關于城市道路設計中對地基處理的技術應用

薛俊寬

摘 要：本文以工程設計為例，通過對強夯法，換土墊層法，預浸水法，化學加固法等幾種常見軟基處理方法進行論述，本著經(jīng)濟合理可靠的原則對濕陷性黃土與潮濕路基進行方案比選。

關鍵詞：地基處理;濕陷性黃土;潮濕路基;設計

文章編號：2095-4085（2020）04-0042-02

太原位于山西省境中央，華北地區(qū)黃河流域中部。東，西，北三面環(huán)山，中，南部為河谷平原，整個地形北高南低呈簸箕形。山西綜改示范區(qū)位于太原市區(qū)南部，汾河東岸，晉中盆地北端。

1 工程概況

在工程設計過程中，以山西轉型綜改示范區(qū)汾河東岸地質情況為依據(jù)，結合道路等級，規(guī)模，內容等情況對地基進行處理并加以整理。本文以化章街工程為實例進行論述。

1.1 地質條件

根據(jù)勘探地層情況，場地土在勘探深度內主要由新近沉積的填土與粉土，粉質粘土和砂類土等構成?，F(xiàn)將巖土構成與工程特性敘述如下。

第①層，雜填土（Q2ml4）。

雜色，主要由磚塊、碎石等建筑，生活垃圾組成，以粉土，粉質黏土填充，結構松散，為近年堆填，呈欠固結狀態(tài)，均勻性差。

第①1層，素填土（Q2ml4）。

褐黃色，表層為耕土，巖性由粉土組成，含云母，

氧化鐵鋁，煤屑，磚屑，植物根系等，搖振反應中等，韌性低，干強度低，具中壓縮性，均勻性差。堆填時間2年～3年。

第②層，黃土狀粉土（Q1al+pl4）

褐黃色，濕，稍密～中密，含云母，氧化鐵鋁，煤屑等，夾大量粉質黏土薄層，軟塑狀態(tài)，搖振反應迅速，韌性低，干強度低，具高～中壓縮性。

第③層，粉土（Q1al+pl4）。

褐黃色～褐灰色，濕，稍密～中密，含云母、氧化鐵鋁，煤屑等，夾大量粉質黏土薄層及粉細砂層，搖振反應中等，韌性低，干強度低，具中壓縮性，屬黏質粉土。

第④層，粉質黏土（Q1al+pl4）。

褐黃～褐灰色，含云母、氧化鐵鋁、煤屑等，夾有粉土、粉細砂薄層，可塑～硬塑狀態(tài)，無搖振反應，稍有光滑，干強度中等，韌性中等，具中壓縮性。

1.2 地基性質評價

1.2.1 路基土承載力

巖土層主要力學參數(shù)見表1。

1.2.2 路基土的濕陷性分析

K0+000～K0+480，K0+580～K1+400段第②層具有濕陷性，類型為非自重濕陷，等級為Ⅰ級（輕

微）濕陷，其余為非濕陷性土。

1.2.3 路基土的干燥狀態(tài)

由土工試驗知，擬建道排場地K0+480～K0+580段地表和地表以下一定深度范圍內土體含水量較大，建議路基土的干濕類型按潮濕～過濕考慮。

2 地基處理方案

2.1 常見地基處理方法

2.1.1 強夯法

強夯法又稱動力固結法，通過重錘下落對土基施加瞬間巨大的沖擊壓力，黃土間的結構顆粒發(fā)生移動，小顆粒填補進大顆粒間的空隙，從而達到增大土質密實度的效果，降低壓縮變形，提高路基強度。適用于雜填土，素填土，碎石土，砂土，濕陷性黃土，低飽和度粉土和黏性土。處理深度可達40m，一般處理濕陷性土層厚度為3m～6m，不宜超8m。施工簡單，效率高，工期短，質量較明顯。不過隨著重錘持續(xù)沖擊，實際的夯實深度并不會與夯擊重量和次數(shù)增加呈正比，反而呈反比。強夯的振動可能會對周圍環(huán)境造成不良影響，需考慮周圍的環(huán)境因素。

