市政道路軟弱地基的處理策略解析

栗 斌

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

?

市政道路軟弱地基的處理策略解析

栗 斌

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

從換填法、強夯法、排水固結法、振沖碎石樁、加筋土工布五方面，介紹了市政道路軟弱地基的常用處理方法，分析了各方法的施工技術要點，有利于避免市政道路病害的發生。

市政道路，軟基處理，強夯法，換填土法，振沖碎石樁

0 引言

眾所周知，市政項目是關系社會穩定，影響社會發展的重要因素，保證市政工程的安全性與其質量是非常重要的，若是市政項目出現問題，不僅會造成施工質量大打折扣，其正常使用也會受到嚴重影響，甚至會造成安全事故。市政道路是必不可少的市政項目之一，對市政道路質量進行嚴格的管理是非常有必要的。基礎結構作為市政道路項目的核心，有序開展地基處理工作是非常有必要的，特別是需要對軟弱地基進行處理，以使軟土地基問題得以優化，市政道路項目的作業施工獲得有效的保證，更好的提升市政道路穩定程度，下面就幾種常見的地基處理手段進行探究。

1 換填土法

淺層地基一般可以通過換土加固方法來實施。換填土法即在地基持力層出現變形情況同時承載能力達到設計規定時、軟弱土層的厚度相對較小，則可以先將弱土層去除，之后把強度達標的粉煤灰、素土以及碎石等材料換填到此處，也可以使用其他沒有侵蝕性能并且性能穩定性更好的材料。之后需要對土層進行壓實或者振實處理，一直到土層達到預定的密實度為止。換填土法主要的應用對象是公路等方面的地基處理。在進行墊層壓實或者振實作業時，可選擇平板振動法、機械碾壓或者是重錘夯實，這些施工技術除了可以用以分層回填土技術，同時也可以投入到地基表層土加固中。

換填土法的工作原理為：由于土中附加應力存在一定的分布規律，其中上部的應力相對較大，一般可以作用于墊層結構，軟弱層則需要承擔較小的應力，從而達到設計對地基的需求。該軟土地基處理方法可以應用在雜填土、淤泥以及淤泥質土等地基中，也可以投入到暗塘或者是暗溝等環境。在使用換填土法時應當注意以下情況：防止換土后的地基質量不符合規定要求：土料含水量過高、換土用的土料中雜物過多、存在橡皮土、機械設備使用不當等等。

2 強夯法加固方法的應用

強夯加固方法一般也可以叫做動力加固法，是一項非常重要的地基加固方式。該方法不僅成本造價低、可保證地基的密實效果，同時使用范圍廣，可以投入到多種不同的地基形式之中。當前強夯法加固方法在我國主要應用在工期較短的項目中，也可以投入到地基軟土層相對較薄以及面積相對較大的市政道路路面中。

某大型市政道路項目中的部分路段屬于低洼地勢，并且填土大多是粉土以及粉質黏土，路基填土高度應當達到6 m～8 m。因為施工工期短，若通過分層填筑分層碾壓手段則很難保證工期，所以決定選擇強夯法來對高填方路基施加處理。

2.1 準備工作

首先需做好基底處理工作。需要先把坑塘低洼中的水利用抽水設備抽出，并將建筑渣土回填到此處，以作為強夯基底而存在。為了保證質量，渣土填筑厚度應當達到80 mm～100 mm，并通過推土機設備將渣土推平預壓；其次需要堆填土方。通過重型自卸設備運輸土方，并通過推土設備將土方推平預壓，要求堆填高度達到路基設計高度，從而使路基兩側可以達到夯擊作用，另外寬度需要使用超寬堆填方式，要求各側超出設計寬度約為一個夯錘直徑。

2.2 強夯施工

在本次施工中，通過履帶式強夯吊機開展施工作業，該設備的起吊高度可以達到20 m，起吊能力能夠達到50 t,并且自帶有自動脫鉤設備。該強夯吊機的主夯錘重達到了17.8 t左右，高度為1.6 m，底面積達到了3.80 m2，直徑則為2.2 m，滿夯錘重是10 t，并且直徑與底面積以及主夯錘相一致。在對各個強夯夯點展開布置時，根據實際情況選擇了梅花形，具體可見圖1。其中主副夯點間距達到了5 m。在施工中需要先開展主夯的作用，在進行最后兩擊時，需要確保平均夯沉量不超過50 mm。在結束主夯施工之后，需要于主夯點中間位置開展副夯作業，施工規定與主夯一致。為了保證質量需將夯擊遍數確定為三遍：在進行首次夯擊時，需要進行主夯,并將夯點間距控制在5 m，要求夯擊能可以達到3 000 kN·m；在進行第二遍夯擊作業時，要求在主夯點中間開展，確保夯擊能可以達到3 000 kN·m；在開展最后一遍夯擊作業時，應當做到滿夯,要求夯點搭接能夠達到1/3，并將夯擊能調整到1 000 kN·m。

