17MR302《城市道路—盐渍土路基设计》图集技术要点解读

□文/杜衍庆 冯 炜 张贵生

氯盐渍土在我国东南沿海地区分布广泛，在其上修建城市道路存在盐胀、溶陷等路基病害问题，需要对地基进行加固处理，以满足道路修建的地基稳定性和沉降等相关要求。2005年以来，天津滨海新区的建设发展驶入快车道，为解决在氯盐渍土地区修筑道路的病害问题，《天津市滨海新区盐渍土路基处治技术研究》、《滨海新区盐渍化软土路基路面综合处理技术研究及示范》等一系列研究成果成功应用于海滨大道、天津大道、空客A320 总装线配套工程、天津港南港路等重要交通干道，助力滨海新区的基础设施建设。

国家建筑标准图集17MR302《城市道路—盐渍土路基设计》[1]编制组在充分总结相关科研成果和工程经验的基础上，纳入较为成熟的新技术，提出具体地基处理技术方案和参数指标，以指导盐渍土路基设计及施工。本文主要结合对盐渍土路基设计的思考及图集的具体内容，详细说明在城市道路设计、施工过程中，盐渍土路基设计和地基处理的技术要点。

1 图集内容概要

盐渍土路基病害的产生是盐、水、温等相互作用的结果，盐分是导致盐渍土盐胀、溶陷等病害的根源[2～3]。病害防治需从改善路基和地基中的盐、水、温等条件着手，限制路基填料的含盐量，重点做好路基、地基的防盐、隔水、排水设计。因此，本图集的主要内容包括氯盐渍土地基处理和路基设计两大部分。地基处理分为一般氯盐渍土地基处理和盐渍化软弱地基处理，盐渍化软弱地基处理又根据处理深度不同分为浅层处理和深层处理；路基设计包括低路堤路基典型断面设计、隔断层设计和排水设计。图集详细给出了盐渍土路基设计原则，盐胀性和溶陷性评价指标，各处置方法的应用图示、材料要求、施工注意事项及质量控制标准等，主要适用于我国东部沿海氯盐渍土地区的新建、改建和扩建的各级城市道路路基设计。

2 设计要点分析

2.1 氯盐渍土地基处理

一般氯盐渍土地基是指具有一定承载力（＞120 kPa）、地表无积水的地段；处理目的是清除地表高含盐土和腐殖质土，控制地基的含盐量。盐渍化软弱地基是指淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土的地基表层土中易溶盐的含量接近或超过规定值，既有软土特征，又有盐渍土特征。

对一般氯盐渍土地基的处理应采用清表回填法对表层聚积的盐霜、盐壳、生长的耐盐碱植被等进行处理并换填砂砾，清除深度宜为0.3～0.5 m。

对盐渍化软弱地基可采用浅层处理、深层处理等措施，以提高承载力、控制工后变形、改善盐胀性和溶陷性；应根据地形地貌、盐渍化软土分布特征及工程特性、路堤高度、汽车荷载等条件，遵循先浅层处理、后深层处理的原则，通过技术经济比较，合理确定处理方案。见表1。

表1 盐渍化软弱地基处理方法及适用范围

2.1.1 换土垫层法

垫层应采用砂砾、碎石等渗透性好的材料进行回填，当砂砾材料缺乏时，也可采用石灰土或水泥稳定土，必要时可增设土工格栅加筋层，提高垫层刚度。在满足承载力要求的前提下，换填深度宜大于溶陷性和盐胀性土层的厚度，换填宽度应满足路基基底应力扩散的要求。此外，应做好垫层的防排水设计，防止垫层次生盐渍化；换填土的底面高度宜大于地下水位与毛细水强烈上升高度之和，也可设置隔断层，对于强盐、过盐渍土地区，路基应设置隔断层。

