市政道路的軟基處理

市政道路的軟基處理

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　　摘要：

　　在軟基路段建設市政道路，面臨市政道路軟基處理的問題。

　　關鍵詞：

　　市政道路，特點，軟基路段

　　一、市政道路工程有其自身的特點

　　如市政道路一般荷載都不太大(高填方處除外)，對地基承載力的要求不太高。對于剛性路面結構而言，路面結構整體性好，剛度比較大，對地基變形有一定的適應能力;對于柔性路面結構而言，即使由于路基的少量不均勻沉降而導致路面產生微小裂縫，只需稍加修補后也不影響道路的正常使用，但市政道路下埋設的管線對沉降要求相對較高。市政道路需要鋪設各類管線，包括給水、排水管道，如污水管、雨水管、市政供水管道等，另外還有電力、通訊管道、煤氣管道等。這些管道的鋪設對路基的沉降都有一定的要求，其中以污水管、雨水管對路基沉降的要求最為嚴格，當管線軟基壓縮沉降和側向位移時，管體產生縱向彎曲，致使管道失穩，在最薄弱處產生破裂而漏水。國內對此尚無統一的規定，人們對于差異沉降造成的管道破裂問題重視不夠，通常沒有對管線的軟基進行特殊處理。近年來市政道路管線軟基處理逐漸受到關注，但國內相關的資料很少。

　　二、城市道路軟基處理的常用方法

　　20世紀80年代以來，我國的公路建設進人了快速發展時期，軟土地區修建了許多條高速公路，在此期間從國外引進了不少軟基處理技術，其中應用最多的有：屬于排水固結法的塑料排水板(或袋裝砂井)堆載預壓(或真空預壓)法;屬于化學加固的水泥土攪拌法(包括粉噴樁和漿噴樁)，以及各種土工合成材料加筋墊層。在國內，目前市政道路的軟基處理基本上借用高速公路的軟基處理方法，根據目前國內的實際應用情況，常用的處理方法主要有以下幾種方法。

　　(1)換填墊層法。換填墊層法就是將路基一定深度范圍的軟弱土層(采用人工或機械開發等方式)，換填好的土、砂、石或石屑等材料，并經壓(夯)實做成壓縮性低、承載力高的墊層。根據換填方式的不同可分為：換填土、拋石擠淤法及爆破擠淤法。

　　(2)加載預壓排水固結法。加載預壓排水固結法是預先對地基加載，通過排水體排水，使地基土固結，以提高其承載力，并減少其工后沉降。以前排水體常采用袋裝砂井，并在頂上鋪上一層土工布加筋墊層，既可做為橫向排水通道，又可均化不均勻沉降。袋裝砂井的質量受施工質量影響較大，若袋中砂灌得不夠密實時，放入孔中，砂遇水將下沉，導致砂井上部脫空，不能與砂墊層連通，以致水無法排出，因此袋裝砂井逐漸被塑料排水帶所代替。與袋裝砂井相比，塑料排水帶具有施打速度較快、效率高、施工機械輕便、對軟基擾動較小、可工廠化生產、抗折能力較強、受施工影響小等優點。

　　(3)強夯法。強夯是將重錘(10t以上)從高處(10 m以上)自由落下，反復多次夯擊土體，迫使一定范圍內的土體壓密，以提高地基土的承載力，減少沉降。一般適用于非飽和、粗顆粒含量較高的土質，對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其淤泥和淤泥質土地基，處理效果更差。這些土也有采用強夯法加袋裝砂井(或塑料排水帶)進行綜合處理的，該方法在深圳地區有一些成功的應用實例但處理效果受施工質量的制約嚴重，從全國來看，總體處理效果不理想。國內外相繼采用了在夯坑內回填塊石、碎石、砂或其他粗顆粒材料，通過夯擊排開軟土，從而在地基中形成塊(碎)石墩。這種方法即強夯置換法。

　　(4)深層攪拌法。深層攪拌法是用水泥或其他材料作為固化劑的主劑，通過深層攪拌機械將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，形成具有一定強度的加固體。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法。此類地基應視為復合地基，樁土的共同承擔應力。目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高且地基承載力標準值不大于120 kPa的粘性土，當處理泥炭土或地下水具有侵蝕性，宜通過試驗確定其適用性。

　　(5)粉煤灰碎石樁。粉煤灰碎石樁(CFG)法，是利用工業廢料(粉煤灰)與碎石(或砂、石屑)摻入適量水泥形成的膠凝體。它具有一定的強度、良好的和易性、流動性及容易灌注等特點，粉煤灰碎石樁與周圍土體形成低標號混凝土樁復合地基，可節省水泥及砂的用量。這樣有利于混合料強度發揮、廢物利用、減輕環境污染，避免了炭化作用。

　　(6)加筋法。在軟土地基上沿水平方向鋪設一層或多層的加筋材料，并與填料組成一定厚度的加筋墊層，可以提高地基的承載力，均化地基應力，減少地基的不均勻沉降。但當地基中具有較厚的軟土，如果單純用加筋墊層來處理，即使承載力滿足要求，地基也會產生較大的不均勻沉降，難以從根本上解決問題。從減小沉降方面考慮，水泥深層攪拌樁不失為一種有效的處理方案，其形成的水泥土樁復合地基的基本工作性狀是：樁和樁間土的變形協調，充分發揮樁間土的作用，可以提高地基的承載力，減小地基的沉降。當軟基較厚，且對承載力和沉降要求較為嚴格的地基處理時，可以考慮綜合加筋墊層和水泥深層攪拌樁的優點，用加筋墊層和水泥深層攪拌樁復合地基聯合處理軟基。在加筋墊層的作用下，充分發揮水泥土樁與樁間土的共同作用的特性，提高地基的承載力，減小地基的沉降，均化地基的不均勻沉降。當加筋墊層采用新型高強土工格柵配合砂碎石時，其復合地基的整體強度大大提高，處理效果更為明顯。

　　三、結語

　　在軟基路段建設市政道路，面臨軟基處理的問題。目前市政道路的軟基處理基本上是借用高速公路的軟基處理方法，主要處理方法有：換填墊層法、堆載預壓法、加載預壓排水固結法、強夯法、深層攪拌法、粉煤灰碎石樁、加筋法。上述各種方法有其適用范圍，但由于城市道路需要埋設各類管線，因此對工后沉降的要求比高速公路要高。由于軟基處理方法不當，產生管線下軟基的不均勻沉降，導致管線不能正常運作甚至斷裂損壞，因此，尋求解決市政道路管線軟基差異沉降問題的可靠的方法，冥有重大的社會、經濟效益。市政管線基礎的軟基處理，若采用一般高等級公路的處理方案，往往難以滿足管線對沉降的要求，若整個道路斷面都按管線基礎的要求進行軟基處理，則造價太高，所以應綜合考慮不同管線對沉降的要求以及地質條件、工期、經濟等方面的因素，采用不同的軟基處理方案。本文通過工程實例分析新型的市政道路軟基處理方法―在同一斷面的不同位置采用不同的軟基處理方案(中間為排水固結法處理，兩側為水泥土攪拌法處理)，實測表明，該處理方法能顯著提高管線地基的承載力，滿足管線對沉降的要求，大幅降低造價。因此，需要進一步改進設計，尋求更合理、經濟的市政道路軟基處理方案和施工方法。

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