淺談城市道路軟土地基處理

摘要：文章介紹了城市道路軟土地基的處理，說明了不同的路況所采用不同的處理方法，適合城市道路軟土地基的處理方法主要有墊層法、拋石擠淤法、排水固結(jié)法、粒料樁、加固土樁、水泥粉煤灰碎石樁等施工方法。

關(guān)鍵詞：城市道路；軟土地基；墊層法；拋石擠淤法；排水固結(jié)法；加固土樁

中圖分類號(hào)：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）05-0168-02

軟土是自然歷史的產(chǎn)物，是隨著古地理、氣候、沉積、環(huán)境的變化而形成的。我國(guó)地域遼闊，從沿海到內(nèi)地，從山區(qū)到平原，各地區(qū)的軟土由于形成的環(huán)境、年代、地質(zhì)等條件千差萬(wàn)別，其分布、厚度、性質(zhì)也各不相同。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市范圍的擴(kuò)大，修建的道路越來(lái)越多，常常會(huì)遇到軟土路基。對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，已引起設(shè)計(jì)、施工和管理人員的高度重視，近年來(lái)工程領(lǐng)域已積累了大量的第一手資料，當(dāng)天然地基相對(duì)較為軟弱，不能滿足工程設(shè)計(jì)要求和變形要求或地震作用下有可能產(chǎn)生液化、震陷及失穩(wěn)時(shí)，則要經(jīng)過人工加固處理后再修建路基。

城市道路軟土地基處理主要包括：墊層法、拋石擠淤法、排水固結(jié)法，粒料樁、加固土樁、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）等施工方法。

一、墊層法

墊層法屬于軟土地基淺層處理方法，包括換土墊層法，換土加筋墊層法及加筋碎石墊層法。該方法適用于淤泥，淤泥質(zhì)土，沖填土等軟弱地基的淺層處理。采用人工或機(jī)械挖除路基下軟土，換填強(qiáng)度較高的粘性土或砂、礫、卵石等材料。

錦州市松山新區(qū)黃海大街K0+220～K1+120段軟土段，采用清淤換填，即將腐植土及淤泥清除后換填。清除80cm，分兩層換填，底層填筑40cm卵石，上層填筑40cm天然砂礫，分層壓實(shí)，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。錦州市城市道路改建工程，有些路段土床軟弱，含水量過大，趕上雨季施工，不具備晾曬條件而且要保證工期，常采用30cm左右厚天然砂礫處理，設(shè)置承托層，路床很容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)換填超過1m時(shí)，每隔0.5m設(shè)一層土工布格柵或土工布，效果會(huì)更理想。

經(jīng)換填處理的地基，可以把上部荷載擴(kuò)散傳至下面的下臥層，以滿足上部建筑的地基承載力和減少沉降量，也可以加速軟弱土層排水固結(jié)和強(qiáng)度的提高，調(diào)整了地基強(qiáng)度的不均勻性，也防止了凍脹。

二、拋石擠淤法

該方法適用于常年積水的洼地，排水施工困難，表土呈流動(dòng)狀態(tài)，厚度較薄，片石能沉在底部的泥沼或厚度小于3m的軟土路段，采用拋投片石，粒徑大小不宜小于30cm，且小于30cm粒徑的含量不超過20%。施工時(shí)先從路堤中部開始，向前突進(jìn)后再漸次向兩側(cè)展開，以使淤泥向兩側(cè)擠出，片石拋出水面后用重型壓路機(jī)反復(fù)碾壓使之密實(shí)，上部再鋪反濾層，最后填土碾壓。

在錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西海工業(yè)園內(nèi)，貴陽(yáng)路、星海路、赤峰街等道路均采用該方法，由于該路段屬沿海地段，大部分為鹽場(chǎng)、蝦池，常年被海水浸泡，淤泥表層含鹽量較高，淤泥稍硬。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，采用的施工方式是將原有淤泥層挖除1m左右深，留有一定淤泥層，再進(jìn)行拋石擠淤，鋪設(shè)反濾層碾壓密實(shí)后填土，經(jīng)過一年的自然碾壓，沉降基本穩(wěn)定，再進(jìn)行路面施工，效果良好。

