探讨市政道路软基处理方法

摘 要：市政道路对地基的处理质量的要求较高，因为处理不当会导致市政道路的稳定性和质量，同时市政道路下埋设的各种市政管网对基础的沉降的要求也较为严格。软土地基处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。本文首先介绍了软基的特点，并结合实例对软土地基处理要点进行了探讨。

关键词：市政道路；软基处理；要点

引 言

现阶段，我国的市政道路建设日益增多，对其质量也提出了更高的要求。市政道路工程有自身特点：荷载都不太大、对地基承载力要求不高；刚性路面结构整体性好，刚度大；柔性路面结构，即使路基有少量不均匀沉降出现路面小微裂缝，稍加修补也可正常使用，但道路地下埋设的管线对沉降要求较高。因此，采用科学合理的方法进行软基处理关系着工程效益的发挥。

1 市政道路施工中软基的特点

在城市建设工程中，经常发生由于市政道路软基处理不当而引发的市政道路沉降变形、路面开裂、破损等问题，不仅影响了市容市貌，也对市政道路预埋管线造成影响。软基主要是指淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。由于这类软土具有天然含水量高、透水性差、抗剪强度低、压缩性高等显著的特点，在此土层上修筑市政道路将会因路基的不均匀沉降或者剩余沉降过大而引起各种路面损坏和失稳现象，例如路基开裂、下沉、滑移等问题。因此，通过对市政道路软基的处理，以提高路基的承载力和稳定性显得尤为重要。

2 市政道路中软基处理常用方法

2.1 浅层处理法

浅层处理法一般有设置排水垫层、换填或抛石挤淤、浅层加固等方法，以提高地基承载力、增强地基稳定、减少沉降。为使表层孔隙水加快排水通道不受堵塞，通常在地表设置砂砾垫层，厚度约50cm对3m深度范围的浅层软土，为保证路基的沉降，满足设计要求及稳定性要求，或当路床的CBR（填料最小强度）值及路面结构以下土基回弹模量值不能满足设计要求时，可将浅层软土层利用人工或机械挖除，分层置换强度较高的砂、碎石、水泥稳定土、石灰稳定土等材料分层压实。浅层加固方法施工速度快整体性好，目前在国外应用广泛，国内因受设备的限制，应用较少。例如某工程采用了该方法进行软基处理，道路等级为城市主干路Ⅰ级，全线软土广泛分布、厚度大，以淤泥和淤泥质土为主，层底埋深15.3040.0m，厚度约12.738.6m（未揭穿）；表層土为碎块石及生活垃圾，厚0.52.5m，大多未经压实，强度低性质差，该项目平均填高在1.5m左右，设计时对一般路段考虑将表层不良土开挖一定深度，并分层夯压密实，形成双层地基。其上增设砂砾垫层，以加快孔隙水的排出。为保证排水通道不受堵塞，厚度要求50cm砂砾垫层中埋置土工格栅，形成加筋土垫层，增大压力扩散角，提高地基承载力，减少沉降（见图1）。该处理方法适用于地基承载力不足的软土路段；对路基强度不满足设计要求的，也可采用该法浅层改良。对软土深度<3m时采用，当填土高度较大，不能满足稳定性要求时，可结合加筋处理除在施工过程中逐层检验其施工质量外，还需做静载荷静力触探试验及现场取样做物理力学性质试验等。

2.2 土工合成材料加筋法

土工合成材料加筋是在路堤下部填料中加入土工合成材料等条带网格状抗拉材料，以改善填料的力学性能，提高路堤的稳定性扩散荷载应力，减少不均匀沉降。目前应用较广的土工合成材料类型有编织土工布、复合土工布、塑料土工格栅、经编土工格栅等。该方法常与换填、排水固结、水泥搅拌桩、管桩等处理方式结合使用，以提高路基稳定，减少不均匀沉降。在施工过程中，应注意土工合成材料不宜直接设置在地面上，应现场清理后铺设200mm以上砂砾垫层后，再铺设土工合成材料需铺设多层时，2层间的铺设间距大于单层最小压实厚度，且<600mm。

2.3 排水固结法

排水固结是在软土地基上设置竖向排水体，然后施加荷载，促使地基排水固结压密，以提高地基强度，减少在路堤荷载作用下产生工后沉降量的一种方法。排水固结法由加压系统和排水系统两部分组合而成，加压系统是通过外界对软基施加荷载，产生超静孔压，土中的孔隙水因压力差而发生渗流。常用加压系统包括堆载预压、真空预压及降水预压；排水系统是指在地基中设置一些排水通道，缩短孔隙水排出路径，由水平和竖向排水系统构成。水平排水系统常用砂砾垫层，竖向排水系统常用袋装砂井和塑料排水板。该方法适用于深度>5m的软土，处理深度一般30m，对能满足预压期的路段处理效果明显，其工后沉降较小。对于塑板和管桩两种处理方式交界处易出现明显差异沉降，可要求塑板在满足预压期的要求外适当超载，管桩应采用桩长和桩间距渐变，路堤采用轻质路堤填筑等方式来减小差异沉降，对填土较低的桥头，也可直接采用塑料排水板加超载预压的方式进行处理。