2.1.2 換土墊層法

將路基范圍內的軟弱不良土挖除，回填抗剪強度高，壓縮性較小的巖土材料，如灰土，石渣，中（粗）砂，碎（卵）石等，分層夯實后形成雙層路基。墊層能有效擴散基底壓力，提高地基承載力，減小沉降。實踐表明，經(jīng)過換填處理的黃土路基濕陷性速率和濕陷量大大減少，一般表土墊層的濕陷量減少1cm～3cm，而灰土墊層的濕陷量往往小于1cm。墊層法對地下水位以上濕陷性黃土路基的處理層厚度在1m～3m。采用灰土墊層處理法，可同時提高墊層土的承載力及增加路基的穩(wěn)定性。

2.1.3 預浸水法

利用黃土浸水后產生自重濕陷的特性，消除黃土土層的自重濕陷性，適用于處理土層厚度大于10m，自重濕陷量計算值不大于500mm的黃土路基，若預浸水法處理后，淺層黃土仍具外荷濕陷性，還需做其它處理措施。

此法耗水量大，工期長，一般需比正式工期提前半年到一年進行，浸水前沿場地四周修土埂或下挖50cm，并設置標點以觀測濕陷變形，濕陷性變形的觀測應到濕陷基本穩(wěn)定為止。但對于水資源困乏地區(qū)，不易采用預浸水法。

2.1.4 化學加固法

通過注入水泥或化學漿液的措施，經(jīng)過化學反應生成膠凝固物質，以增加土顆粒之間的連結，提高路基的力學強度，進而達到一定承載力，減小沉降，增加穩(wěn)定性，防止?jié)B漏。常用的有注漿法和水泥土攪拌法。

2.2 本項目方案比選

2.2.1 濕陷性黃土段路基

強夯法適用范圍廣，施工快速，效果顯著，造價低廉，但由于項目區(qū)北側為住宅小區(qū)，南側綠化帶下新建成管廊設施，對施工振動比較敏感，為防止振動對建筑結構物帶來損壞，放棄本處理法。

本項目工期緊張，放棄采用預浸水法。

墊層法適用于各類軟弱不良土地基，能有效擴散基底壓力，顯著提高地基承載力，減小工后沉降。

經(jīng)綜合比選，采用換填處理方式。

填方段清表壓實后，先回填60cm的6%石灰土，分層壓實，然后采用40cm雙層土工格柵包裹6%石灰土分層回填，最后填筑路基填料至路床頂面，處理范圍為道路坡腳外1m。

挖方段路床往下超挖100cm，壓實后先回填60cm6%石灰土，分層壓實，然后采用40cm雙層土工格柵包裹6%石灰土分層回填至路床頂面，處理范圍為道路紅線外1m。

2.2.2 潮濕～過濕段路基

該段路基位于農田，地勢低洼，受以前農田灌溉渠影響，地表土常年處于潮濕狀態(tài)，采用傳統(tǒng)的晾曬無法在短期內取得理想效果，而水泥土攪拌法之類的化學加固每平米造價較高，且需專業(yè)施工隊伍與設備，工期長（需檢樁）。經(jīng)綜合比選，采用換填處理方式。

該段路基全斷面往下超挖120cm（含清表），壓實后回填60cm片石，上鋪設20cm厚級配碎石找平層，最后采用40cm雙層土工格柵包裹6%石灰土分兩層壓實回填，以隔絕地下水及毛吸水對路基的危害。

3 結 語

在道路設計過程中，軟弱路基處理屬于常見問題，路基沉降大，不均勻會引起行車不舒適，甚至可能引發(fā)安全事故。隨著現(xiàn)代工程科技的發(fā)展，多種軟基處理技術在實際工程中得以應用推廣。不同處理方法有其各自特點，應根據(jù)地基條件（地勘資料），道路條件（道路等級，道路性質，填挖高寬度，項目位置），施工條件（工期，材料，作業(yè)環(huán)境）等諸多因素，本著因地制宜，經(jīng)濟合理的原則選用處理方法，是地基處理技術運用的關鍵。

參考文獻：

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[2]邱良豐.濕陷性黃土路基的處理方法[J].農業(yè)科技與信息，2008，（06）.