三、排水固結(jié)法

該方法適用于飽和粘土，有機(jī)質(zhì)粘土的地基處理。排水固結(jié)法的排水系統(tǒng)由水平排水砂墊層和豎向排水體構(gòu)成，主要起到改變地基原有排水邊界條件，縮短地基孔隙水的排水距離，加速軟土地基固結(jié)過程。當(dāng)軟土層較薄且靠近地表或土的滲透性較好，施工期較長(zhǎng)時(shí)，可以在地面鋪設(shè)砂墊層而不設(shè)置豎向排水體。水平砂墊層厚度一般為50cm，采用中砂或粗砂，有機(jī)質(zhì)含量不大于1%，不得含有粗塊和其他雜物，含泥量不得超過5%。水平砂墊層寬出路基兩側(cè)各1m，并確保排水暢通。豎向排水常選用袋裝砂井或塑料排水板。

塑料排水板法的施工機(jī)具主要是插板機(jī)。豎向排水與水平砂墊層應(yīng)連通，施工前應(yīng)先鋪30cm厚砂墊層，3%～4%橫坡，然后施工豎向排水體，具體工藝如下：清場(chǎng)地、挖排水溝→鋪下層砂墊層→穩(wěn)壓→放樣→機(jī)具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→割斷排水板→檢查并記錄板位情況→機(jī)具移位→鋪設(shè)上層砂墊層。

對(duì)塑料排水板（袋裝砂井）處理軟土路基，地基固結(jié)較好，狀態(tài)正常，它既有排水固結(jié)的作用，又能起擠密地基作用，且施工設(shè)備簡(jiǎn)單。塑料排水板與袋裝砂井比較，塑料排水板具有插板機(jī)械輕，效率高，對(duì)土擾動(dòng)小，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。采用本方法只是填土速率受限，高等級(jí)道路采用臨時(shí)路面過渡，待沉降穩(wěn)定后再做永久路面。

四、粒料樁

為提高地基承載力，在需進(jìn)行地基處理的范圍內(nèi)由碎石、砂礫等松散粒料做樁料，采用專用機(jī)械設(shè)置成較大直徑的樁體，對(duì)地基起置換作用。粒料樁適用于松散砂土、粉土、粘土、粘性土、素填土、雜填土、以及對(duì)變形控制要求不十分嚴(yán)格的飽和軟粘土地基的加固或置換。

樁通常采用正三角形布置，樁徑采用40cm～100cm，樁頂設(shè)60cm級(jí)配良好的砂礫或碎石墊層。專用機(jī)械常采用振動(dòng)沉管機(jī)、水振沖器等施工。

五、加固土樁

用帶有回轉(zhuǎn)、翻松、噴粉與攪拌功能的機(jī)械將軟土地基局部范圍的某一深度某一直徑內(nèi)的軟土用固化材料予以改良，加固形成加固土樁體。主要有水泥攪拌樁，粉噴樁和旋噴樁。

水泥攪拌樁或粉噴樁適用于處理正常固結(jié)的淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和粘性土地基，特別適宜在施工場(chǎng)地狹窄，凈空低，上部土質(zhì)較硬而下部軟若時(shí)采用。樁的直徑及設(shè)計(jì)深度、間距，應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定性驗(yàn)算確定，并應(yīng)能滿足工后沉降的要求，加固土樁還應(yīng)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

在錦州港第二港主通道設(shè)計(jì)中采用旋噴樁處理軟基。第二通道主要是為集裝箱碼頭和油碼頭和礦石、煤等碼頭服務(wù)，交通運(yùn)輸十分繁忙，屬特重交通等級(jí)。填海主要采用山皮石、山皮土等材料直接填筑，底部為淤泥層。施工前應(yīng)進(jìn)行水泥加固土的室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)被加固土的性質(zhì)及單樁承載力要求，確定每延米水泥用量。要求先打5根工藝試驗(yàn)樁，檢驗(yàn)機(jī)具性能及各項(xiàng)參數(shù)。施工時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及測(cè)定的參數(shù)施工。

六、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）

水泥粉煤灰碎石樁適用于處理軟弱粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土地基。采用水泥粉煤灰、碎石進(jìn)行配比，抗壓強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C15。施工常采用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓施工和振動(dòng)沉管施工方式。

本文僅對(duì)城市道路常用的方法做以簡(jiǎn)要介紹，還有如土工合成材料、固化土、強(qiáng)夯法等施工方法及軟基處理的一些新技術(shù)不斷應(yīng)用于道路施工中。

作者簡(jiǎn)介：馬英權(quán)（1979－），男（滿族），遼寧錦州人，錦州市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師，研究方向：道路與橋梁。