城市道路软基处理的应用认识

赵宇

摘要：河道变迁区域土质松软，含水量大，压缩性高，具有触变性，强度低，在此地基上修筑高等级道路易产生严重的路基病害，影响道路的正常使用，需要采取加固处治措施。通过阐述城市道路软基处理的一般方法，分析在河道变迁范围修建市政道路时软基处理的特点，最后通过工程实例分析新型市政道路软基处理方法及处理效果。

关健词：城市道路；软弱地基；软基处理＼

1前言

随着城市规模的逐渐扩大及城市建设的高速发展，城市道路建设进行得如火如茶。在软基路段建设市政道路，面临市政道路软基处理的问题。道路软基处理的好坏，直接影响到路基的稳定性、整体工程的营运质量及工程的经济性。软基经过处理后，在荷载作用下，要确保地基的稳定性。

河道变迁区域自上而下发育的土层有粉性土、粘性土和砂性土；由于土层形成时代较晚，多数欠固结，而且地下水位高，造成了大部分土层含水量高，压缩性大，承载力低，具有触变性，抗剪强度不高；软弱地基中的土大部分属于含水量大、施工压实困难的过湿土，修筑在其上的高等级公路由于地基强度低，压缩性高，地基的承载力和路基的稳定性往往不能满足工程要求，需要采取处治措施加固稳定路基[3]。

2处理办法

目前国内市政道路的软基处理基本上借用高速公路的软基处理方法，常用的处理方法主要有换填法、灌浆法、排水固结法、强夯法、深层搅拌法、粉煤灰碎石桩、加筋法等。

（1）换填法

换填法就是将路基一定深度范围的软弱土层，换填强度较高的土、砂、石等材料，并经压实做成压缩性低、承载力高的垫层。

（2）灌浆法

这种加固方法利用液压、气压、或电化学原理，通过注浆管将浆液均匀注入地层中，浆液挤走土颗粒中的水分和空气，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的整体。

（3）排水固结法

排水固结法是对天然地基或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物（路堤）本身的重量逐渐分级加载，或在建造建筑物之前对场地进行加载预压，使土体中的空隙水排除，逐渐固结，地基发生沉降，同时地基强度逐渐提高的地基加固处治办法[4]。

（4）强夯法

强夯是将重锤（10t以上）从高处（10 m以上）自由落下，反复多次夯击土体，迫使一定范围内的土体压密，以提高地基土的承载力，减少沉降。一般适用于非饱和、粗颗粒含量较高的土质，对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，尤其淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。

（5）深层搅拌法

深层搅拌法是用水泥或其他材料作为固化剂的主剂，通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，形成具有一定强度的加固体。

（6）粉煤灰碎石桩

粉煤灰碎石桩（CFG）法，是利用工业废料（粉煤灰）与碎石（或砂、石屑）掺入适量水泥形成的胶凝体。它具有一定的强度、良好的和易性、流动性及容易灌注等特点，粉煤灰碎石桩与周围土体形成低标号混凝土桩复合地基。

（7）加筋法

在软土地基上沿水平方向铺设一层或多层的加筋材料，并与填料组成一定厚度的加筋垫层，可以提高地基的承载力，均化地基应力，减少地基的不均匀沉降。

3实例分析

拟建工程位于郑汴产业带官渡组团，规划道路红线宽度60米，为城市主干道。工程全长2074.56米，包含有多种市政公用管线。地貌单元属黄河泛滥冲洪积平原。

本工程场地沿线6米深度范围内的地层由三个工程地质单元组成，由上至下分别描述。

1）、耕植土：主要成份为粉土，厚度0.5米，耕植土含有少量植物根系；

2）、粉土（低液限粘土），黄褐色或褐黄色，稍密，稍湿—很湿，局部含砂量较多，摇震反应迅速，层顶埋深0.5米，本层土仅局部揭穿，绝大部分钻孔未揭穿，最大揭露厚度5.1米，最大揭露深度6.0米；

2-1）、粉质粘土（低液限粘土），黄褐色或浅灰褐色，局部为棕黄色，软塑-可塑，摇震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，本层呈薄层透镜体分布于（2）层土中，且分布不均匀，平均厚度约0.33米；