2.4 水泥搅拌法

水泥搅拌法也是常用的方法之一，水泥搅拌桩以水泥作为固化剂的主剂，利用深层搅拌机械将水泥浆或水泥粉作为固化剂，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，形成复合地基以提高地基承载力减小地基沉降的一种方法。在城市市政道路中，水泥搅拌法也得到了广泛的应用，桥头路段采用该方法较多。目前常用的双向搅拌工艺采用同心双轴钻杆，通过正反向旋转阻断水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在2组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量。

3 市政道路软基处理工程概况

3.1 工程概况

某一级市政公路工程，长约7.46km，宽70m，设计车速80km/h，根据勘察成果资料分析，对于拟建道路路基影响最大的是湖沼沉积的淤泥层，场地淤泥分布广泛，厚度较大淤泥工程性质差，在上层路堤及持续的交通荷重作用下很可能因淤泥强度不足造成路基破坏，而更大可能是由于淤泥固结沉降缓慢引起较大的工后沉降而造成路面结构破坏。另外，场地工程地质特点：软土发育，厚度变化大（0.50～18.20m），同一断剖面，左右两侧淤泥分布很不均匀；淤泥成分以粘粒有机质为主，含砂质少，不利于排水固结。因此，某工程主要需解决的问题是软土路基的加固处理。

3.2 软基处理方法

3.2.1 CFG桩复合地基法

对于软土路段一般采用CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）的方法进行地基加固处理。CFG桩桩径为50cm，桩距2.0m，正方形布置；CFG桩采用长螺旋法工艺，为充分发挥CFG桩作为刚性桩的作用，尽可能承担多的荷载，减小桩间土的压缩量，桩顶设置120cm×120cm×25cm的钢筋混凝土托板，桩顶应伸入托板至少10cm。CFG桩实际施工长度根据现场地质情况通过试桩确定，桩尖要求穿过淤泥层，进入持力层100cm，桩最大桩长控制在20m以内，桩顶设置一层50cm厚的砂砾垫层，垫层顶面铺设一层土工格栅，协调地基土变形。土工格栅采用在低应力条件下就能较高程度发挥其抗拉强度的钢塑土工格栅。CFG桩桩身混合料的成桩强度不应低于C15。CFG桩采用长螺旋法工艺进行施工，施工前先施打袋装砂井，待砂井施工完毕后再施工CFG桩，注意避开构造物基础，施工时要求从路中心向两侧施工，且需间隔跳打，以避免对已成桩造成伤害施工过程中注意设置临时排水边沟，做好排水工作CFG桩28d单桩承载力不小于250kN，复合地基承载力不小于120kPa。

3.2.2 高压旋喷桩复合地基法

对于施工净空受限或需先行铺设电力管线的路段、特殊部位的软土地基采用打设高压旋喷桩的方法进行地基加固处理。高压旋喷桩桩径为60cm，桩距1.7m，正方形布置。为加强桩体之间的联系，使各桩承受的荷载能均匀分布，在桩顶设置120cm×120cm×25cm的钢筋混凝土托板及50cm厚砂垫层，砂垫层顶面设置一层双向土工格栅；桩顶应伸入托板至少10cm，旋喷桩的实际施工长度根据现场地质情况通过试桩确定，桩尖要求穿过淤泥层，进入持力层100cm，桩最大桩长控制在20m以内，桩长应结合設计提供的桩长作为参考，每100m取不少于3个点进行试桩，并以试桩的实际平均长度作为该段的施工长度。桩顶垫层顶面铺设的土工格栅采用在低应力条件下就能较高程度发挥其抗拉强度的钢塑土工格栅。高压旋喷桩每延米水泥用量约250kg，其28d龄期的无侧限抗压强度为2200kPa，单桩承载力不小于200kN，复合地基承载力不小于120kPa。

4 结束语

综上分析，在软基路段建设市政道路，软基处理方法至关重要，因为这个问题的处理方法直接关系着市政道路工程的质量，因此应因地制宜选择合理的处理方法，保证市政道路工程的质量。

参考文献

[1]石宝生.浅谈漳州市城市道路软基处理方案的选择[J].有色冶金设计与研究，2009（03）：45.

[2]徐勇，郑作铀，冯晓.粉煤灰在桥台后路堤软基处理中的应用[J].国防交通工程与技术，2009（03）：8～11.

[3]乔军.市政道路软基的处理方式[J].发展，2010（09）：156～159.

作者简介：段雨德（1983-），男，汉族，贵州兴仁人，本科，工程师，主要从事市政道路设计方面的工作。