浅议市政道路软基处理方法与注意事项

Abstract: the soft foundation is to enhance the strength of weak foundation, ensure the stability of the foundation, reduce the compressibility of soft soil, reduce the basis of settlement and uneven settlement. This paper focuses on the urban road soft foundation treatment methods and matters needing attention are analyzed, and an example of soft foundation treatment effect is evaluated.

Key words: municipal road soft base processing method matters needing attention example analysis

一、前言

近年来，随着我国经济的飞速发展、城市不断扩张，城市基础设施建设也突飞猛进，势必面临在软基路段建设市政道路。而市政道路与建筑单体以及桥梁不同，对地基承载力要求不太高，但对地基整体性以及沉降要求比较高，对于市政道路而言，基础的沉降小则引起道路产生裂缝，大则引起道路凹陷，影响道路美观以及使用。本文主要对市政道路软基处理的常用方法与注意事项进行了分析，并结合实例对软基处理的效果进行了评价。

二、市政道路软基处理的常用方法与注意事项

(1)开挖换填法

全部或部分挖除软土，换填以砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的粘性土。对于软土厚度小于3m的情况，一般可采用全部挖除换填的方法;对于厚度大于3m的情况，通常只采取部分挖除换填的方法。根据换填方式的不同可分为：换填土、抛石挤淤法及爆破排淤法。注意事项：换填法是常用的软基处理方法之一，在市政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，且开挖出来的软土还要找地方堆放。

(2)荷载压重法

该法是以路堤荷载增加作用于地基上的总应力，加速固结，消除大部分工后沉降，同时提高地基承载力的方法。当工后沉降满足要求即可修筑道路路面。根据压重的不同目的，通常把超过最后设计荷载的加载，叫超载压重法;把预先加载使地基固结沉降，然后卸除荷载，再修构造物的，叫预压法。注意事项：该方法使用于在压缩性大、透水性好的泥炭地基土，但该方法要求时间长，只能使用软土厚度不大的情况。

(3)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。

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。

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。

③敷垫材料法对于地基土层不均匀，可能发生局部不均匀沉降和侧向变位，可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力，来增强施工机械的通行，均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位，以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

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。

(4)粉喷桩加固处理法

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，应回填粘性土;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，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。

2)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入使用。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2cm。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1m。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，以便掌握钻入深度，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。

(5)竖向排水固结法

在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。

1)施工设计地基处理范围，为了稳定，以填土坡面下为处理对象;为防止沉降，主要以路基顶面宽度下作为处理对象。①查看是否有砂层存在;②防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch 为竖向的固结系数CV 的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际Ch 只能达到CV 甚至小于CV 的值;③砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。

2)施工程序：①铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。②打入排水砂井。其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15～20m，超过这一深度工程费用明显增大。

3)注意事项：①按设计图间距布置砂井。用不同颜色标志已打入或待打入的井位。②导杆应始终保持竖直，并经常检查。打入深度按设计规定。③允许以较快的速度打入，但套管拔出速度应控制在填充砂及压气能从容地操作为度。留心套管拔出时砂在成拱作用下与套管一起被上提产生间隙，这样常使软土侵入砂井切断砂柱。④填充砂料可采用传送带连续投入，也可采用漏斗提升喂入，从正确计量考虑，以后一种方式为优。

三、工程实例分析

某工程为隧道连接线道路工程，全长4.71km，路面标准宽度50m，双向六车道，是城市一级主干道。其中软基路段长2.53km，几乎占全长的一半，软基处理是该工程最主要的分项控制工程之一。该工程场地上部为人工填土，厚度仅0.5m左右，密实度及均匀性差，工程性质不良。下卧淤泥层厚l0～15m，属高压缩性、低透水性、低强度的软弱土体。城市污水管、雨水管以及预留煤气管位布置在非机动车道下，交通信号电缆和路灯电缆布置在非机分隔带下，其余管线布置在人行道下。

软基处理方案: 该道路工程为城市主干道，管线很多，雨、污水管线埋设较深(最深达7m)，对沉降敏感，软基路段均为填方路堤，工期紧。为了满足路基两侧的雨、污水深埋管基工后沉降≤10cm的要求，在保证工程质量的前提下，尽量降低造价，该工程采用袋装砂井配合堆载预压排水固结处理，非机动车道及人行道下采用粉喷桩复合地基处理的设计方案。袋装砂井的直径为70mm，间距为1.2m，三角形布置，水泥土搅拌桩直径为500mm，间距1.0m，三角形布置，袋装砂井和水泥土搅拌桩均穿过淤泥层和淤泥夹砂层，进入粉质粘土层，砂垫层厚0.5m，一层单向土工格栅加筋，如图1所示。
软基处理标准横断面图