濱海新區(qū)西中環(huán)快速路工程淤泥場地基處理方案探討

周振華，賈俊梅，練象平

(1.珠海九洲旅游集團有限公司;2.中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司;3.天津市市政工程設(shè)計研究院濱海分院)

濱海新區(qū)西中環(huán)快速路工程淤泥場地基處理方案探討

周振華1，賈俊梅2，練象平3

(1.珠海九洲旅游集團有限公司;2.中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司;3.天津市市政工程設(shè)計研究院濱海分院)

摘 要:針對西中環(huán)快速路淤泥場的地基處理，結(jié)合地基處理的要求進行了多方案論證比較，綜合該項目的工期、土源、工程造價以及預期的處理效果等因素，推薦采用真空聯(lián)合堆載，同時詳述了真空聯(lián)合堆載的施工工藝及技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞:快速路;軟土地基處理;方案比較;真空聯(lián)合堆載

1 工程概況

西中環(huán)快速路工程向北接塘承高速公路，向南接規(guī)劃穿港公路，是濱海新區(qū)的骨架路網(wǎng)的重要組成部分;近期作為東西向集疏港通道的重要聯(lián)系道路。本項目為雙向八車道城市快速路，設(shè)計車速度為80 km/h，路基上口寬度為39～58 m，邊坡采用1∶1.5。

根據(jù)地質(zhì)資料及現(xiàn)場挖探揭示七道溝與欣嘉園北路之間(即K6+410～K6+880段)為淤泥場，主線穿越淤泥場長度約450 m，淤泥場面積約29.45萬m2。該處原為池塘，初步分析該淤泥場形成原因為永定新河通過管道吹填清淤形成淤泥堆場，經(jīng)長時間形成現(xiàn)狀。

2 地質(zhì)鉆探資料和現(xiàn)場挖探情況

根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，在七道溝與欣嘉園北路之間即K6+410～K6+880段，上面兩層的淤泥厚度約為4.2 m，現(xiàn)狀表層為1 m厚流塑狀淤泥質(zhì)粘土，其下層為約3.2 m厚流塑狀、高壓塑粘土，局部厚度約6 m。含水量分別為47.6%和54.1%，孔隙率1.379和1.544，這兩層土含水量較高，處于流塑性，具有高壓縮性，承載力不足，其下的土層地質(zhì)情況較好。該段現(xiàn)狀地質(zhì)為軟土地基，承載力不足，影響路基的沉降和穩(wěn)定性，需要采用合理的方式進行處理。淤泥場現(xiàn)狀為水面覆蓋，水深平均約為1.5 m。施工單位進場后，抽干水后進行全線地質(zhì)情況的挖探，多點測定軟土層厚度平均4.2 m，其中表層約1 m厚為含水量較大的流塑性淤泥質(zhì)粘土，其下約3.2 m為黑色淤泥質(zhì)，含有機質(zhì)，含水量很大的流塑狀粘土。

3 淤泥段軟基處理需要達到的要求

淤泥場段現(xiàn)狀軟土層含水量大，強度低，屬高壓縮或中等壓縮性軟土，在上部填土、路面結(jié)構(gòu)以及行車荷載作用下，將產(chǎn)生較大的沉降。因此需要進行以消除沉降、提高土體強度為主要目的的軟基處理。

處理目標:

(1)處理后軟土層平均固結(jié)度達到85%左右;

(2)地基土的地基承載力大于80 kPa;

(3)軟基處理后，能夠滿足施工運土車輛進場施工;

(4)在使用期間內(nèi)殘余沉降量小于30 cm，地基回彈模量大于25 MPa。

4 軟土地基處理方案設(shè)計

4.1 全部清除淤泥(方案一)

該方案是考慮將路基影響范圍內(nèi)淤泥全部清除，清淤后先鋪設(shè)鋼塑土工格柵，然后逐層按設(shè)計要求由下至上分層填筑路基。

該方案清淤工藝采用挖掘機聯(lián)合逐步推進清淤，兩側(cè)設(shè)1∶5的邊坡(清出的淤泥可經(jīng)過晾曬、拌灰等用于路基填筑);本方案工期約為80 d。具體設(shè)計方案及投資見表1。

4.2 部分清除淤泥、超載預壓(方案二)

該方案考慮清除現(xiàn)狀標高以下2 m范圍淤泥土，然后進行鋪設(shè)竹撐、荊笆、高強土工布，填筑厚度1 m山皮土，上面按順序填筑路基，并考慮超填3.5 m素土進行為期三個月超載預壓。本方案工期約140 d。具體設(shè)計方案及投資見表2。

4.3 真空聯(lián)合堆載預壓(方案三)

該方案是先進行場地整平、鋪筑素土工作墊層，其上鋪設(shè)工作墊層(回填料為中粗砂)，然后打設(shè)塑料排水板，再接著抽真空聯(lián)合堆載進行堆載預壓，最后卸載并進行路基沉降補償。

該方案具體見圖1，涉及主要工程量見表3，相關(guān)費用調(diào)查見表4。

表2 部分清除淤泥方案工程量及工程投資(水泥石灰土層下路基部分)

圖1 真空聯(lián)合堆載預壓橫斷面圖

表3 真空聯(lián)合堆載預壓方案主要工程量(水泥石灰土層下路基部分)

該方案綜合價格為222.25元/m2，本段采用真空聯(lián)合堆載方案總共造價約770.1萬元，總工期約125 d。

4.4 方案比選

對以上三種方案的綜合分析和比較內(nèi)容見表5。

方案一需要全部清除淤泥，清淤工程量很大，淤泥堆放場地不好找，實施難度較大，路基回填土方很大，造價很高;方案二施工難度大，路基回填量較大，工期長，投資較大;方案三施工工藝成熟，工期較短，造價低。

考慮到土源、淤泥堆放場地，綜合工藝、工期、投資、質(zhì)量、安全等各方面因素，推薦方案三，即真空聯(lián)合堆載預壓方案。

表4 真空聯(lián)合堆載預壓方案材料市場價格

表5 方案比較表

5 結(jié)語

通過較為詳細的方案對比，綜合項目的工期、土源、工程造價以及預期的處理效果等因素，多角度分析了真空聯(lián)合堆載處理方案在西中環(huán)快速路淤泥場地基處理中運用的可行性、經(jīng)濟性及合理性，同時結(jié)合具體情況及相關(guān)技術(shù)要求，對真空聯(lián)合堆載預壓的設(shè)計要點及施工要點提出了具體要求，對濱海新區(qū)其它類似工程具有一定的參考意義。

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［1］姚祖康.道路路基和路面工程［M］.上海:同濟大學出版社，1997.

［2］交通土建軟土地基工程手冊［M］.北京:人民交通出版社，2011.

［3］陳一平，張季超等.地基處理技術(shù)應(yīng)用［M］.北京:科學出版社，2010.

［4］金小榮.真空聯(lián)合堆載預壓加固軟基試驗及理論研究［D］.杭州:浙江大學博士論文，2007.

［5］婁炎.真空排水預壓法加固軟土技術(shù)［D］.北京:人民交通出版社，2002.

中圖分類號:U416.1

C

1008-3383(2011)06-0068-02

收稿日期:2011-03-11

作者簡介:周振華，男，江蘇常熟人，工程師，主要從事旅游基礎(chǔ)設(shè)施、市政道路等工程建設(shè)管理工作。