17MR302《城市道路—鹽漬土路基設計》圖集技術要點解讀

□文/杜衍慶 馮 煒 張貴生

氯鹽漬土在我國東南沿海地區分布廣泛，在其上修建城市道路存在鹽脹、溶陷等路基病害問題，需要對地基進行加固處理，以滿足道路修建的地基穩定性和沉降等相關要求。2005年以來，天津濱海新區的建設發展駛入快車道，為解決在氯鹽漬土地區修筑道路的病害問題，《天津市濱海新區鹽漬土路基處治技術研究》、《濱海新區鹽漬化軟土路基路面綜合處理技術研究及示范》等一系列研究成果成功應用于海濱大道、天津大道、空客A320 總裝線配套工程、天津港南港路等重要交通干道，助力濱海新區的基礎設施建設。

國家建筑標準圖集17MR302《城市道路—鹽漬土路基設計》[1]編制組在充分總結相關科研成果和工程經驗的基礎上，納入較為成熟的新技術，提出具體地基處理技術方案和參數指標，以指導鹽漬土路基設計及施工。本文主要結合對鹽漬土路基設計的思考及圖集的具體內容，詳細說明在城市道路設計、施工過程中，鹽漬土路基設計和地基處理的技術要點。

1 圖集內容概要

鹽漬土路基病害的產生是鹽、水、溫等相互作用的結果，鹽分是導致鹽漬土鹽脹、溶陷等病害的根源[2～3]。病害防治需從改善路基和地基中的鹽、水、溫等條件著手，限制路基填料的含鹽量，重點做好路基、地基的防鹽、隔水、排水設計。因此，本圖集的主要內容包括氯鹽漬土地基處理和路基設計兩大部分。地基處理分為一般氯鹽漬土地基處理和鹽漬化軟弱地基處理，鹽漬化軟弱地基處理又根據處理深度不同分為淺層處理和深層處理；路基設計包括低路堤路基典型斷面設計、隔斷層設計和排水設計。圖集詳細給出了鹽漬土路基設計原則，鹽脹性和溶陷性評價指標，各處置方法的應用圖示、材料要求、施工注意事項及質量控制標準等，主要適用于我國東部沿海氯鹽漬土地區的新建、改建和擴建的各級城市道路路基設計。

2 設計要點分析

2.1 氯鹽漬土地基處理

一般氯鹽漬土地基是指具有一定承載力（＞120 kPa）、地表無積水的地段；處理目的是清除地表高含鹽土和腐殖質土，控制地基的含鹽量。鹽漬化軟弱地基是指淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土的地基表層土中易溶鹽的含量接近或超過規定值，既有軟土特征，又有鹽漬土特征。

對一般氯鹽漬土地基的處理應采用清表回填法對表層聚積的鹽霜、鹽殼、生長的耐鹽堿植被等進行處理并換填砂礫，清除深度宜為0.3～0.5 m。

對鹽漬化軟弱地基可采用淺層處理、深層處理等措施，以提高承載力、控制工后變形、改善鹽脹性和溶陷性；應根據地形地貌、鹽漬化軟土分布特征及工程特性、路堤高度、汽車荷載等條件，遵循先淺層處理、后深層處理的原則，通過技術經濟比較，合理確定處理方案。見表1。

表1 鹽漬化軟弱地基處理方法及適用范圍

2.1.1 換土墊層法

墊層應采用砂礫、碎石等滲透性好的材料進行回填，當砂礫材料缺乏時，也可采用石灰土或水泥穩定土，必要時可增設土工格柵加筋層，提高墊層剛度。在滿足承載力要求的前提下，換填深度宜大于溶陷性和鹽脹性土層的厚度，換填寬度應滿足路基基底應力擴散的要求。此外，應做好墊層的防排水設計，防止墊層次生鹽漬化；換填土的底面高度宜大于地下水位與毛細水強烈上升高度之和，也可設置隔斷層，對于強鹽、過鹽漬土地區，路基應設置隔斷層。

