淺談城市道路設(shè)計(jì)中軟基處治問題

呂江峰 李鎧同

（云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司， 云南 昆明 650299）

城市道路中的軟土路基主要就是軟弱基層結(jié)構(gòu)，含水量普遍偏高，穩(wěn)定性較差，如果不能合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，將會(huì)誘發(fā)很多嚴(yán)重的問題。因此，在城市道路設(shè)計(jì)的工作中，應(yīng)結(jié)合軟基的具體工況，制定完善的設(shè)計(jì)方案，盡量避免軟基處治不當(dāng)帶來的整體破壞性影響。

1 城市道路設(shè)計(jì)中的軟基處治問題

在城市道路中軟基的含水量較高，壓塑性也很強(qiáng)，如果在設(shè)計(jì)工作中不能合理進(jìn)行處治，將會(huì)導(dǎo)致在工程建設(shè)中難以有效處治軟基，最終誘發(fā)路面沉降的后果，輕則影響行車舒適性，重則影響行車安全性。

1.1 淺層與深層處治問題

目前，在城市道路的設(shè)計(jì)過程中，若未能嚴(yán)格進(jìn)行軟土地基結(jié)構(gòu)的淺層與深層處治設(shè)計(jì)，難以結(jié)合軟基的特點(diǎn)合理進(jìn)行淺層與深層的處治，將導(dǎo)致軟基的淺層結(jié)構(gòu)與深層結(jié)構(gòu)的含水量難以控制，土層的物理性能較差，對項(xiàng)目整體路基穩(wěn)定性會(huì)造成不良影響。

1.2 沉降環(huán)境處治問題

近年來，在城市道路軟基處治方面，需針對具體工況，再結(jié)合軟基結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與規(guī)律制定出完善的沉降環(huán)境處治方案，但針對軟基結(jié)構(gòu)工后沉降嚴(yán)重超標(biāo)的工況，還沒有高效的處治措施。目前，雖然在設(shè)計(jì)方案中采用清淤換填法、拋石擠淤法、土工聚合物法、石灰樁法、排水固結(jié)法、水泥土攪拌樁法、CFG 樁法、管樁法等進(jìn)行沉降環(huán)境的處治，但是，設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)性與合理性，整體效果較差，均存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、沉降難以控制等問題。

2 城市道路設(shè)計(jì)中軟基結(jié)構(gòu)處治問題的解決對策

城市道路設(shè)計(jì)的工作中應(yīng)全面分析目前存在的軟基結(jié)構(gòu)處治問題，制定完善的設(shè)計(jì)方案，有效開展軟基結(jié)構(gòu)處治工作，具體措施為：

2.1 淺層與深層的設(shè)計(jì)方式

實(shí)際工作中應(yīng)強(qiáng)化淺層與深層方面的設(shè)計(jì)力度，有效解決軟基結(jié)構(gòu)問題。①在淺層處治設(shè)計(jì)中，應(yīng)針對軟基的具體工況進(jìn)行分析，一般采用淺層排水的方式控制工后沉降?？稍诘缆分性O(shè)計(jì)盲溝，使得軟基中的水分排出，以此減少軟基的含水量。設(shè)計(jì)的盲溝不僅可以用于解決軟基問題，還能用在后期工程中，起到良好的排水作用，預(yù)防水進(jìn)入路基中誘發(fā)結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題。②在深層處治設(shè)計(jì)中，要先解決軟基的含水量過高的問題，在其中設(shè)計(jì)垂直性的排水井，并完善其加壓功能與抽水功能，有效控制軟基結(jié)構(gòu)中的水分，再設(shè)計(jì)水泥攪拌樁加固結(jié)構(gòu)，使得軟基結(jié)構(gòu)中的土體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成強(qiáng)度較高的凝膠體。在設(shè)計(jì)工作中強(qiáng)調(diào)將水泥材料噴灑到軟基中，攪拌處治之后提升軟基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度[1]。

2.2 沉降環(huán)境處治方面的設(shè)計(jì)措施

沉降環(huán)境處治方面應(yīng)該做好相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，完善設(shè)計(jì)方案與模式，增強(qiáng)整體的設(shè)計(jì)工作效果。具體措施為：

1.換填處治

換填處治的方式，主要是將軟基中的土壤挖除，在其中填充強(qiáng)度、承載力較好的材料，例如：片石、碎石、碎石土、二灰土等，再進(jìn)行逐層密實(shí)處治。在城市道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)明確軟基薄層區(qū)域的換土處治，將換土深度設(shè)計(jì)在3m 左右，在其中設(shè)置碎石、灰土墊層，提升承載能力。另外，還需要在其中增設(shè)分堆攤鋪的系統(tǒng)，要求將墊層的原材料，先堆積成為土堆，之后利用機(jī)械設(shè)備攤鋪，提升軟基墊層的荷載拉力，并增強(qiáng)其承載力。設(shè)計(jì)工作中還需注意，設(shè)置逐層壓實(shí)方案，要求采用壓路機(jī)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)，降低軟基地層區(qū)域的含水量，形成低含水率密實(shí)結(jié)構(gòu)。

