沿海地區(qū)市政道路路基沉降控制淺談

羅茵

摘 要：沿海地區(qū)軟弱土層較厚，選擇適宜的軟基處理方式和做好路基填筑土層的質(zhì)量控制，將工后沉降控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，最大限度減少不均勻沉降，對(duì)滿足建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)維護(hù)期總成本最優(yōu)、工期可控、質(zhì)量保證，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：市政道路；路基；沉降控制

1 引言

沿海地區(qū)，由于特殊的地理位置，分布有較為廣泛且深厚的軟弱土，其具有強(qiáng)度低、壓縮性高和透水性較差、抗剪強(qiáng)度不足等特性，這些特性使得路基在受到車(chē)輛荷載作用時(shí)，極易造成路基出現(xiàn)局部破壞或者整體剪切破壞，導(dǎo)致路基出現(xiàn)失穩(wěn)和沉降變形等危害問(wèn)題，直接影響市政道路工程整體質(zhì)量及道路行駛安全，因此，沿海地區(qū)的市政道路施工，必須重視路基關(guān)鍵工序質(zhì)量，將工后沉降控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，最大限度減少不均勻沉降。

2 選擇適宜的軟土路基處理方法是控制路基沉降的首要途徑

軟土地基處理方法按加固原理主要包括置換、排水固結(jié)、復(fù)合地基及加筋等，需要根據(jù)具體的工程情況和對(duì)路基的要求選擇不同的處理方法。

（1）換填墊層：通過(guò)砂石墊層、素土墊層等以強(qiáng)度較高的材料，置換表層軟弱土，提高持力層的承載能力，擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量。該方法適用于處理暗溝、暗塘等軟弱土路基。

（2）排水固結(jié)：路基中，增設(shè)豎向排水體，加速地基固結(jié)和強(qiáng)度增加，使地基提前沉降完成，提高穩(wěn)定性，適用于處理飽和軟弱圖層。

（3）振密擠密：采用碎石樁，擠密樁等技術(shù)措施，通過(guò)振動(dòng)擠密，提高路基承載力，減少沉降量，適用于處理松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃土。

（4）置換及拌入：采用振沖置換，深層攪拌，高壓噴射注漿，石灰樁等技術(shù)措施，用砂、碎石等置換軟弱土中部分軟弱土，或在軟土路基中摻入水泥、石灰或砂漿等，與未處理部分形成復(fù)合路基，從而提高承載能力，降低沉降量，適用于粘性土、沖填土、粉砂、細(xì)砂等。

（5）加筋：土工合成材料加筋，錨固，樹(shù)根樁，加筋土等方式在土中埋設(shè)大強(qiáng)度的土工合成材料、鋼片等加筋材料，改善承載能力，提高整體性的方法，適用于軟弱土、填土及高填土、砂土。

（6）其他：根據(jù)實(shí)際情況，采用獨(dú)特的技術(shù)措施處理軟弱土路基。

處理方法很多，每種方法都有其適用范圍，優(yōu)缺點(diǎn)、局限性。而在現(xiàn)實(shí)施工過(guò)程中，地質(zhì)情況復(fù)雜，千變?nèi)f化，因此在選擇軟土路基處理方法時(shí)，必須在設(shè)計(jì)階段，收集詳細(xì)的巖土工程勘察資料，根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，機(jī)械、材料、環(huán)境影響等方面綜和考慮，并結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比，以及最終處理效果，選擇最佳的處理方法。

3 廣東沿海地區(qū)軟基處理常用方法淺析

廣東沿海地區(qū)軟弱土層較厚，為達(dá)到建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)維護(hù)期總成本最優(yōu)、工期可控、質(zhì)量等要求，較常選用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理、PHC管樁及水泥攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行軟土路基處理，控制路基沉降。

（1）真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的作用原理是利用真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓兩種荷載同時(shí)作用，促使土體中的孔隙水加速排出，減低土中孔隙水壓力，增加有效應(yīng)力，加快土體固結(jié)，形成兩種荷載的疊加。真空預(yù)壓聯(lián)合堆載法常用于工期較緊、承載力和工后沉降要求較高的軟基處理。該方法可節(jié)省堆載材料，在堆載過(guò)程中無(wú)需分級(jí)加載，土體穩(wěn)定性好，工期較短，軟基處理效果較好；但當(dāng)處理地層中有透水層時(shí)，要采用封閉式密封墻來(lái)隔斷透水層，施工工藝復(fù)雜，總體造價(jià)相對(duì)較高。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法同樣會(huì)對(duì)處理范圍以外20m寬度內(nèi)產(chǎn)生比較明顯的附加沉降。

