市政道路设计中软基处理措施的应用

闫静昌

摘 要：本文以鹰潭市某条城市次干路为例，通过分析道路地质条件，并结合施工工期、工程造价、处理体量等因素，针对不同的地质情况提出合理的软基处理措施，以期为类似项目提供参考与借鉴。

关键词：路基设计;软土路基;处理措施

中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）11-0114-03

Application of Soft Foundation Treatment Measures in

Municipal Road Design

YAN Jingchang

（Nanchang Railway Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Nanchang Jiangxi 330002）

Abstract： This paper took an urban secondary road in Yingtan City as an example， through the analysis of the geological conditions of the road， combined with the factors such as construction period， project cost， treatment volume and so on， put forward the corresponding reasonable soft foundation treatment measures according to different geological conditions， in order to provide reference and reference for similar projects.

Keywords： subgrade design;soft soil subgrade;treatment measures

市政道路建设过程中，路基施工是整个施工过程中最重要的环节，而软土路基的出现成为阻碍工程进度和提升工程质量的绊脚石。为此，设计人员要结合现场不良地质情况，给出合理的设计方案和处理措施，以提高道路路基承载力和整体稳定性，保证道路建设工程质量。

1 工程实例

1.1 工程概况

拟建鹰潭市某条城市次干路道路全长约1.84 km，总体走向为南北向，标准红线宽20.0～27.0 m。设计等级为城市次干路，设计速度为30.0 km/h。

1.2 沿线地质情况

路线所经地貌为河流冲积阶地和剥蚀残丘。河流冲积阶地，地形较平坦开阔，沿白露江两侧分布，多辟为农田，局部地段房屋、水塘密集分布;剥蚀残丘，地形波状起伏，坡缓峰圆，大部分基岩裸露。

路线所涉范围主要地层为第四系全新统人工填土（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系更新统残坡积层（Qpel+dl）、白垩系上统圭峰组（K2g），基岩部分裸露。按成因类型、岩性特征由新至老分为九个工程地质岩土层，各岩土层特征及其分布分述如下。

1.2.1 第四系（Q）

1.2.1.1 人工填土（Q4ml）

①1素填土：棕红、褐黄色，主要成分为粉质黏土，局部夹砂岩岩块、岩屑，均匀性差，松散，稍湿。标准贯入试验实测击数[N]=3.0～7.0，轻型动力触探实测击数[N10]=8～46。厚0～4.5 m。场地大部分分布。既有公路路基范围为填筑土。

①2杂填土：杂色，主要成分为建筑垃圾、砂岩岩块，均匀性差，松散，稍湿。标准贯入试验实测击数[N]=4.0。厚0～4.0 m。局部分布。

1.2.1.2 全新统冲积层（Q4al）

②淤泥质粉质黏土：灰褐、灰黑色，具腥臭味，流～软塑，强度低，压缩性高。标准贯入试验实测击数[N]=3.0。厚0～3.9 m。局部分布。

③1粉质黏土：棕红、褐黄色，可～硬塑，干强度及韧性中等，切面较光滑，无摇震反应，稍有光泽。标准貫入试验实测击数[N]=15.0，回弹模量[E]=20 MPa。厚0～2.6 m。分布于冲积阶地。

③2粉质黏土：棕红、褐黄色，流～软塑，干强度及韧性中等，切面较光滑，无摇震反应，稍有光泽。标准贯入试验实测击数[N]=3.0～5.0，回弹模量[E]=15 MPa。厚0～2.5 m。局部分布于冲积阶地。

④中粗砂：褐黄、灰白色，松散～稍密，饱和，矿物主要成分为石英，充填少量黏土。标准贯入试验实测击数[N]=10.0～13.0，回弹模量[E]=20 MPa。厚0～2.2 m。分布于冲积阶地。

1.2.1.3 更新统残坡积层（QPel+dl）

⑤粉质黏土：褐黄色，硬塑，干强度及韧性中等，切面较光滑，无摇震反应。标准贯入试验实测击数[N]=10.0～13.0，回弹模量[E]=25 MPa。厚0～3.9 m，个别钻孔未揭穿。局部分布于剥蚀残丘。

1.2.2 白垩系上统圭峰组（K2g）

⑥1全风化砂岩：紫红色，原岩结构已基本破坏，岩芯呈砂砾状，遇水易软化。标准贯入试验实测击数[N]=24.0，回弹模量[E]=30 MPa。厚0～1.5 m。局部分布。

⑥2强风化砂岩：紫红色，原岩结构仍可辨认，砂质结构，层状构造，泥质胶结，岩芯呈碎块状，遇水易软化。回弹模量[E]=30 MPa。最大揭示厚度3.0 m，未揭穿。局部分布。

⑥2中风化砂岩：紫红色，砂质结构，层状构造，泥质胶结，岩芯较完整，呈长柱状，节长20～50 cm，敲击易折，岩石质量指标（RQD）=90%～95%，单轴饱和抗压强度[Rc]=6.30～25.50 MPa，平均值为11.70 MPa，属软～较软岩，软化系数为0.26～0.30，属软化岩石，岩体基本质量等级为Ⅳ级。最大揭示厚度15.8 m。

