浅谈沿海地区市政道路工程软土路基处理技术

黄伟博

（福建省第五建筑工程公司）

浅谈沿海地区市政道路工程软土路基处理技术

黄伟博

（福建省第五建筑工程公司）

市政道路工程不仅关系到城市的形象建设，更影响到道路车辆的安全通行。近年来，随着改革开放的逐步深化和社会主义市场经济的蓬勃发展，道路建设的规模日益扩大，难度不断提高，建设过程中对软土处治提出了更高的要求。为了满足工程建设的需要，国内引进、发展了多种软土处理技术，积累了一定的经验，同时也还存在一些问题，尤其是深厚层软土的处置，成为软土地基处理的一大难点。本文通过泉州市东海片区滩涂区域市政道路的工程实例，依照现场施工方法和经验，在有关规范和资料的基础上，着重对软土地基的处理技术做探讨。

市政道路；软土路基；处理技术

市政道路作为一种带状构造物，受地质土质影响最大，特殊地质条件将给路基处理带来较大困难，同时也将影响工程项目的造价。因此，沿海地区市政道路建设中，应加强对软土地基处理技术的重视与应用，以切实保证工程质量，进而使各参建单位的经济效益得到保证。

1 软土地基处理方案比选

深厚层软土处理设计是地基处理设计中的难点和整个工程地基处理是否成功的关键。目前我省沿海地区常用的处治措施有强夯、堆载预压、动力排水固结、碎石桩、水泥搅拌桩、预应力混凝土管桩、C15素混凝土桩、C15薄壁筒桩等，各种处理方式的取舍主要取决于路线所处地区、处治路段的地质水文情况、当地的成功经验以及处理方案的经济性等，现就几种常见的深厚软土处理的加固原理、适当范围和优缺点比选如下：

1.1 强夯

（1）加固原理：利用夯锤自由下落产生的冲击波使地基密实，从而提高地基的强度并降低其压缩性。

（2）适用范围：施工区附近无建筑物，淤泥层厚度小于3m，软弱土厚度小于10m地段。

（3）优缺点：工期短，造价低。但对周边建筑物有震动，处理深度有限，对软塑-流塑的粘性土尤其是淤泥，处理效果较差

1.2 堆载预压

（1）加固原理：在地基中设置竖向排水体，在场地加载，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高。

（2）适用范围：处理厚度较大的饱和软土地基。

（3）优缺点：使用广泛，技术成熟，处理效果良好、造价低，对道路管线的开挖施工有利。但工期较长，软基处理需5～6个月，堆载土源也是决定工程可实施性的重要因素。

1.3 挤密砂桩

（1）加固原理：在处理砂性土地基时，采用振动法往砂性土中下沉桩管和逐步拔出桩管成桩时，对周围土层产生挤密和振密作用。处理软土地基时，砂桩通过在软土中取代同体积的软土（置换作用），形成复合地基，使地基承载力提高，沉降量减小，起到排水作用，从而加快地基的固结沉降速率。

（2）适用范围：处理地基侧向约束较差、含水量较高，碎石桩成桩困难而水泥搅拌桩处理深度不足的液化土或液化土夹软土地基时。

（3）优缺点：比之碎石桩具有适用性广，造价低，排水效果明显的优越性，但处理后的地基，承载力和抗剪强度低于碎石桩处理地基。

1.4 水泥搅拌桩

（1）加固原理：水泥搅拌桩是用通过特制的机械设备把水泥浆送入地下，和原位地基土强制搅拌混合，使地基土和加固料之间很快发生一系列物理-化学反应，在短期内，使原来流塑状态的软土变成半固态到固态的桩体，使原来的软土地基变成具有整体性和一定强度的加固土桩复合地基，从而提高地基承载力，减小地基的沉降。

（2）适用范围：适用于淤泥质土及含水量30～75%的软弱土，加固深度一般在18m以内。

（3）优缺点：施工速度相对较快，工艺相对简单，处理效果好，但是，该法工程费用较高，施工质量不易控制，15m以下质量难以保证。

1.5 挤密碎石桩

（1）加固原理：通过强力振动使砂土层液化，砂粒重新排列，孔隙减小，回填料使砂层挤压加密。地基的强度由碎石桩本身强度和原地基由于被挤压提高的强度形成。比之水泥搅拌桩在处理液化土夹软土方面，技术上更具优越性。