（2）PHC管樁應(yīng)以控制沉降的理論來(lái)進(jìn)行剛性樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)。由于PHC管樁造價(jià)較一般的水泥土樁要高，同時(shí)樁身強(qiáng)度大，承載力高，因此在設(shè)計(jì)中采用充分發(fā)揮樁土共同工作和疏化樁距（間距>6倍樁徑）的方法來(lái)進(jìn)行復(fù)合地基的設(shè)計(jì)，采用疏樁結(jié)構(gòu)是其最大的特點(diǎn)。為了充分發(fā)揮樁的作用，防止樁體向上的刺入破壞，在樁的頂部設(shè)置一樁帽，為充分利用樁土共同工作，在樁帽的頂部加鋪一層碎石墊層，由于樁土的剛度相差較大，因此為了提高碎石墊層的整體剛度，從而發(fā)揮土的作用，在碎石墊層中可增設(shè)兩層層土工格柵，形成樁網(wǎng)復(fù)合地基。

管樁樁網(wǎng)復(fù)合地基，具有處理深度大、施加填土快、工期短和造價(jià)高的特點(diǎn)，適于本場(chǎng)地軟土深厚的的軟基處理。該工法近年在廣東地區(qū)也得到了大面積的應(yīng)用，效果良好，并積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此可采用該種方法處理深厚淤泥。

（3）水泥土攪拌樁復(fù)合地基是利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。水泥攪拌樁適用于路基不穩(wěn)定，軟土厚度較大的地段。施工技術(shù)成熟，工期短，處理效果較好，實(shí)際工程中使用廣泛，在各種復(fù)合地基處治方案中造價(jià)較低，但受施工機(jī)械的限制，處理的深度有限，一般不宜超過(guò)15m，超過(guò)15m后施工質(zhì)量難以控制。目前大直徑如800mm以上，可以處理深度25m左右。

4 路基填筑土層預(yù)防沉降的質(zhì)量控制措施

4.1 設(shè)計(jì)方面

4.1.1 確保路基最小填筑高度

路基最小填筑高度必須保證不因地面水、地下水、毛細(xì)水及凍脹作用的影響而降低其穩(wěn)定性。按照路基設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)土基干濕類(lèi)型及毛細(xì)水位高度確保路基最小填筑高度。

4.1.2 明確路基填料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求

在施工圖設(shè)計(jì)中，必須明確不同填高內(nèi)路基填料的CBR值（最小強(qiáng)度）及最大粒徑要求。種植土、腐殖土、淤泥凍土及強(qiáng)膨脹土等劣質(zhì)土，嚴(yán)禁直接用于填筑路基。礫（角礫）類(lèi)土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路堤底部。

4.1.3 設(shè)計(jì)方法方面

應(yīng)用土工合成材料（土工格柵、塑料網(wǎng)格等）進(jìn)行加筋或制成柔性褥墊層，使之調(diào)節(jié)和控制不均勻沉降。土工合成材料是處理不均勻沉降的有效措施，而且土工合成材料除了對(duì)地基有加筋作用外，還有濾層、排水、隔離、防護(hù)、防滲等作用。

4.2 施工方面

4.2.1 嚴(yán)格控制填土含水量

施工時(shí)含水量要高于最佳含水量的1%～2%壓實(shí)為宜，避免出現(xiàn)小于最佳含水量的壓實(shí)情況。含水量偏小時(shí)，土粒間的潤(rùn)滑作用不足，土中的空氣不能排除、土粒間無(wú)法靠攏，因而難以達(dá)到最大密實(shí)度。如果含水量偏大，土粒被水膜包圍而分散得過(guò)遠(yuǎn)，不能達(dá)到最大密實(shí)度。

4.2.2 嚴(yán)格選取路基填料用土

嚴(yán)禁將種植土、腐殖土、淤泥、強(qiáng)膨脹土等劣質(zhì)土，用于路基填筑。

4.2.3 做好路基填筑碾壓工作

路基施工必須分層填筑，分層碾壓，一般路段壓實(shí)厚度不得大于30cm。不同性質(zhì)的土不能混填，同一種土填筑厚度不能小于50cm（兩層）。路基填筑須全幅填筑，一次到位，嚴(yán)禁幫寬。

4.2.4 做好路基施工中的排水工作

路基施工中，首先按照設(shè)計(jì)要求，做好排水工程以及施工場(chǎng)地附近的臨時(shí)排水設(shè)施，以保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài)。路基頂面做成2%～4%橫坡，便于表面水及時(shí)排出。

參考文獻(xiàn)：

[1] CJJ 37——2012.城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] CJJ 194——2013.城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50007——2011.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 成克其.淺析軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2015（7）.