市政道路工程軟土地基處理技術(shù)措施分析

于 達(dá)，楊秋萍

(長春市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，吉林長春 130000)

市政道路工程軟土地基處理技術(shù)措施分析

于 達(dá)，楊秋萍

(長春市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，吉林長春 130000)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，市政基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷增加，更進(jìn)一步地推進(jìn)了我國城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，市政道路建設(shè)也呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢。而在建設(shè)市政道路的過程中，一些地區(qū)存在較多的軟土地基，在軟土地基上進(jìn)行市政道路工程的施工也是非常常見的現(xiàn)象，所以，為保證市政道路施工的質(zhì)量，就要選擇最好的方法對軟土地基進(jìn)行合理有效的處理。以某市政道路工程的施工為例，結(jié)合該工程施工過程遇到的一些問題，對其軟土地基處理方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的比選，將最好的處理方式選擇出來，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

市政道路;工程施工;軟土地基;處理方案;處理原則

0 引言

近年來，隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，城市中的道路對于一個(gè)城市的發(fā)展而言有著重要的促進(jìn)作用，并逐漸成為了一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體。市政道路路基不僅是道路的基礎(chǔ)，同時(shí)也是有效保證道路正常通行的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量也與廣大人民群眾的出行和運(yùn)輸有著十分密切的聯(lián)系，近年來，市政道路的質(zhì)量安全問題也逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因而為了保證為廣大人民群眾的出行提供便利，同時(shí)進(jìn)一步適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有關(guān)要求，在進(jìn)行市政道路軟土地基施工時(shí)，要選擇合理有效的處理方案，從而實(shí)現(xiàn)在保證市政道路工程建設(shè)順利進(jìn)行的同時(shí)也有效保證其路基的施工質(zhì)量。

1 工程背景介紹

某市政工程一期中的規(guī)劃小區(qū)路與環(huán)形路，地基處理是工程中的難點(diǎn)也是重點(diǎn)。有計(jì)劃的利用挖泥船通過泥漿泵將大量的泥水混合物排放到陸地，對淤泥中的水分進(jìn)行排除，從而實(shí)現(xiàn)與一定標(biāo)高相符，并具有可利用價(jià)值，這就是吹填法。吹填土不僅不均勻、壓縮性高及強(qiáng)度低，而且排水固結(jié)較差且透水性較弱，通常都呈現(xiàn)一種流塑或是軟塑狀態(tài)，在這樣的地質(zhì)上建設(shè)道路，為保證路基的穩(wěn)定性及其強(qiáng)度，采取合理有效的軟土地基處理方式是非常有必要的。該地基工程施工現(xiàn)場見圖1。

圖1 該道路工程軟土地基施工現(xiàn)場圖

因?yàn)樵摴こ趟幾匀粎^(qū)被劃為當(dāng)?shù)氐腎I4區(qū)，粘性土處于潮濕、中濕及干燥狀態(tài)時(shí)的臨界高度H1、H2、H3分別為1.6 m、2.3 m、2.8 m。根據(jù)相關(guān)道路規(guī)劃，該工程的路基高程約為4.0 m，地下水水位標(biāo)高約為2.5 m，路面結(jié)構(gòu)厚度為0.8 m，并且該工程中大部分路基都是處于一個(gè)過濕的狀態(tài)下。除此之外，在該工程20 m深度范圍內(nèi)存在由人工填土層、全新統(tǒng)上組陸相沖積層以及全新統(tǒng)中組海相沉積層組成的第四系全新統(tǒng)地層，其中含有流泥、淤泥、粉土及粉質(zhì)粘土等。

2 工程軟土地基處理方案設(shè)計(jì)與比選[1-3]

2.1 工程軟土地基處理方案

在該工程中，因?yàn)榇堤顖龅厥┕がF(xiàn)場局部淤泥呈現(xiàn)出流塑狀態(tài)，且淤泥含水量較高、面積大及深度大，導(dǎo)致施工人員與施工機(jī)械無法進(jìn)入現(xiàn)場作業(yè)。同時(shí)該工程的施工建設(shè)時(shí)間又比較緊迫，若要想淤泥完成固結(jié)硬化，考慮堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或是依靠自然風(fēng)干蒸發(fā)等方法，則需要的時(shí)間比較長，市政道路、管網(wǎng)及后續(xù)其它工程的施工工期要求就無法滿足。因而，針對該工程的情況，就設(shè)計(jì)了兩種軟土地基處理方案，并對其進(jìn)行了比較與分析，從而選擇最優(yōu)的處理方案。

