中新天津生态城道路路基处理方式探讨

2015-03-15马春亭

天津建设科技 2015年6期

关键词：粘土滨海淤泥

□文/马春亭

中新天津生态城道路路基处理方式探讨

□文/马春亭

滨海软土地区路基处理采用以浅层换填为主，换填厚度与地质状况及路基工作区范围相关。文章介绍了中新天津生态城（原滨海旅游区）4种典型地质特点的路基处理方式并根据实施情况分析了得失，从方法选择、实施安排、设计技术指标确定等方面进行了探讨。

软土；地质；换填；路基；中新天津生态城

路基的稳定性和强度对道路的使用质量和寿命起着关键的作用，以浅层换填方式为主的路基处理在滨海软土地区是较为常见的方式，在天津滨海地区的道路建设中被大量采用。针对呈高压缩性、低强度，同时基本处于饱和状态下的地质条件，合理选择路基填筑或换填材料，确定合适的路基处理深度，保证便于施工机械作业的路基底部承托层的形式以及路基工作区边缘的技术指标要求，是保证工程技术经济指标的重点环节。

1 工程概况

中新天津生态城（滨海旅游区）位于永定新河河口以北，总规划面积99 km2；其中陆域面积为28 km2，海域面积为71 km2；填海造陆面积为54 km2，保留海域面积为17 km2。选取位于陆域和填海造陆区域的4条典型道路，对软土及吹填区域的路基处理不同方式的得失进行分析总结，探讨与之相适应的路基处理设计方案，见表1。

表1 典型道路工程概况

2 地质状况

典型地层（30 m钻探深度）自上而下为①人工填土层、②黑色～灰色淤泥层（全新统新近组坑底淤泥积层）、③灰黄色～黄灰色粘土层（全新统上组陆相沉积层）、④全新统中组海相沉积层（包括灰色粉质粘土、灰色粉土、灰色淤泥质粉质粘土、灰色粉质粘土层等）、⑤浅灰～黑灰色粉质粘土层（全新统下组沼泽相沉积层）、⑥灰色～黄灰色粘土（全新统下组陆相沉积层），其中路段1、2、3的黑色～灰色淤泥层部分缺失，路段4无人工填土层。主要物理力学指标汇总见表2。

表2 主要地质指标

3 地质评价

从现状看，人工填土结构差、土质不均匀。其中路段1为项目开发后建设单位委托施工单位回填，未分层，没有压实且填筑前未对现状进行任何处理。另外黑色～灰色淤泥质层工程地质特性极差，属不良地基土。路段2、3的人工填土层性状不一。

从指标看，揭示地层的天然含水量基本大于液限含水量，孔隙率＞1，属于典型的软弱土质，呈高压缩性，具有高灵敏度、低强度、透水性差的特点，作为道路路基将会产生较大沉降量。因此，加强路基整体性，使其具备一定的强度并尽量控制整体沉降量是路基设计的重点。

4 设计技术指标

研究选定的4条道路，其中一条道路为城市主干道，其余3条为城市次干道，设计车速分别为40、30 km/h。与路基设计相关的技术指标包括压实度、填料最小强度、路基顶面弯沉值以及路基允许工后变形等4项，见表3-表4。其中路基顶面弯沉值可以根据允许路表弯沉值推算。在设计中也经常按路基表面回弹模量指标进行反算并根据拟定的路面结构组合计算最大允许弯沉值。

表3 路基压实度及强度要求

表4 设计技术指标

5 设计概要

选定的4条道路建设周期均在12月左右，施工周期紧张。因此，在软土地区经常采用的堆载预压方式不在设计考虑范畴之内，而且，路段1已经进行了工程土的路基填垫工作。路段2、3也进行了部分埋土工作。填筑土质量路段1好于路段2和3，路段4为最新围海吹填造陆区域，形成陆地时间小于12月，是选定典型路段中路基条件最差的道路。基于上述背景，设计采用了不同的4种路基处理方案，见表5。

表5 设计方案

6 实施效果评价

路段1在实施强夯过程中，由于夯击能过大，每一击的变形过大，夯击效果欠佳。分析原因发现，现状淤泥有机质土没有彻底清理，夯击作用范围已超过回填土层；而淤泥质土已处于超饱和状态且透水性极差。因此，采取了降低夯击能，路基两侧各挖一条排水沟降低水位便于排水的措施，后经过3遍夯击，除平整度外，路基强度及沉降基本达到设计要求。

路段2和路段4施工过程顺利，各项措施基本达到设计预期。路段3戗灰后在推土机排压整平阶段就出现变形过大问题，弹软状况基本改善。压路机碾压时出现过大变形，设计方案无法实施。挖坑取样，填土前黑灰色淤泥腐植层过厚（超过1 m），证明只做40 cm戗灰处理方案不成功，后方案变更为淤泥腐植层厚＜1 m的，原淤泥质层全部清除；厚度超过1 m的清理1 m深，然后加铺竹筏形成承托层后换填灰土的处理方案。