2.1.2 强夯置换法

强夯置换是指反复将夯锤提到高处使其自由落下形成夯坑并不断夯击坑内回填粒料，使其形成密实墩体的处理方法。强夯置换处理宽度为路基坡脚外加一排置换点。

强夯置换点宜按照等边三角形或正方形布置，置换点间距应根据荷载大小和原土的承载力选定，当满堂布置时可取夯锤直径的2～3 倍。夯点的计算直径可取夯锤直径的1.1～1.2 倍。强夯置换点顶应铺设一层厚度≮0.5 m 的粒料垫层，垫层材料可与夯点回填材料相同，粒径不宜＞100 mm。强夯置换设计时，应通过试夯确定地面抬高值。强夯置换桩复合地基的沉降Sz可按式（1）计算

式中：μs——桩土应力折减系数；

S——桩长深度内原地基沉降值，cm；

n——桩土应力比，可取2～4；

m——桩土面积置换率。

2.1.3 半刚性水泥土板垫层法

半刚性水泥土板垫层是指地基表层一定深度内的盐渍化软弱土层，经掺拌水泥、分层铺筑压实后，最终形成半刚性硬壳层。半刚性水泥土板垫层厚度宜为0.3～0.5 m，水泥剂量应根据道路等级、地基土盐渍化程度确定，一般不宜＞10%。

2.1.4 加固土桩法

加固土桩包括水泥搅拌桩、粉喷桩和旋喷桩[4～5]。含水率超过70%的盐渍土是否进行地基处理应与桥梁跨越方案进行经济比选后决定。设计前，应进行处理地基土的室内配比试验，针对现场拟处理地基土层的性质，选择合适的固化剂、外掺剂及掺量，为设计提供不同龄期、不同配比的强度参数。

当采用粉喷桩加固时，深度不宜超过12 m并应评估对周围环境污染的影响；当水泥搅拌桩或粉喷桩用于处理有机质土、泥炭土、塑性指数＞25的黏土、地下水具有腐蚀性及无工程经验的地区时，应通过现场或室内试验确定其适用性。水泥搅拌桩和粉喷桩的设计要点如下：

1）固化剂宜为水泥，其中水泥搅拌桩采用浆喷，粉喷桩采用粉喷；水泥掺入量根据拟加固场地室内试验及其单桩承载力确定，掺入量宜为被加固湿土质量的12%～20%；浆喷法水泥浆的水灰比可选用0.45～0.55；

2）桩顶应设置0.3～0.5 m厚垫层；垫层材料可选用石灰土、级配碎石以及砂砾等，不含植物残体、垃圾等杂质，最大粒径≯30 mm；

3）桩径宜为0.5 m，正三角形布置，桩长及桩间距根据稳定、沉降计算确定，相邻桩的净距不应＞4倍桩径。

对土中含有较多大直径块石、大量植物根茎和有机质、地下水具有腐蚀性或流速较大的工程以及无工程经验的地区，必须通过现场或室内试验确定旋喷桩适用性。旋喷桩设计要点如下：

1）水灰比宜为0.8～1.2，水泥掺入量根据拟加固场地的水泥加固土室内配比试验及其单桩承载力确定；

2）桩径0.4～1.0 m，采用正三角形布置，桩长及桩间距通过计算确定，最大桩净距不超过4倍桩径。

2.2 氯盐渍土地区路基

根据沿线地形地貌、气候、水文、地质等环境条件，充分考虑盐渍土类型、盐分表聚性、盐胀深度、冻胀深度、毛细水上升高度、地下水埋深、地表积水深度等因素的影响，合理确定路基工作区深度、路基高度并采用合理的路基结构与横断面形式。

