城市道路工程施工中软弱地基处理技术

城市道路工程施工中软弱地基处理技术分析张瑞宝 福建拓福工信建筑工程有限公司摘 要：本文根据目前城市道路建设中软弱地基处理的施工方法进行了阐述,从软弱地基处理入手进行论述，总结出自己相关经验。

关键词：城市道路；软弱地基处理 措施；适用1 城市道路软弱地基处理的常用方法在国内，目前城市道路的软弱地基处理基本上借用高速公路的软弱地基处理方法，以下介绍常用的几种方法。

1.1 换填垫层法换填垫层法就是将路基一定深度范围内的软弱土层（采用人工或机械开挖等方式），换填好的土、砂、石或石屑等材料，并经压实做成压缩性低、承载力高的垫层。

根据换填方式的不同可分为：换填土、抛石挤淤法。

1.2 堆载预压法该法是在工程建造之前，用大于或等于设计荷载的静荷载进行预压，促使地基提前固结下陷，消除大部分完工后之地层下陷，提高地基的承载力。

当施工完成后之下陷达到稳定值，强度达到设计要求的数值后，在修筑道路路面。

1.3 载入预压排水固结法加载预压排水固结法是预先对地基加载，通过排水体排水，使地基土固结，以提高其承载力，并减少其工后下陷。

以前排水体常采用袋装砂井，并在顶上铺上一层土工布加筋垫层，既可做为横向排水通道，又可均化不均匀沉陷。

袋装砂井的质量受施工质量影响较大，若袋中砂灌得不够密实时，放入孔中，砂遇水将下沉，导致砂井上部脱空，不能与砂垫层连通，以致水无法排出，因此袋装砂井逐渐被塑料排水带所代替。

与袋装砂井相比，塑料排水带具有施打速度较快、效率高、施工机械轻便、对软弱地基扰动较小、可工厂化生产、抗折能力较强、受施工影响小等优点。

1.4 夯实法夯实法是将重锤（10t 以上）从高处（10m 以上）以自由落体下击，反复多次夯击土体，迫使一定范围内的土体压密，以提高地基土壤的承载力，减少沉陷现象。

一般适用于非饱和、粗颗粒含量较高的土壤，对于饱和度较高的粘性土壤，一般来说处理效果不显著：尤其淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。

1.5 深层搅拌法深层搅拌法是用水泥或其它材料作为固化剂的主剂，通过深层搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，形成具有一定强度的加固体。

深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。

此类地基应视为复合地基，桩土共同承担应力。

目前常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量软高且地基承载力较差的粘性土，当处理泥炭土或地下水具有侵蚀性，宜通过试验确定其适用性。

1.6 粉煤灰碎石桩粉煤灰碎石桩法，是利用工业废料（粉煤灰）与碎石（或砂、石屑）掺入适量水泥形成的胶凝体。

它具有一定的强度、良好的和易性、流动性及容易灌注等特点，粉煤灰碎石桩与周围土体形成低强度混凝土桩复合地基，可节省水泥及砂的用量。

这样有利于混合料强度发挥、废物利用、减轻环境污染，避免了炭化作用。

1.7 加筋法在软土地基上沿水平方向铺设一层或多层的加筋材料，并与填料组成一定厚度的加筋垫层，可以提高地基的承载力，均化地基应力，减少地基的不均匀沉陷。

但当地基中具有较厚的软土，如果单纯用加筋垫层来处理，即使承载力满足要求，地基也会产生较大的不均匀沉陷，难以从根本上解决问题。

从减小沉陷方面考虑，水泥深层搅桩不失为一种有效的处理方案，其形成的水泥土桩复合地基的基本工作性质是：桩和桩间土的变形协调，充分发挥桩间土的作用，可以提高地基的承载力，减小地基的沉陷。

当软基较厚，且对承载力和沉陷要求较为严格的地基处理时，可以考虑综合加筋垫层和水泥深层搅拌桩的优点，用加筋垫层和水泥深层搅拌桩复合地基联合处理软基。

在加筋垫层的作用下，充分发挥水泥土桩与桩间土共同作用的特性，提高地基的承载力，减小地基的沉陷，均化地基的不均匀沉陷。

2 城市道路软基处理方法评价换填垫层法在地区城市道路工程中应用最多，但换填处理只能在软土层厚度较薄的情况下使用。

软土层较厚时，换填处理的工程量大，施工比较困难，造价也很高。

堆载预压法排水固结时间长，因此工期也较长，而且只能适用于软土不太厚的情况，如果时间允许，可单独使用，如果工期紧，可结合排水固结法一起使用。

对正常压密的深厚软粘土而言，载入预压排水固结法是经济有效的软基处理方法，但用此方法处理后，由于软土厚度大，总沉陷、完工后沉陷及差异沉陷都较大，无法达到预期的要求，不均匀沉陷对都市道路内管线的破坏也较大。

夯实法一般不宜用于加固饱和软粘土，因为易形成“橡皮土”，夯压后地基承载力降低，夯实置换法虽有较多成功的应用经验，但至今尚未形成一套设计计算方法，处理效果与置换所夯填的材料有关，对差异沉陷（下转第177页）首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N 2 或N 3 级精密水准仪。

并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。

随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十 0．00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十 500mm)。