2.3 試夯試驗結論

在進行強夯作業前，應當開展試夯作業，從而找準作業時具體夯擊次數、所需填料量以及夯間距等，并對每擊下所出現的夯沉量與其地面變形情況進行記錄，一直到進行最后兩擊后所發生的平均夯沉量在50 mm之內，并且夯坑周圍土體沒有出現較大的隆起為止，之后需要將此時的夯擊次數確定為本次施工作業的夯擊次數。圖2指的是每擊夯沉量以及夯擊次數之間的關系曲線，圖3所示的是累計夯沉量與夯擊次數之間的關系曲線。通過圖2以及圖3能夠得知，在夯擊次數增加的同時每擊夯沉量會出現下降情況，在持續到第七次以及第八次時每擊夯沉量達到了5 cm左右；另外在夯擊能增大的情況下，累計夯沉量也會逐漸變大，同時逐步趨于穩定,所以施工夯擊次數應當確定為8次,并且夯擊能應當控制在3 000 kN·m。

2.4 夯后路床處理

在結束強夯作業之后，路基頂面會發生下沉情況，并且下沉區域會涉及到路床，所以為了使路床結構的平整程度、強度以及設計標高均符合規定，需要通過5%～7%之間的低劑量灰土來開展分層填筑以及分層碾壓施工。

3 排水固結法

對于飽和粘土以及有機質粘土類型的地基可以通過排水固結法加以處理，這可以使軟土地基在短時間內固結，地基孔隙水所具有的排水距離大大縮短，并使地基原有排水邊界條件得到優化。但是對于軟土層較薄同時比較靠近地表或者是土具有非常好的滲透性，只能夠把砂墊層鋪設于地面同時去除豎向排水體。通常來說，水平砂墊層厚度應當保持在50 cm左右，需要選擇粗砂或者是中砂材料。水平砂墊層應當寬出路基兩邊均為1 m，從而使排水更加的通暢。對于豎向排水則應當選擇塑料排水板或也可以考慮應用袋裝砂井結構。水平砂墊層應當和豎向排水結構連通，并在施工作業之前鋪設1層30 cm左右厚的砂墊層，同時設置3%～4%橫坡，在結束上述工序之后才可以進行豎向排水體的作業施工。這除了可以起到排水固結的作用之外，也具有擠密地基的效果。其中使用的塑料排水板的成本比袋裝砂井相對較低，并且可保證工作效果，土層不會受到過大的不良擾動，然而在使用此手段時填土速率會受到限制，并且高等級道路應當通過臨時路面來加以過渡，直到其沉降穩定后才可以做永久路面。

4 振沖碎石樁技術

松散砂土地基可以通過振沖擠密法進行加固。振沖地基也就是通過振沖器在地基中沖成孔，然后將砂石填料等填入到其中，通過振沖器的水平振動與其垂直振動作用，來使填料得到振密處理，從而形成碎石樁體并和原地基共同形成復合地基，使地基的承載能力大大增強，并使土體中產生排水降壓通道，另外可能會出現液化的砂土也會受到預振效應，降低其發生液化的幾率。碎石樁樁體屬于散粒體的粗顆粒料，其中蘊含質量較佳的排水通道，可以使地基土得到更好的排水固結處理。

5 加筋土工布

該層材料通常需要設在路堤底部，從而使地基在受到上部荷載作用后產生的應力分布情況得到調整。利用加筋土工布具有的縱橫向抗拉力來使地基具有更強的抗滑穩定性以及局部抗剪強度，從而使地基具有的側向擠出量得以降低。該類材料可以應用在橋頭填土、路基高填土以及填挖結合處的軟土地帶。另外加筋土工布的強度和規定要求相一致，同時斷裂時會發生應變，同時填料需要使用砂礫以及土石混合料。

6 結語

隨著我國社會經濟的進步，城市化進程的逐步增快，市政道路項目的數量也在持續的增多。在進行市政道路施工時，往往會由于不同因素的影響，而造成地基發生不均衡問題，為了使這種狀況得以優化，保證地基的穩固程度，需要著重處理好軟土地基。施工方需要科學的使用地基處理手段，同時在開展地基處理過程中，根據施工項目的具體情況，做好具體問題具體分析，以使軟土地基處理手段更符合市政道路項目的需求，從而使地基的密實程度達到最佳，市政道路的質量獲得保障。

[1] 王軍平,孫維民.馬跑泉市政道路工程軟弱地基處理與沉降變形分析[J].甘肅科技,2012(9):79，120-121.

[2] 邵孫華,朱 浩.城市道路路基軟地基處理過程中的市政工程技術分析[J].城市道橋與防洪,2012(6):238-239.

[3] 唐 鵬.道路橋梁施工中對于軟弱地基的處理措施[J].城市建筑,2014(2):300.

[4] 管西順,郝同偉.市政路橋工程施工中軟弱地基處理措施研究論述[J].綠色環保建材,2016(11):80.

[5] 段天華.以洞代橋在市政道路軟弱地基中的應用[J].路基工程,2007(2):124-125.

[6] 鄭勇華.沿海地區城市道路軟弱地基的處理[J].福建建材,2007(4):49-51.

Interpretation on soft foundation processing strategies of municipal road

Li Bin

(Taiyuan Municipal Engineering Corporation, Taiyuan 030002, China)

Starting from aspects of replacing backfilling method, dynamic compaction method, drainage consolidation method, vibro-replacement stone pile and steel reinforced geotextile, the paper introduces common soft foundation processing methods of municipal road, and analyzes their construction technology points, which will be good for avoiding municipal road diseases.

municipal road, soft foundation treatment, dynamic compaction method, soil replacing backfilling method, vibro-replacement stone pile

1009-6825(2017)12-0072-03

2017-02-14

栗 斌(1981- )，男，工程師

U416.1

A