于軟土路段不均勻的土質降低了其自身的抗壓性能，以及在抗剪力方面和抗拉力方面不足以承載過高的重量，所以應對其進行相應的材料敷設，從材料選擇方面看，要以化纖無紡布、土工布和玻璃纖維隔柵為主，使其達到平均化的土層構成，最終實現正常作業的標準目標。

（2）淺層、清淤換填處理法。

當軟土層埋在較淺的地從表層，且厚度較小時（3m以內），無論路堤填土多高，以換填法徹底潔除地墓軟土層都是最理想的選擇。在進行軟土路段的處理設計時，如果千篇一律地采用保守的處理方法，會增加工程建設成本，因此可通過在平地上建設道路，并需使擬建道路的高程與周邊場地的高差小于1m，以減小施工中不必要的成本浪費。其次在軟土含水量特別高的情況下，土體固結的工程難度非常大，而此時就需要采用清淤換填的方法。

（3）加筋土處理法。

加筋土在處理軟土地基上有特殊的優勢，在軟土路基的施工中，常把加筋土結構和其它處理軟土的方法結合在一起，以此可充分發揮加筋土的作用。加筋土處理的方法包括直接填筑法、分階段施工法、加筋土與石柱結合法等多種方法，為了保證路堤與結構物之間沉降的連續性，在避免深基礎處理的同時，應節約工程成本。

2 市政道路軟土路段的設計

（1）選用軟土路段設計參數。

軟土路基的合理設計參數關系到軟土路基設計的科學性與合理性。首先在對軟土土層進行勘察時，要取軟土樣本進行試驗，以獲取其力學性質和壓縮性質兩個主要設計參數，同時測驗軟土的力學性質，需把原位測試與室內試驗兩種方法結合在一起，通過原位測試的作用，在確定軟土的承載力和抗剪能力后，需在室內試驗中對軟土抗剪能力進行綜合分析，以驗證之前的結論。其次確定軟土壓縮性質所用的方法是對原裝土樣進行雙向壓縮，以檢測其徑向和縱向的排水能力，同時為保證所得參數的可靠性，設計人員要注意部分細節問題，例如含水量和密度等性質的參數偏差等。

（2）排水固結設計樁體。

為了讓軟土路基盡快完成固結沉降，增強道路工程完工后的穩定性，軟土路基要設計出有效的排水固結方案，并采用合理的措施提高地基土體的透水性，加快孔隙水的排出速度。軟土路基固結沉降分析的常用理論是二維固結理論，其以提高土體的摩擦角為目的，且不考慮內填砂質土體和土體內聚力對土體強度的影響。

（3）樁體復合地基設計。

復合地基具有提高地基承載力，減少沉降變形的作用，一般用來增加軟土地基的密度與地基的排水功能，同時樁體有較強的加筋作用，可使軟土地基的抗剪能力得到提高，降低地基滑動的概率，常用的剛性樁體有CFG樁和水泥碎石樁。剛性樁復合地基的穩定性主要靠容許承載力來控制，但會加大加固區沉降計算的難度，且可能會對碎石墊層的整體性造成破壞，形成土拱效應，影響到道路的行車安全；柔性樁復合地基設計常用到攪拌樁、碎石樁或土樁等強度相對較弱的樁體，這類復合地基設計可以對加固區的固結沉降進行有效計算，計算沉降的最佳方法是應力修正法，同時由于柔性樁復合地基的穩定性受到限定承載力和路堤邊坡的穩定系數控制，因此對道路與其它結構物相接部位的設計只能用承載力來控制。

3 工程實例

（1）工程情況。

某市大道改擴建工程道路總長度為2.9公里，設計速度為30公里/小時，紅線寬18 m，工程所處位置為出海口，道路沿線用地建設之前為魚塘，且該道路地區軟土廣布，軟土性質及厚度變化較大，由此帶來的橋頭跳車、路面波浪起伏、沉降過大等情況時有發生，造成行車顛簸、車速受限，根據工程地基土特點，軟基處理上采取深層水泥攪拌樁處理。

（2）工程軟土路段設計方案。

該道路路基處理分布于道路全線，路基軟土主要為淤泥，淤泥質土等，埋深約為結構層以下1.5米范圍內，為加快路基處理進程，根據地質報告計算，水泥攪拌樁間距取1.5 m，采用等邊三角形布樁，樁徑42.6cm，樁長控制在6～11 m。施工采用二噴四攪施工工藝：抽水、清淤→初平地基→鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→上升至工作基準面以下1.0米左右→正循環復攪并噴漿下沉→到底部噴漿停止→反循環提鉆至地面→成樁結束→鋪設砂碎石墊層，設計參數為：水泥摻入比≥15%；7d無側限抗壓強度：qu≥0.8MPa；28d無側限抗壓強度：qu≥1.6MPa；90d無側限抗壓強度：qu≥2.4MPa。

（3）工程軟土路段優化設計。

市政道路不同于公路，橫斷面的組成上有行車道、側分帶、非機動車道、人行道、綠化帶等，不同的斷面組成承擔著不同的交通使用功能，而各功能區的沉降要求也不同，即行車道要求高于非機動車道和人行道。優化思路：路基沉降計算時應考慮不同區域的不同荷載，道路橫斷上應控制行車道板塊與人非板塊之間的差異沉降，防止產生縱向裂縫，按路拱橫坡度工后增大不應大于0.5%，工后沉降差控制在5cm以內，同時針對以上不同的功能要求，行車道和非機動車道、人行道需采用不同的復合地基樁間距，而綠化帶則不進行處理。其次市政道路由于受地塊標高等限制，填土高度相對較低，對于低填路段，一般地基施工后沉降量較小，因此主要解決施工中路基填筑和運營時車輛荷載對地基引起的附加應力，由此可采用復合地基處理方式。最后當樁端未進入承載力相對較好的土層時，由于樁基與地基共同受力，變形較大，因此建議采用柔性樁，如水泥攪拌樁。另外在設計時需重點關注以下幾點：下臥層承載力驗算；地基穩定性驗算；附加應力影響范圍。

4 總結

總之，軟土路基的施工難題一直是困擾道路施工工程進度的主要問題之一，因而在具體的設計過程中應當依據其具體的特征狀況，采取針對性的處理方法，同時對于施工過程當中所出現的問題要加強與設計部門間的合作，以實時調整施工方案，高效的解決問題，實現設計與施工的雙重科學。

參考文獻：

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