然后每施工一层就复测一次，直至竣工。

6.4 将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值。

从而确定出沉降量。

某个观测点的每周期沉降量：△c＝Hh，I—Hn，I -1．N 表示某个观测点，I表示观测周期数(I＝1，2，3……)且H1＝H0累计沉降量：△C＝∑△c(n)，n 表示观测点号。

7 探讨的两个问题a) 确定建筑物沉降观测精度的合理性。

由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。

对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合工程特性的需要。

b) 在沉降观测过程中，沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏状现象。

这就分析原因，进行修正。

①第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。

可能是首次观测精过低，若回升超过 5mm 时，第一次观测作废，若回升 5mm 内，第二次与第一次调整标高一致。

②曲线在某点突然回升。

原因：水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高，观测点碰后高于碰前。

处理措施：取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。

③曲线自某点起渐渐回升。

原因：一般是水准点下沉所致。

措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉重。

在十天高速公路安康西段沉降观测过程中，涵洞、桥梁观测是基础完成以后就开始的。

目前公路已投入运营一年多了，还有专业测量单位负责沉降观测。

的控制较差，一般用于处理大面积填海等工程，并应通过试夯确定设计参数。

深层搅拌法和粉煤灰碎石桩适用于高饱和深厚软土、工期要求紧迫、路堤荷载较大且沉陷量控制较严的工程，能迅速增加地基承载力，减小沉陷，但造价较高，一般用于处理进桥版或对地下管线沉陷控制较严的路段，对有机质含量较多的淤泥应通过配合比试验确定是否可用。

加筋法有效地减小路基完工沉陷，抑制地下管线的变形，且工程造价较低，是简单、经济、有效的均衡差异沉陷的措施。

3 城市道路软基处理的特点．城市道路下埋设的管道以污水管和雨水管对路基沉陷的要求最为严格，通常要求管道地基的工后沉降小于10cm 。

污水管和雨水管一般均属于无压自流管道，有设计要求的自清流速，管道铺设要求有一定的坡度，若路基的工后差异沉降太大，将会导致管道排水能力下降、淤堵等，严重的还将导致管道损坏折断、污水外流，对环境造成污染。

软基的不均匀沉陷对管道产生的损坏主要有：a) 在采用橡胶圈密封的接口处，往往是橡胶圈被挤出；在采用打口方式的承插口处，接口易松脱发生漏水事故。

b) 造成钢管在焊接口处断裂，裂缝一般为环向，呈中间大两边小的形状。

c) 管道伸缩节的接头易被拉裂。

d) 阀门的法兰被拉裂或皮垫被损坏而造成漏水。

e) 在局部有大石块的管基或管渠交叉处，普通铸铁管易断裂。

针对城市道线回填问题，目前业内大量使用控制性低强度材料混凝土(CLSM)来解决管线沉陷不均的问题，其好处为加入早强剂可于 3 小时即行通车且对于狭小管道机具无法进入施工之场所因其自充填的效果可代替回填材使用，但因受限施工时间短暂施工厂商素质不一常导致混凝土强度质量难控管。

4 工程实例依西滨公路台 61 线大安溪桥路堤衔接段之经验，为进行桥梁吊装工程必须进行大范围土质改良以加强土壤承载力，因当地表土为含水量相当高之厚软泥土层而下层则为卵砾石层，使用换填垫层法将产生数量相当多之淤泥无处运弃而夯实法又无法使淤泥紧密增加承载力，选择使用深层搅拌法作为土质改手段，因工期紧迫须让软泥土层产生足够支承力作为运输道路及吊梁地基，故采用低坍度高强之混凝土利用挖土机将混凝土与淤泥适当拌和，二日后经测试原淤泥土层已固结并有足够之支承力可供车辆行驶并进行桥梁吊装作业。

5 结语上述各种方法有其适用范围，但由于城市道路需要埋设各类管线，因此对完工后沉陷的要求比高速公路要高。

由于软基处理方法不当，产生管线下软基的不均匀沉降，导致管线不能正常运作甚至断裂损坏造成社会成本大幅提高，寻求解决城市道路管线软基差异沉降问题的可靠、经济的方法，具有重大的社会、经济效益。

轮压路机碾压 1~2 遍。

碾压过程中，不应有任何蠕动现象。

b）湿法施工（水结碎石）。

①开始的工序与干法施工相同；②粗碎石层表面孔隙全部填满后，立即用洒水车洒水，直到饱和为止；③用1 2 ~ 1 5 t 三轮压路机跟在洒水车后面进行碾压。

在碾压过程中，将湿填隙料继续扫入所出现的孔隙中。

洒水和碾压应一直进行到细集料和水形成粉浆为止；④干燥碾压完成的路段要留待一段时间，让水分蒸发。

结构层变干后，表面多余的细料，应扫除干净。

填隙碎石施工完毕后，表面粗碎石间的孔隙既要填满、填隙料不能覆盖粗集料而自成一层，表面应看得见粗碎石。

碾压后基层的固体体积率应不小于85%，底基层的固体体积率应不小于83%。

填隙碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时，禁止开放交通。

参考文献[1] 王亚辉.公路工程路面基层填隙碎石施工技术[J].技术与市场，2011（7）.[2] 陈国明，谭忆秋，冯中良，等.常温施工式填缝料低温性能评价体系的研究[J].公路，2004（1）（上接第175页）（上接第174页）。