2.排水固結(jié)設(shè)計(jì)

排水固結(jié)法的原理是降低軟基土質(zhì)中的含水率，并將其中的空氣共同排除，然后進(jìn)行壓實(shí)處治，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與硬度。城市道路設(shè)計(jì)采用排水固結(jié)法，應(yīng)在軟土結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)豎向排水井，縮短距離，采用有效排水方式進(jìn)行軟土加固處治，增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)的排水形式特點(diǎn)，可在城市道路設(shè)計(jì)中進(jìn)行固結(jié)法的分類處治，首先，設(shè)計(jì)降水預(yù)壓系統(tǒng)，通過抽排軟基中水分，減小空隙壓力，增強(qiáng)固結(jié)作用。其次，設(shè)計(jì)電滲排水系統(tǒng)，就是在軟基結(jié)構(gòu)中通直流電，在電場作用下水會(huì)從陽極流入到陰極，并從陰極的位置將水分排出，以免水分在陽極的位置補(bǔ)充，可全面降低軟基中的水分，并增強(qiáng)穩(wěn)定性。最后，可設(shè)置真空預(yù)壓系統(tǒng)，就是采用真空泵在軟基砂井中抽氣處治，為達(dá)到密封性要求，還需在土層上方設(shè)置墊層，使用薄膜密封處治，保證真空泵的抽氣效果，減少軟基結(jié)構(gòu)中的含水量，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。除此之外，還可以設(shè)計(jì)堆載預(yù)壓系統(tǒng)，就是在軟基中進(jìn)行預(yù)壓處治，減少其中的含水量，提升結(jié)構(gòu)的密實(shí)度與承載力，以此有效解決目前存在的軟基問題[2]。

2.3 高強(qiáng)度夯實(shí)設(shè)計(jì)措施

在城市道路設(shè)計(jì)中應(yīng)重視高強(qiáng)度夯實(shí)處治，可有效解決軟基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度問題，提升軟基的密實(shí)度，增強(qiáng)抗壓效果，提升軟基結(jié)構(gòu)處治的質(zhì)量。在設(shè)計(jì)高強(qiáng)度夯實(shí)措施的過程中，可利用強(qiáng)度較高的夯實(shí)措施進(jìn)行處治，擠壓軟基中的水分，提升結(jié)構(gòu)的牢固性與抗壓性，并保證符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。在選擇夯實(shí)機(jī)的過程中，重視操作強(qiáng)度，確保強(qiáng)度的設(shè)置符合要求，可有效進(jìn)行軟基的處治。與此同時(shí)，還需重視捶底部位置的設(shè)計(jì)，保證夯實(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確性。為確保夯實(shí)質(zhì)量，在設(shè)計(jì)工作中還需嚴(yán)格進(jìn)行夯實(shí)強(qiáng)度的控制，保證軟基夯實(shí)的均勻度符合要求，以此確保整體軟基結(jié)構(gòu)的處治效果[3]。

2.4 水泥攪拌樁的設(shè)計(jì)

城市道路設(shè)計(jì)中為有效解決軟基問題，還應(yīng)重點(diǎn)設(shè)計(jì)水泥攪拌樁，通過水泥攪拌樁提升軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，并增強(qiáng)其承載力。采用深層次的攪拌機(jī)設(shè)備，將水泥漿攪拌到軟基結(jié)構(gòu)中，攪拌之后形成強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)。此類方式適合應(yīng)用在泥炭質(zhì)土，加固效果很好。在設(shè)計(jì)中采用水泥攪拌樁，可增強(qiáng)地基的強(qiáng)度，保證整體剛度符合要求，在一定程度上還能限制軟土變形，預(yù)防出現(xiàn)地基穩(wěn)定性問題，降低總沉降量，形成復(fù)合型的富集結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)的荷載力，在設(shè)計(jì)工作中需要結(jié)合具體狀況進(jìn)行處治，保證軟基結(jié)構(gòu)處治的效果[4]。

3 結(jié)語

在城市道路軟土路基設(shè)計(jì)中，軟基處治還存在很多問題，不能確保路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，則會(huì)影響行車的舒適性和安全性。因此，在城市道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)總結(jié)以往設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，樹立正確觀念意識(shí)，采用深層與淺層處治相結(jié)合的方式，合理設(shè)計(jì)沉降環(huán)境的處治系統(tǒng)，保證城市道路軟基結(jié)構(gòu)處治效果，滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，從而改善城市交通環(huán)境。