3）、粉砂（粉砂），褐黄色，砂质较纯，局部为细砂，湿—饱和，稍密，主要成份为石英和长石，层顶埋深1.5—4.0米，本层土此次勘察揭露而未揭穿，最大揭露厚度2.5米，最大揭露深度5.0米；

本工程场地沿线地下水为潜水，属第四系松散岩类孔隙水，地下水来源主要为大气降水，排泄以开采和蒸发为主。勘察时，本工程沿线地下水埋深为2.0—4.3米，水位标高76.80—79.17米。地下水年变幅为1.0米。

在路床开挖后，压实土基过程中，出现了“橡皮土”，不能压实。遂对土基进行处理。现场采土样测土基含水率，含水率很高，结合地勘报告此范围地下水埋深较浅，仅在道路结构层下1米范围内。

排水固结时间长，因此工期也较长。强夯法虽有较多成功的应用经验，但至今尚未形成一套设计计算方法，处理效果与置换所夯填的材料有关，对差异沉降的控制较差[2]。深层搅拌法和粉煤灰碎石桩适用于高饱和深厚软土、工期要求紧迫、路堤荷载较大且工后沉降控制较严的工程，能迅速增加地基承载力，减小沉降，但造价较高。加筋法可以有效地减小路基的工后沉降，抑制地下管线的变形，但加筋法与换填法相比较造价要高。换填法是最常用的软基处理方法之一，在地区市政道路工程中应用最多，施工简单，造价较低。本工程软土层较薄，并且分布不均，综合考虑了工期紧张、造价合理以及施工工艺，建设单位选择了造价相对便宜的换填法进行地基处理。

由于胶泥夹层的存在使得其上部存在一部分自由水，而胶泥层下部距离地下水位线非常近，胶泥层上部以及下部的土基含水率很高，只有将胶泥层换填，路基才能压实，这就要求换填的材料应该具有一定的吸水性。同时也要将换填范围的地下水位降低。由于在建道路周围区域规划为商业用地，很快就进行大范围的开发，现状的农田全部消失，地表灌溉渗水可以不予考虑，并且周围的商业建筑的兴建，必导致地下水位下降。这样就能保证道路结构层范围内不会被水侵蚀，保证道路质量。

全段路基开挖至路槽底部，路基压实后的压实度及弯沉指标满足设计图纸要求后，可直接铺筑路面结构层。个别路段路基湿软，难以压实时，应采取如下措施处理：自路槽向下超挖，将影响路基压实的胶泥夹层清除干净，采取50cm片石+30cm砖渣+素土分层压实回填至路槽，最后铺筑路面结构层。

砖渣一般情况不多见，工程换填材料中使用砖渣，是由于城市的大规模扩建，进行大量的城中村、城边村的改造拆迁，大量的砖渣需要处理，所以砖渣来源能保证，并且砖渣有一定的吸水性。在选用砖渣时要求采用干燥、清洁、不含生活垃圾等有机质的砖渣。砖渣及素土材料要求和回填压实度等技术指标需满足规范要求；采用表面较为平整，不宜风化的Mu25片石，厚度≥15cm，粒径小于30cm者不得超过20%，卵形和薄片者不得采用，石屑、小石块填塞空隙[1]。

4结语

通过工程实例分析市政道路软基处理方法实测表明，该处理方法能提高地基的承载力，满足设计压实度及弯沉要求，因地制宜的选用建筑材料，大幅降低造价。在常规软基处理方法中，换填法相对施工简单、造价较低、施工质量有效控制。在工程实施过程中要综合考虑影响施工方案的多重因素，需要进一步改进设计，寻求更合理、经济的市政道路软基处理方案和施工方法，根据地质条件、工期、经济等方面的因素，采用不同的软基处理方案。

参考文献：

[1]公路路基设计规范 JTG D30-2015，北京：人民交通出版社，2015.4

[2]地基处理手册（第二版）编写委员会，地基处理手册（第二版）[M].中国建筑工业出版社，2000

[3]冯时和，加筋碎石在城市道路软土路基处理中的应用[tJ].交通标准化，2006.9

[4]何兆益，杨锡武 编，路基路面工程，重庆：重庆大学出版社，2001.9