2.1.2 強夯置換法

強夯置換是指反復將夯錘提到高處使其自由落下形成夯坑并不斷夯擊坑內回填粒料，使其形成密實墩體的處理方法。強夯置換處理寬度為路基坡腳外加一排置換點。

強夯置換點宜按照等邊三角形或正方形布置，置換點間距應根據荷載大小和原土的承載力選定，當滿堂布置時可取夯錘直徑的2～3 倍。夯點的計算直徑可取夯錘直徑的1.1～1.2 倍。強夯置換點頂應鋪設一層厚度≮0.5 m 的粒料墊層，墊層材料可與夯點回填材料相同，粒徑不宜＞100 mm。強夯置換設計時，應通過試夯確定地面抬高值。強夯置換樁復合地基的沉降Sz可按式（1）計算

式中：μs——樁土應力折減系數；

S——樁長深度內原地基沉降值，cm；

n——樁土應力比，可取2～4；

m——樁土面積置換率。

2.1.3 半剛性水泥土板墊層法

半剛性水泥土板墊層是指地基表層一定深度內的鹽漬化軟弱土層，經摻拌水泥、分層鋪筑壓實后，最終形成半剛性硬殼層。半剛性水泥土板墊層厚度宜為0.3～0.5 m，水泥劑量應根據道路等級、地基土鹽漬化程度確定，一般不宜＞10%。

2.1.4 加固土樁法

加固土樁包括水泥攪拌樁、粉噴樁和旋噴樁[4～5]。含水率超過70%的鹽漬土是否進行地基處理應與橋梁跨越方案進行經濟比選后決定。設計前，應進行處理地基土的室內配比試驗，針對現場擬處理地基土層的性質，選擇合適的固化劑、外摻劑及摻量，為設計提供不同齡期、不同配比的強度參數。

當采用粉噴樁加固時，深度不宜超過12 m并應評估對周圍環境污染的影響；當水泥攪拌樁或粉噴樁用于處理有機質土、泥炭土、塑性指數＞25的黏土、地下水具有腐蝕性及無工程經驗的地區時，應通過現場或室內試驗確定其適用性。水泥攪拌樁和粉噴樁的設計要點如下：

1）固化劑宜為水泥，其中水泥攪拌樁采用漿噴，粉噴樁采用粉噴；水泥摻入量根據擬加固場地室內試驗及其單樁承載力確定，摻入量宜為被加固濕土質量的12%～20%；漿噴法水泥漿的水灰比可選用0.45～0.55；

2）樁頂應設置0.3～0.5 m厚墊層；墊層材料可選用石灰土、級配碎石以及砂礫等，不含植物殘體、垃圾等雜質，最大粒徑≯30 mm；

3）樁徑宜為0.5 m，正三角形布置，樁長及樁間距根據穩定、沉降計算確定，相鄰樁的凈距不應＞4倍樁徑。

對土中含有較多大直徑塊石、大量植物根莖和有機質、地下水具有腐蝕性或流速較大的工程以及無工程經驗的地區，必須通過現場或室內試驗確定旋噴樁適用性。旋噴樁設計要點如下：

1）水灰比宜為0.8～1.2，水泥摻入量根據擬加固場地的水泥加固土室內配比試驗及其單樁承載力確定；

2）樁徑0.4～1.0 m，采用正三角形布置，樁長及樁間距通過計算確定，最大樁凈距不超過4倍樁徑。

2.2 氯鹽漬土地區路基

根據沿線地形地貌、氣候、水文、地質等環境條件，充分考慮鹽漬土類型、鹽分表聚性、鹽脹深度、凍脹深度、毛細水上升高度、地下水埋深、地表積水深度等因素的影響，合理確定路基工作區深度、路基高度并采用合理的路基結構與橫斷面形式。

