湿软地基处理方案研究

李坤鸿

(中机中联工程有限公司)

1 引 言

随着重庆城市经济的高速发展，城市化进程显著加快，交通基础设施建设紧跟城市化的步伐，有了长足的发展。西铜北路正是在带动沿线开发，促进城市发展需要的背景下被提出来的。在城市道路建设的过程中，环境保护问题越来越被重视，因此在西铜北路城市主干道路的设计过程中充分考虑环境保护的因素。探讨了道路沿线经过的鱼塘路段湿软地基处理方法的优选，以及在施工过程中进行跟踪观测，以期为以后的设计工作提供借鉴。

2 西铜北路概况

西铜北路城市主干道起点接绕城高速公路连接线和白彭公路，自西向东经新城西路、西彭东路、西彭外环东路和纵二线等，终点接铜陶路，城市主干道，双向6 车道，设计车速60 km/h，道路标准路幅宽度为54 m，路线全长约3.9 km。项目位于重庆市主城区西南部，中梁山分隔东西两大部分，东部区域地势由南北向长江河谷逐渐降低，地貌起伏较大。西部区域地势以低山丘陵为主，区内溪河切割，植被覆盖率较高，河网密度较大，其中K0 +420～K0 +520 路段为渔业养殖区域，鱼塘面积约为16 亩，道路从鱼塘中心穿过。

3 湿软地基处理方法的选择

3.1 普通路段填方路基设计

填方路基第一级边坡按1∶1.5 放坡，坡高8 m，第二级边坡按1∶1.75 放坡，坡高10 m，以下各级边坡均按1∶2 放坡，坡高12 m。各级边坡间设2 m 宽马道。填方路基外侧地表水往路基汇集时，在坡脚设排水沟，排水沟布置在坡脚线2 m 以外。

3.2 湿软路基处理方案

根据地勘单位提供的勘察报告，K0 +420～K0 +520 路段表层分布厚约0.85～1.40 m 的软土。该段路堤设计路面高程为298.350～299.870 m，按设计路面标高回填后将在道路两侧形成最大高度为9.5 m 路堤边坡。由于地形平坦，故不存在填方路堤边坡整体滑动问题，因此根据地勘单位的建议采用1∶1.5 的坡率放坡处理。

鱼塘地段常规处理方法是，填方路堤设计标高大于淤泥顶面以上1.5 m 且淤泥深度大于2.0 m 时，采用抛片、块石挤淤的施工方法，以提高地基的强度，片、块石排淤层应高于水面或淤泥层1 m，且应碾压密实;片、块石短边尺寸不得小于30 cm;抛投顺序以路堤的中部开始，向两侧扩展，从高向低处扩展，宜采用重型压路机碾压，以便填石压密，然后在其上铺设碎石反滤层，厚度50 cm，再进行填土分层碾压。

填方路段当鱼塘地段的淤泥深度小于2.0 m 时，采用先清淤后填筑的方式处理。即先排干道路区水田及池塘里地表水，清除掉地表上覆松软土层和地形低洼处水田和池塘里表层流塑～软塑状土层，并晾干路基;铺筑级配砂砾料垫层，接着逐层回填路基、逐层碾压。

该路段由于是从鱼塘中心穿过，鱼塘面积较大，采用放水抽干的办法势必需要将路线经过范围内鱼塘里的水全部排出，增地面积大增，因此采用围堰抽水对鱼塘地段进行局部处理是较为合理的方案。现在的处理方案有两个，方案一是采用直接抛填块、片石的方式，当抛石稳定后，铺筑50 cm 细骨料嵌缝，其上再加铺土工布，最后设置一层10 cm 厚的砂垫层后方可进行正常路基填筑;方案二则是清除淤泥后采用砂性材料或碎石土进行换填，然后进行正常的路基填筑。

3.3 使用PLAXIS 进行位移与应力分析

在这里对PLAXIS 进行简要介绍，利用该软件进行工程分析时，采用摩尔库仑材料模型，可以进行稳定性分析，应力应变分析、渗流分析、分步施工分析等，并且能获得荷载位移曲线和应力路径图和相关表格。

建立模型，取最不利断面进行分析，路堤高度12 m，按两级边坡进行放坡，第一级边坡8 m，坡率采用1∶1.5，第二级边坡4 m，坡率采用1∶1.75。

(1)方案一:片石抛填，输入材料参数，然后利用PLAXIS软件进行分析

图1 片石抛填水平位移图

图2 片石抛填垂直位移图

从图1 和图2 中可以看出，采用抛填片石的路堤最大水平位移为－8.51 mm，垂直位移为－76.21 mm;从图3 和图4 中可以看出，采用抛填片石的路堤最大水平应力为－238.68 kN/m2，最大垂直应力为－362.48 kN/m2;

图3 片石抛填水平应力图

图4 片石抛填垂直应力图

(2)方案二:采用砂性材料换填

从图5 和图6 中可以看出，采用砂性材料换填后路堤最大水平位移为－11.31 mm，垂直位移为－79.35 mm;从图7 和图8中可以看出，采用砾石换填的最大水平应力为－219.15 kN/m2，最大垂直应力为－360.51 kN/m2;

图5 砂性材料换填水平位移图

图6 砂性材料换填垂直位移图

图7 砂性材料换填水平应力图

图8 砂性材料换填垂直应力图

综合以上的分析，采用抛填片石的方式，路堤的应力应变都要显著小于采用砂性材料换填的路堤。

4 结 论

近几年来，我国因地制宜发展了许多新的湿软地基处理方法，根据工程实践提出了适合鱼塘地段的处理方案，处理后的变形符合规范要求，块、片石换填是处理此种路段较为合理的方法，可以为以后的设计提供借鉴。

［1］唐勇.黄河洪积湿地生态高速公路软基处理方案优化设计［J］.交通建设与管理，2008，(11).

［2］黄兴安.公路与城市道路设计手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2005.