2.2.1 低路堤路基

氯盐渍土路堤高度应根据盐渍化程度、毛细水上升高度、冻胀深度、盐胀深度及采用隔断形式等综合确定。不设隔断层时，最小路基相对高度不应低于表2的规定[2]。

路基结构和横断面形式应根据路基工作区深度计算结果及确定的路堤高度合理选择，图集共推荐了五种氯盐渍土低路堤路基典型设计图[6]。

表2 不设隔断层时盐渍土地区最小路基相对高度m

结构一：由路面-路基工作区（路床+翻挖压实处理）组成，适用于无地表积水、地下水埋深＞3 m、毛细水对路床材料影响小、地基土强度满足要求的路段。

结构二：由路面-路基工作区（路床+无机结合料、土壤固化剂处理或换填砂砾）组成，适用于无地表积水、地下水埋深＞3 m、毛细水对路床材料影响小，但地基土强度不满足要求的路段。

结构三：由路面-路基工作区（路床+隔断层+地基表层处理）组成，适用于地下水埋深≤3 m、毛细水上升高度进入路床，对路床材料的性能产生显著影响的路段。

结构四：由路面-路基工作区（路床+上路堤）-隔断层组成，适用于地下水埋深≤3 m、毛细水上升高度进入路床，对路床材料的性能产生显著影响的路段。

结构五：由路面-路基工作区（路床+上路堤）-下路堤组成，适用于无地表积水、地下水位埋深＞3 m、无软弱土地基的路段。

2.2.2 隔断层

路基中设置隔断层是阻断毛细水上升带来的路基盐渍化，防治盐渍土路基病害的有效措施之一。

当受条件限制采用路堑或零填路基时，应对路床范围的盐渍土进行超挖且换填水稳定性良好的不含盐材料并应设置隔断层。此外，地下水埋深较浅、毛细水上升较高或易受地表水影响的路段，应在路堤内部设置隔断层。

隔断层按材料的透水性能分为透水性隔断层与不透水性隔断层。透水性隔断层建议采用砾（碎）石隔断层，不透水性隔断层建议采用复合土工膜隔断层。

砾（碎）石隔断层厚度宜为0.3～0.5 m，隔断层上下应设置反滤层，反滤层宜选择渗水性土工织物。新建快速路、主干路砾（碎）石隔断层应设置在路床之下，次干路、支路隔断层距路面顶应＞0.8 m。

复合土工膜隔断层应设置在地基与填料之间。新建快速路、主干路的填方路堤隔断层应设置在路床顶1.5 m 以下；次干路、支路的隔断层应设置在路床顶0.8 m 以下，高出边沟流水位。采用路基换填与隔断措施综合处理的改建路段，隔断层顶面的位置应在换填下缘或其层间下部。挖方路段隔断层应设置在新建路面垫层底面30 cm以下，边沟流水位20 cm以上。

2.2.3 排水

盐渍土严重的区域一般地势低平，地表及地下水排泄不畅、流速缓滞，易汇集在路基坡脚，影响路基稳定；应设置完善、通畅的路基防排水系统，因地制宜，合理设置深挖边沟（排水沟）、排碱沟、蒸发池、渗沟、排水垫层等设施，保证路基稳定，防治盐渍土路基病害。

3 结语

17MR302《城市道路—盐渍土路基设计》是在JTGD 30—2015《公路路基设计规范》、JTG/TD 31-02—2013《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》等标准中盐渍土路基设计相关章节内容的基础上，充分总结相关科研成果和工程经验，纳入较为成熟的新技术，编制的国家建筑标准图集。

盐渍土路基病害的产生是盐、水、温等相互作用的结果，盐分是导致盐渍土具有盐胀、溶陷等病害的根源。盐渍土路基设计，根本上是在普通路基设计的基础上，增加对盐分“封堵”和“隔离”的相关措施，图集包含氯盐渍土地基处理和路基设计两大部分内容，详细给出了盐渍土路基设计原则，盐胀性和溶陷性评价指标，各处置方法的应用图示、材料要求、施工注意事项及质量控制标准等，供设计和施工人员选用和参照，主要适用于我国东部沿海氯盐渍土地区的新建、改建和扩建的各级城市道路路基设计。□■