（2）适用范围：处理不排水抗剪强度较高（一般要求≥19.6kPa）的液化土及液化土夹软土地基时，推荐采用。

（3）优缺点：该方案受材料和施工经验的影响较大。

1.6 预应力混凝土管桩

（1）加固原理：用压桩机在工地采用静压的方法把桩压入地基，形成复合地基，以达到加固地基的目的。预应力管桩复合地基具有较大的承载力。

（2）适用范围：适用于桥头路基，特别适用于处理深厚软土地基。

（3）优缺点：施工质量容易控制，处理效果好。但是单桩工程费用较高。

1.7 C15素混凝土桩

（1）加固原理：通过振动沉管或钻孔取土成孔，灌注混凝土，由桩体和桩间土共同承担荷载，构成复合地基。

（2）适用范围：适用素土、杂填土、淤泥等地基，桩长可达23m。

（3）优缺点：加固效果好、工期短、工后沉降小，特别对于结构物基础，效果尤为明显。但成本略高，施工前需试桩，确定其在本地区淤泥中的适用性，市政道路中应用不多。

1.8 C15薄壁筒桩

（1）加固原理：采用专用施工机械在地基中形成大直径筒形孔，现浇素混凝土，由桩体的桩间土共同承担荷载，构成复合地基。

（2）适用范围：适用素土、杂填土、淤泥等地基，桩长可达30m。

（3）优缺点：加固效果好，桩身质量可靠，施工速度快，工后沉降小，对周边土体扰动小，能够有效避免其他挤土桩常见的离析、缩颈、断桩等质量缺陷。但造价较高，有专利，市政道路中应用不多。

从经济性方面来讲一般情况下，其工程费用从高到低依次为预应力混凝土管桩→水泥搅拌桩→C15薄壁筒桩→C15素混凝土桩→挤密砂桩（碎石桩）。当然，经济性要与方案的技术合理性、地方的施工经验等多种因素综合考虑。

2 软基处理实例

泉州市地处福建省东南部，土地总面积11015km2。境内地形复杂，山地丘陵占总面积的五分之四。东海片区滩涂区域市政道路位处晋江出海口、晋江与洛阳江河口之间泉州湾的滩涂范围内。场内地貌主要为冲海积平原，原地面主要为池塘和滩涂，经人工吹沙回填整平，地面标高为4.73～13.74m。地质报告揭示土质，上部为回填土，其下为冲积、洪积以及海积层（淤泥、砂层和粉质粘土），下伏为残坡积层，基底为花岗岩风化层。淤泥层为深灰色、流塑、饱和，以粘粒、粉粒为主，含少量有机质（含量<1%），局部夹少量贝壳和较多石英中粗砂，污手，具臭味，切面光滑，局部含砂量较高，海积而成。软土层层厚介于6.10～20.10m，平均厚度为14.17m，室内快剪试验的粘聚力5.7kPa，内摩擦角2.3°，固快试验的粘聚力10.02kPa，内摩擦角11.24°，原状无侧限抗压强度10.8kPa，重塑无侧限抗压强度1.86kPa，承载力基本容许值55kPa。从技术可行性、工程造价、工期及地方建设特点等方面考虑，设计选用C15素混凝土桩进行软基加固，桩径50cm，桩顶设3m长钢筋笼，纵向间距2.5m。桩顶设置C25混凝土桩帽，桩顶进入桩帽6cm。桩帽顶铺设60cm厚碎石垫层（砂：石=3：7），垫层内间隔铺设两层土工格栅。雨污水管道基底各布一排桩，桩顶通长设置20cm厚C25内配φ12@200钢筋混凝土板，板宽同管道基础垫层宽。施工时，适当调整桩间距，使横过管底布设一排桩、检查井底布设一根桩。

施工前选择具有代表性的100m作为试验段进行试桩，根据设计要求试验室配合比为水：水泥：砂：石=180：295：712：1213，试配强度21.6MPa，选用沉管打桩机由道路中间向两侧顺序施工。试桩沉管灌注成桩时严格控制拔管速度，在淤泥中拔管速度为0.6～0.8m/min，其他土层控制在1.2～1.5m/min，桩顶超灌高度不小于50cm。桩基施工程序为场地处理→放线定桩位→埋设预制桩尖→桩机就位→沉管→灌注混凝土→拔管→桩机移位，沉管时应检查桩尖、桩管、桩帽构成同一垂直线后方可施打，垂直度偏差控制在1%，施打时应随时检查，发现偏移及时纠正。施打过程中随时测量地面是否隆起，判断是否断桩。采用抬架和桩长双重控制，机械与配重大于2倍单桩承载力，自由沉管，抬架时即进入持力层。试验段施打完成28d后，经检测单桩载荷和复合地基载荷均能满足设计要求。

3 总结

市政道路工程的施工建设过程中，经常会遇到软土地基路段，若未采取合理处理技术进行综合治理，可能导致路滑塌或者开裂，甚至整体坍塌现象，严重影响工程安全和交通安全。基于此，建设单位应选择综合实力较强的主体设计单位，因地制宜，结合所处路段实际情况制定良好的软土地基处理方案，采用适合的技术手段对其进行综合治理，进而确保工程质量及进度的顺利达成。

[1]文光鑫.试析市政道路软土地基施工方法[J].大陆桥视野，2010（6）.

[2]陈振丹.软土地区城市道路路基处理在实际中的应用[J].山西建筑，2007（6）.

[3]深圳市市政设计研究院有限公司《泉州市东海片区滩涂区域市政道路工程施工图》设计文本.

U416.1

A

1673-0038（2015）24-0317-02

2015-4-21