浅谈城市道路软基处理方法

    谢齐云

    摘要：软土是指以水下沉积的软弱粘性土或淤泥为主的地层，有时也夹有少量的腐泥或泥炭层。主要时城市道路软土地基处理的方式方法进行了分析探讨。

    关键词：表层处理；粉喷桩 排水固结

    1 前言

    所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软黏性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。过去在一般城市道路通过软土地区，由于道路等级不高，路基宽度窄，且多低路堤，故对软基处理较少。但随着城市交通量增大，对城市道路的要求增高，为了确保路基及其外侧建筑物等的安全，必须对软基进行处理。软土给城市道路工程建设带来较大的影响和隐患。在软土地区修建道路，常发生道路沉降变形，严重影响了道路的使用，由此造成的经济损失越来越大。近年来，在城市道路工程建没中，软基处治问题已成为影响工程造价和道路使用质量的主要因素之一。

    在我国沿江、沿湖、沿海的城市广泛分布着软土，而这些城市一般又是经济发达的城市，对城市道路网的完善需要迫切，对道路的功能要求越来越高，而软土给这些城市的道路带来不同程度的危害，如路基滑移、路面起伏不平、桥涵通道处跳车使这些城市的道路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、科研、处治。本文结合温州地区的工程实践谈谈城市道路软基处理方法。

    2 表层处理法

    表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。

    2.1 表层排水法

    对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

    设计与施工：(1)沟槽的布置沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。(2)沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽0．5m，深0．5一1.O m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂(砂砾)回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距lO-15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时。

    2.2 砂垫层法

    对于地基上部软土层极薄且含水量大时，在软土地基上敷垫0．5-1．2m左右厚的砂垫层。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用；同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位；在进行填土及地基处理施工时，为施工机械提供良好的通行条件。

    设计与施工：(1)如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。(2)砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。

    2.3 土工织物加强法

    土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带，然后再制成平面结构的土工织物。土工织物突出的优点是重量轻，整体连续性好(可做成较大面积的整体)，施工方便，抗拉强度较高，耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好。

    土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料桐比，它具有独特的性能与功效。土工格栅分为塑料类和玻璃纤维类两种类型。

    采用编织土工布和土工格栅， 铺设于软基表面，可起到反滤、排水、隔离和补强的作用。

    2.4 添加剂法

    对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性。以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使粘土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

    3 城市道路深层软基处治

    3.1 排水固结法

    其原理是采用由水平排水砂垫层和竖向排水体构成的排水系统，改变地基原有排水边界条件、缩短地基空隙水的排水距离、加速软土地基的固结过程。工程造价低，施工简单，操作容易，效果较好。

    3.2 加固土桩法

    用带有回转、翻松、喷粉与搅拌功能的机械，将软土地基局部范围的某一深度、某一直径内的软土用固化材料予以改良、加固，形成加固土桩体，例如：粉喷桩、旋喷桩。施工速度快、加固深度大、效果好，但造价较高。

    3.3 粉喷桩加固处理法

    3.3.1 施工设计

    (1)粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

    (2)场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性士；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

    (3)施工机具准备，进行机械组装和试运转。

    (4)粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

    (5)粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

    3.3.2 施工注意事项

    (1)控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

    (2)严禁没有粉体计量装置的喷粉机投^使用。

    (3)定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2mm．当钻头提升至地面以下0．5m时，喷粉机应停止喷粉。

    (4)当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于lm．粉喷桩施工时。泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。

    (5)为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1％。

    (6)搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志。以便掌握钻人深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

    (7)储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。

    (8)粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻人深度及每根桩的钻进时间等，监理人员应随时检查记录情况。

    4 结束语

    软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使道路沉降过大或小均匀沉降，对道路成不同程的的然害，以上介绍的只是工地常用的几种处理软土地基的方法，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种方法可以交替或一起使用。