基干天津市北辰區(qū)地質(zhì)特性的路基處理分析

□文/杜建福

基干天津市北辰區(qū)地質(zhì)特性的路基處理分析

□文/杜建福

文章依托天津市北辰區(qū)雙青新家園市政配套工程項目，對地質(zhì)報告的各地層土質(zhì)進行分析并計算得出路基設(shè)計的一般參數(shù)。由于該地區(qū)土質(zhì)與地勘報告相差較大，通過施工期間現(xiàn)場開槽及土樣分析，采用特定形式對流砂段進行地基處理并鋪筑試驗段用以驗證此種處理形式的可行性。

天津北辰；地質(zhì)；路基

1　工程概況

北辰區(qū)雙青新家園市政配套工程位于天津市中心城區(qū)西北部，距建設(shè)中的西站副中心只有7 km，東至鐵西路、南至北辰西道、西至嘉和路、北至騰泰道，可用地面積約45 hm2，本次涉及到路基處理的道路為嘉和路，見圖1。

圖1　研究節(jié)點區(qū)域位置

2　地質(zhì)分析

按照道路涉及相應(yīng)規(guī)范要求，對嘉和路探孔，約每150 m一處，孔深25 m；對坑塘處局部增加勘探點位，本次勘察相差較大地段位于嘉和路與新景道交叉口處，勘探孔為ZK02，本次地基處理屬于淺層換填范圍內(nèi)。

1）人工填土層。厚度0.4～2.3 m左右，其頂板標(biāo)高即為場地現(xiàn)地坪標(biāo)高。主要由素填土（地層編號為2）組成。黃褐，軟可塑，以粉質(zhì)粘土為主，含少量植物根系。屬中壓縮性土，水平方向上連續(xù)。填墊年限＜10 a。

2）全新統(tǒng)上組新近沉積層。厚度為3.2～6.5 m（在ZK18、ZK19號孔附近分布較薄，為1.1、1.2 m），層頂標(biāo)高一般為2.8～5.0 m（在ZK18、ZK19號孔附近分布較薄，為1.1、1.2 m）。主要由上部的粉土（地層編號為2）及下部的粘土（地層編號為4）組成，見表1和表2。

其中ZK02孔的土力學(xué)性質(zhì)為粉土，黃褐，稍密，飽和，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性底。

表1　巖土物理力學(xué)指標(biāo)

表2　地基土承載力基本容許值

3　路基處理

3.1開槽情況

該區(qū)域地質(zhì)勘察成果與實際相差較大，地勘資料對地下淤泥層以及流砂層未做出詳細的判定，該土層主要分布在嘉和路沿線，其土質(zhì)情況與天津市北辰區(qū)周邊地區(qū)的差異較大，主要體現(xiàn)在該流砂層，該層主要分布在距地表2～3 m的位置，厚度約1～1.5 m，含水量飽和，施工機械無法進行碾壓，施工碾壓期間出現(xiàn)彈軟現(xiàn)象。

經(jīng)現(xiàn)場實測各項巖土力學(xué)指標(biāo)并分析原因，主要為嘉和路東側(cè)緊挨現(xiàn)狀永青渠，地下水豐富，而32土層為粉土，形成流砂狀態(tài)，造成承載力大幅度降低，經(jīng)過現(xiàn)場測試，地基承載力為50 kPa，不能滿足相應(yīng)的設(shè)計指標(biāo)要求。

3.2主要設(shè)計方案

路基主要為低液限粉土，為滿足路基設(shè)計強度、壓實度要求，方便施工，在填筑路基時要求對填料進行改性處理，外摻加水泥、石灰，進行綜合穩(wěn)定處理。在土中摻入石灰、水泥材料后，石灰、水泥與土之間發(fā)生強烈作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。在初期表現(xiàn)在土的結(jié)團、塑限降低，最佳含水量增大和最大密度減少等；后期變化主要表現(xiàn)在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而板體性、強度及穩(wěn)定性提高［1］。

以上方法是針對一般流砂層的路基處理形式，不僅要掌握好水泥、石灰的比例，還需要較長的養(yǎng)生時間，但嘉和路的地質(zhì)特別，在同樣區(qū)域中，辰柳路也存在同樣的粉土層，但并未體現(xiàn)出碾壓彈軟現(xiàn)象，經(jīng)過分析主要是嘉和路距離永青渠較近，地下水位較高時造成該現(xiàn)象的主要原因并且嘉和路的彈軟程度較常規(guī)的流砂土層要小。

針對以上情況，本次設(shè)計重新考慮路基處理方式，用以達到設(shè)計要求，處理方法為在原設(shè)計基礎(chǔ)上增加厚度50 cm的6%戧灰處理，該灰土為未消解的生石灰，通過生石灰與粉土中的飽和水發(fā)生反應(yīng)，形成團粒結(jié)構(gòu)，較大程度降低土的含水率，在巖土物理力學(xué)特性表現(xiàn)為液限降低，塑限上升，使塑性指數(shù)下降，以改善土壤性質(zhì)［2］。

根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容，為驗證其可行性，通過與建設(shè)單位、施工單位和監(jiān)理單位洽商，實施50 m試驗段，通過檢測試驗段，壓實度可達到96.7%、含水量為14.3%，承載力達到了150 kPa，能夠滿足設(shè)計要求。

4　結(jié)語

本次雙青新家園路基處理由于地質(zhì)原因，與北辰區(qū)其他地區(qū)的路基處理不同，考慮到該區(qū)域仍在不斷地開發(fā)，道路建設(shè)還在持續(xù)，所以此次路基處理形式為我院在該周邊地區(qū)的設(shè)計工作提供了依據(jù)。

［1］徐鵬.粉性土路基改性處理［J］.交通世界（建養(yǎng).機械），2011，（5）：140-141.

［2］陳偉偉.天津臨港工業(yè)區(qū)通用碼頭堆場地基工程的質(zhì)量控制［J］.水運工程，2011，（2）：124-127.

U416.1

C

1OO8-3197（2O16）O1-68-O2

2O16-O1-O8

杠建福/男，1982年出生，碩士，上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院天津分院，從事道踞設(shè)計工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.O23