(1)方案一

如圖2所示，此方案是清除吹填土層，根據(jù)該工程的相關(guān)要求開槽寬度為山皮土坡腳向外2.5 m，邊坡坡度不低于1:3，并保證槽兩側(cè)的淤泥不會回淤，從而對道路路基填墊產(chǎn)生一定的影響。在開槽后就進(jìn)行降水處理，將一層土工格柵鋪在槽底，然后將山皮土進(jìn)行分層填筑，直至路面結(jié)構(gòu)底90 cm處，再將40 cm石灰土(8%)+40 cm碎石+1 層防滲土工布+1 層土工格柵鋪在上面，其中土工格柵向內(nèi)反包2.3 m，且防滲土布要鋪至石灰土層的下坡腳，路面結(jié)構(gòu)在上面施工。

圖2 該工程軟土地基處理方案-

(2)方案二

如圖3所示，此方案是清除表層淤泥質(zhì)吹填土層直至山皮土層底部，其中山皮土厚度為70 cm，同樣根據(jù)該工程的相關(guān)要求開槽寬度為山皮土坡腳向外2.5 m，邊坡坡度不低于1:3，并保證槽兩側(cè)的淤泥不會回淤，從而對道路路基填墊產(chǎn)生一定的影響。然后將填片石拋至山皮土層底標(biāo)高處，并將山皮土填筑至路面結(jié)構(gòu)90 cm處，再將40 cm石灰土(8%)+40 cm碎石+1 層防滲土工布+1 層土工格柵鋪在上面，同樣其中的土工格柵向內(nèi)反包 2.3 m，且防滲土布要鋪至石灰土層的下坡腳，路面結(jié)構(gòu)在上面施工。

圖3 該工程軟土地基處理方案二

2.2 工程軟土地基處理方案比選

按照該工程的施工要求與同期定額標(biāo)準(zhǔn)，首先在施工前通過工程量的計(jì)算將2個(gè)軟土地基處理方案的投資成本進(jìn)行了估算，并結(jié)合該工程的施工技術(shù)，軟土地基處理方案技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比選見表1。

表1 兩個(gè)軟土地基處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選表

從表1可以看出，雖然方案一與方案二都是可行的，但還是相較于方案一而言，雖然方案二的工程投資費(fèi)用相對高一點(diǎn)，但方案二的清淤工程量相對較小，施工難度也小，施工所需時(shí)間較短，因而結(jié)合該工程的施工要求，確定選擇方案二進(jìn)行軟土地基處理。

2.3 沉降觀測

在選擇方案二進(jìn)行軟土地基處理后，在地基預(yù)壓期末，選取了該工程地勘報(bào)告中的6個(gè)土坑樁點(diǎn)進(jìn)行了為期3個(gè)月的沉降觀測與穩(wěn)定計(jì)算，沉降觀測結(jié)果見表2。

在觀測結(jié)束后，通過對沉降觀測的結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)地基預(yù)壓期末在連續(xù)3個(gè)月的觀測中每月的沉降量都沒有超過0.5 cm，采用理正計(jì)算軟件，并采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法作為總固結(jié)沉降方法，對樁點(diǎn)進(jìn)行了沉降穩(wěn)定計(jì)算，發(fā)現(xiàn)方案二的處理方式滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中對沉降控制的要求，并可以鋪筑路面工程。