根据现场原位测试及室内岩土测试数理统计修正成果进行综合分析，提出岩土设计参数建议值，见表1。

道路地基土评价结果：建议以③1粉质黏土、④中粗砂、⑤粉质黏土、⑥1全风化砂岩、⑥2强风化砂岩及⑥3中风化砂岩作为路基地基持力层;路基遇①1素填土，应做地基处理;遇①2杂填土、②淤泥质粉质黏土及塘底淤泥，应予清除;基底下部存在③2粉质黏土时，应作下卧层验算，确保地基的稳定性。

2.3 软基处理措施

2.3.1 设计原则。依据《城市道路路基设计规范》（CJJ 194—2013），对于软土层厚度小于3 m、埋深较浅的软土地基，宜采用无机结合料浅层拌和、挖除换填、抛石挤淤等浅层地基处理措施;对于软土层较厚、路基填土高度超过地基极限填土高度时，应采用排水固结法、粒料桩、加固土桩、刚性桩等深层地基处理措施[1]。

浅层地基换填宜采用透水性较好的碎石或中粗砂等粒料，换填料应高出地下水位以上不小于0.5 m、宽出路基两侧不小于0.5 m。

抛石挤淤的抛石高度应高出软土、淤泥层顶及地表水位不小于0.5 m，宽出路基两侧0.5～1.0 m，抛石顶面应采用粒径小于10 cm的块石或级配碎石填平、碾压密实。

水泥搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土（软塑、可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂（松散、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和黄土等土层[2]。

2.3.2 设计内容。根据现场调查，道路沿线多为水塘、农田、低洼地，结合工程地质勘察报告相关参数，提出本项目沿线软基处理措施：挖除换填法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法[3]。

2.3.2.1 挖除换填法。本项目沿线存在素填土、杂填土路段，不良土厚度1.5～4.0 m，采用挖除换填法，清除不良土，换填碎石至地下水位以上0.5 m后回填合格土，同时在软基底部敷设土工格室，通过格室间的节点拉力及剪力，能有效防止路基不均匀沉降[4]。具体处理方案详见图1。

挖除换填法的主要特点是施工工期快、投资相对较高，适用于体量较小的软基处理。

2.3.2.2 抛石挤淤法。本项目沿线存在较多的水塘段，本次路基处理采取抛石挤淤法，挤淤换填材料为片石。填筑片石承托层时需要反复碾压，片石最大粒径控制在50 cm以内，片石强度要求不小于20 MPa。片石承托层压实标准为18 t以上振动式压路机的碾压轮迹不大于5 mm;孔隙率采用水袋法，最大孔隙率不大于24%。具体处理方案详见图2。

抛石挤淤法的主要特点为施工工期快、投资相对较低，但处理效果一般，故抛石挤淤不宜用于快速路和主干路的路基工程。对于快速路及主干路过水路段路基，一般处理方式为：填筑围堰，抽水，清除淤泥，回填透水材料至常水位标高0.5 m以上后回填合格土，同时对临水侧边坡进行浆砌片石防护，具体处理方案见图3。

2.3.2.3 水泥搅拌桩法。本项目沿线存在淤泥质土路段，其长度约536 m，总面积约20 307 m2，不良土厚度4.0～6.8 m，采用水泥搅拌桩法。水泥搅拌桩按正三角形布置，桩间距为1.5 m，桩径为0.6 m;加固深度为打穿软弱土层，进入持力层不小于0.5 m。桩身胶凝剂采用水泥和粉煤灰，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。水泥搅拌桩质量检测合格后，需要在桩顶铺设0.5 m厚的中粗砂垫层夹一层土工格室加固。具体处理方案详见图4。

水泥搅拌桩法的主要特点是适用土质类型广、加固深度大、投资相对较低、可大面积施工，但施工工期较慢。由于水泥搅拌桩机械进出场较困难、复合地基承载力检测過程较复杂，故不适用于体量较小的软基处理。

3 结语

本研究涵盖了城市道路软基处理比较常见的几种措施，包括挖除换填法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法。对于埋深较浅的不良土路段，可以采用挖除换填法;埋深较厚且面积较大的不良土路段，可以采用水泥搅拌桩法。对于水塘路段，等级要求低的道路可采用抛石挤淤法;等级要求高的道路可采用围堰清淤换填法。在设计过程中，通过进行路基沉降量计算，并结合以往设计的成功经验，发现上述处理措施在城市道路特殊路基设计中均能正常使用[5]。

软基处理是市政道路设计的重要组成部分，其处理的好坏直接影响道路的使用寿命和年限。在设计时，需要根据专业选定的线路位置进行详细的现场踏勘，找出沿线是否存在不良地质等情况，并结合地勘报告中的岩土参数，最终选择出合理的软基处理措施。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.城市道路路基设计规范：CJJ 194—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基处理技术规范：JGJ 79—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]龚晓南.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：5.

[4]阮有祥.市政道路路基设计质量控制对策的研究[J].福建质量管理，2018（23）：123.

[5]汤威.试论市政道路路基设计及软基处理[J].中国室内装饰装修天地，2019（1）：345.