2.2.1 低路堤路基

氯鹽漬土路堤高度應根據鹽漬化程度、毛細水上升高度、凍脹深度、鹽脹深度及采用隔斷形式等綜合確定。不設隔斷層時，最小路基相對高度不應低于表2的規定[2]。

路基結構和橫斷面形式應根據路基工作區深度計算結果及確定的路堤高度合理選擇，圖集共推薦了五種氯鹽漬土低路堤路基典型設計圖[6]。

表2 不設隔斷層時鹽漬土地區最小路基相對高度m

結構一：由路面-路基工作區（路床+翻挖壓實處理）組成，適用于無地表積水、地下水埋深＞3 m、毛細水對路床材料影響小、地基土強度滿足要求的路段。

結構二：由路面-路基工作區（路床+無機結合料、土壤固化劑處理或換填砂礫）組成，適用于無地表積水、地下水埋深＞3 m、毛細水對路床材料影響小，但地基土強度不滿足要求的路段。

結構三：由路面-路基工作區（路床+隔斷層+地基表層處理）組成，適用于地下水埋深≤3 m、毛細水上升高度進入路床，對路床材料的性能產生顯著影響的路段。

結構四：由路面-路基工作區（路床+上路堤）-隔斷層組成，適用于地下水埋深≤3 m、毛細水上升高度進入路床，對路床材料的性能產生顯著影響的路段。

結構五：由路面-路基工作區（路床+上路堤）-下路堤組成，適用于無地表積水、地下水位埋深＞3 m、無軟弱土地基的路段。

2.2.2 隔斷層

路基中設置隔斷層是阻斷毛細水上升帶來的路基鹽漬化，防治鹽漬土路基病害的有效措施之一。

當受條件限制采用路塹或零填路基時，應對路床范圍的鹽漬土進行超挖且換填水穩定性良好的不含鹽材料并應設置隔斷層。此外，地下水埋深較淺、毛細水上升較高或易受地表水影響的路段，應在路堤內部設置隔斷層。

隔斷層按材料的透水性能分為透水性隔斷層與不透水性隔斷層。透水性隔斷層建議采用礫（碎）石隔斷層，不透水性隔斷層建議采用復合土工膜隔斷層。

礫（碎）石隔斷層厚度宜為0.3～0.5 m，隔斷層上下應設置反濾層，反濾層宜選擇滲水性土工織物。新建快速路、主干路礫（碎）石隔斷層應設置在路床之下，次干路、支路隔斷層距路面頂應＞0.8 m。

復合土工膜隔斷層應設置在地基與填料之間。新建快速路、主干路的填方路堤隔斷層應設置在路床頂1.5 m 以下；次干路、支路的隔斷層應設置在路床頂0.8 m 以下，高出邊溝流水位。采用路基換填與隔斷措施綜合處理的改建路段，隔斷層頂面的位置應在換填下緣或其層間下部。挖方路段隔斷層應設置在新建路面墊層底面30 cm以下，邊溝流水位20 cm以上。

2.2.3 排水

鹽漬土嚴重的區域一般地勢低平，地表及地下水排泄不暢、流速緩滯，易匯集在路基坡腳，影響路基穩定；應設置完善、通暢的路基防排水系統，因地制宜，合理設置深挖邊溝（排水溝）、排堿溝、蒸發池、滲溝、排水墊層等設施，保證路基穩定，防治鹽漬土路基病害。

3 結語

17MR302《城市道路—鹽漬土路基設計》是在JTGD 30—2015《公路路基設計規范》、JTG/TD 31-02—2013《公路軟土地基路堤設計與施工技術細則》等標準中鹽漬土路基設計相關章節內容的基礎上，充分總結相關科研成果和工程經驗，納入較為成熟的新技術，編制的國家建筑標準圖集。

鹽漬土路基病害的產生是鹽、水、溫等相互作用的結果，鹽分是導致鹽漬土具有鹽脹、溶陷等病害的根源。鹽漬土路基設計，根本上是在普通路基設計的基礎上，增加對鹽分“封堵”和“隔離”的相關措施，圖集包含氯鹽漬土地基處理和路基設計兩大部分內容，詳細給出了鹽漬土路基設計原則，鹽脹性和溶陷性評價指標，各處置方法的應用圖示、材料要求、施工注意事項及質量控制標準等，供設計和施工人員選用和參照，主要適用于我國東部沿海氯鹽漬土地區的新建、改建和擴建的各級城市道路路基設計。□■