3 工程施工中存在的問題與有效處理措施

因?yàn)榇耸┕がF(xiàn)場有大面積的吹填淤泥，導(dǎo)致施工人員與施工機(jī)械無法進(jìn)入現(xiàn)場施工作業(yè)，因而需要采取有效的處理措施保障施工作業(yè)的順利進(jìn)行?？紤]到該工程吹填區(qū)域的施工可行性與特殊性，采用了生石灰固化法對吹填淤泥進(jìn)行固化處理。石灰固化工藝是國內(nèi)外比較成功的一種固化方法，此方法不但傳統(tǒng)，而且還簡單，用生石灰對淤泥進(jìn)行固化時(shí)，會發(fā)生發(fā)熱、吸水以及膨脹反應(yīng)，在釋放大量熱量的同時(shí)，熱量促進(jìn)土中水分的快速蒸發(fā)，從而使土中的含水量降低，除此之外，石灰在消解過程中，體積會膨脹2倍，從而有效的促進(jìn)了周圍土體的團(tuán)結(jié)。該工程在采用此方法時(shí)，首先對道路范圍內(nèi)的表層淤泥進(jìn)行了硬化處理，然后開挖路槽，再把開挖出的且已經(jīng)硬化的淤泥翻倒至外側(cè)，再繼續(xù)稠化路槽邊部的淤泥，同時(shí)利用開挖出的且已經(jīng)稠化的淤泥在道路的兩側(cè)進(jìn)行打壩處理，對外部淤泥的流入進(jìn)行有效的控制，同時(shí)已經(jīng)硬化的場地也可以作為是施工人員以及施工機(jī)械的施工操作平面。

表2 沉降觀測記錄表(單位:cm)

4 市政道路工程軟土地基處理原則

通過上述的分析研究，不但正確的選擇了合理有效的施工方案，也采取了一些有效的解決措施解決了其中存在的一些問題，不難看出，在保證市政道路工程軟土路基施工順利進(jìn)行的同時(shí)，以下的這些原則是相當(dāng)重要的:

(1)選擇合理有效的方案

在進(jìn)行該工程施工時(shí)，為了使工程施工的順利與有效進(jìn)行得到有效保障，不僅安排了合理的施工工期，對其中一些細(xì)節(jié)問題也進(jìn)行了特別注意，同時(shí)也將工程后期的一些保養(yǎng)問題考慮在內(nèi)，并與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相結(jié)合，對最為合理有效的處理方案進(jìn)行選擇，從而為整個(gè)工程的要求與質(zhì)量提供保障。

(2)與實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

在進(jìn)行該工程施工時(shí)，為了使工程施工的順利與有效進(jìn)行得到有效保障，也考慮了施工過程對周圍環(huán)境的影響與周圍環(huán)境對施工環(huán)境的影響。例如因?yàn)樘钔翆χ車械缆樊a(chǎn)生的影響，在打樁過程中產(chǎn)生的噪音對周圍居民的影響等問題，在施工過程中都有進(jìn)行重點(diǎn)考慮。

(3)實(shí)施科學(xué)的管理

一個(gè)工程如果不能有效實(shí)施科學(xué)的管理，那么在進(jìn)行施工時(shí)，就會有大量的問題出現(xiàn)，例如地基沉降等問題，不但在施工過程中會增加許多麻煩，同時(shí)工程的質(zhì)量也會受到嚴(yán)重的影響。所以，在進(jìn)行該工程施工時(shí)，采取了科學(xué)合理的管理方法，對其施工過程進(jìn)行了高效的管理，從而為市政道路工程軟土地基處理這樣復(fù)雜的工作的順利進(jìn)行提供了有效的保障。

5 結(jié)語

該工程于2012年9月完成竣工驗(yàn)收，截至目前為止已經(jīng)通車運(yùn)營三年多，道路在使用過程中并未出現(xiàn)較嚴(yán)重的質(zhì)量問題，使用效果良好，且得到了當(dāng)?shù)鼐用竦囊恢潞迷u。為當(dāng)?shù)鼐用竦某鲂信c運(yùn)輸提供了方便。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的新興材料與新興技術(shù)不斷的涌現(xiàn)出來，所以在今后的市政道路工程軟土地基處理施工中，其施工設(shè)計(jì)也要與時(shí)俱進(jìn)，對設(shè)計(jì)方法不斷進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)與新興材料與新興技術(shù)相結(jié)合，從而促使工程建設(shè)更高效且更經(jīng)濟(jì)的完成。

[1] 廖正龍.淺談市政道路軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013(19):193.

[2] 蔡斌.淺談市政道路工程中軟土地基處理[J].民營科技，2010(11): 244-245.

[3] 宋振海.探討市政道路工程質(zhì)量問題影響因素與控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012(18):163.

U416.1

B

1009-7716(2015)11-0031-03

2015-07-24

于達(dá)(1982-)，男，吉林長春人，工程師，從事市政道路及排水工程設(shè)計(jì)工作。