浅论城市道路的深层软基和沉降观测

郑军　周敏

摘 要：城市道路经过湖泊、洼地、沟渠等地形时，常遇见深层软基的问题，有时候还遇见深层软基上填筑高填方路基的情况，城市中出现高填方时一般以桥梁形式出现，而城市道路中出现深层软基且高填方路堤时则非常罕见，该文根据湖北省黄石市紧邻大冶湖的一条城市主干道进行具体分析，为同类工程提供借鉴。

关键词：深层软基处理 沉降观测

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0042-02

随着我国城市建设的不断发展，临湖、临塘等类型的建设场地越来越多地出现在道路工程建设之中。软基问题，尤其深层软基问题越来越常见，在工程设计中如不选用合适的处理方案，就极易造成路基不均匀沉降、边坡滑坡等病害，对道路运营期间的稳定性和安全性带来隐患，另外软基处理方案对于项目工程投资影响较大，项目在深层软基处理上的投资占整个工程造价的比例很高。该文结合黄石市大冶湖生态新区核心区的滨湖大道道路与排水工程，对该工程的深层软基特点和沉降观测的情况进行了简要的概述，对项目中采用的水泥搅拌桩、高压旋喷桩、浅层换填技术进行了描述及分析。

1 项目背景

该工程属于黄石市大冶湖生态新区核心区“两纵一横”道路排水工程，“两纵一横”由圣明路、滨湖大道和庆洪路南延三条道路组成，是湖北省黄石市园博园的重要配套工程，湖北省黄石园博园位于黄石市大冶湖生态新区核心区东部，占地面积约为135.5公顷，2016年9月26日正式对外开放。该文主要结合滨湖大道（二标）为例进行分析。该工程西起宝山路，东至庆洪路，全长5 981.65 m，该标段（二标）起点桩号K2+280，止点桩号K5+981.65。道路规划等级为城市主干道，红线宽40 m。道路标准横断面形式为3.0 m人行道+5.0 m绿化带+24.0 m机动车道（含非机动车道）+5.0 m绿化带+3.0 m人行道；机动车道路面结构为4 cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土+8 cm厚AC-25C粗粒式沥青混凝土+54 cm厚水泥稳定碎石基层（5∶95）。人行道结构为：6 cm厚预制C30砼彩色步砖+2 cm厚1∶3水泥砂浆座浆+15 cm厚水泥稳定碎石基层（4∶96）。该标段填方为1 033 130 m3，挖方为1 532 m3，最大填方高度为10.1 m，平均填方高度大于8 m的路段超过20%。全线普遍存在深层软基的情况，根据地勘单位提供的地质报告，典型地质剖断面为0.3～1.5 m耕植土（杂填土）、0.5～1.3 m淤泥、6～7.3 m淤泥质粉质粘土、8～14.3 m粉质粘土，局部地质情况较好，仅在鱼塘表层有少量淤泥层，厚度为0.3～0.8 m不等。

2 软基处理方案

2.1 浅层软基处理

在K2+584～K2+870、K5+614～K5+981.65段，施工前，先清表将地基地表碾压密实后在分层回填压实。局部出现鱼塘、沟渠时，由于淤泥厚度较小，采取清淤换填，换填材料采用当地常用的路基填料—开山石渣。

2.2 深层软基处理

在K2+280～K2+584和K3+060～K5+614段，其中K2+280～K2+584段平均填土高度大于8 m，K3+060～K5+614段平均填土高度约为3～4 m。根据地勘报告和类似项目的成功经验，采用水泥搅拌桩处理，其中K2+280～K2+584段水泥搅拌桩采用间距1.0 m，桩径为0.5 m，正三角形布置，水泥含量采用15%；K3+060～K5+614段水泥攪拌桩采用间距1.3 m，桩径为0.5 m，正三角形布置，水泥含量采用15%。其中K3+060～K5+614段由于道路上部有500 kV高压走廊横穿道路，根据电力管理部门的要求，采用高压旋喷桩处理，处理范围为高压线投影面向外各20 m。根据设计，水泥搅拌桩根数为118 400根，总长度为963 203 m；高压旋喷桩根数为3 560根，总长度为32 074 m。

项目于2015年4月开工建设，于2015年7月开始水泥搅拌桩施工，根据相关规范要求，水泥搅拌桩需试桩，但第一次水泥搅拌桩试桩不成功，在原设计基础上对水泥搅拌桩设计参数和施工工艺进行了优化，水泥含量由15%调整为18%，施工工艺调整为复喷复搅，根据第一次试桩情况，发现桩体上部2 m范围水泥与淤泥反应非常差，并且根据室内试验发现，该层淤泥有机质含量非常高，与水泥基本不产生化学反应。为保证桩基的质量，结合黄石当时成熟的施工工艺，对鱼塘部分的浮淤采取抽排后晾晒两三天再回填1 m左右的素土层作为水泥搅拌桩的施工平台。水泥土搅拌桩单桩承载力特征值Ra≥100 kN，搅拌桩处理后复合地基承载力特征值fspk≥120 kPa。高压旋喷桩单桩承载力特征值Ra≥120 kN，高压旋喷桩处理后复合地基承载力特征值fspk≥160 kPa。根据调整之后的方案完成了第二次试桩，效果较好，各项检测指标均满足设计要求。

3 沉降观测

由于该项目填方高度较大，并且属于在深层软基上填筑路基，深层软基处理满足设计要求后，方可进入土路基施工阶段。为保证路堤在施工中的安全和稳定，正确预测工后沉降，使工后沉降控制在设计的允许范围内，施工过程中必须进行沉降和稳定动态观测。沉降与稳定动态观测标具应在软土地基处理之后埋设，并在观测到稳定的初始值后，方可进行路堤的填筑，包括沉降观测和稳定观测两项内容。路堤施工沉降观测的目的主要为：控制填土速率；根据实测沉降曲线预测工后沉降，根据推定的残余下沉量确定构造物和路面结构的开始施工时间。

水平位移观测包括地表水平位移观测和地下水平位移观测。地表水平位移（稳定）观测适用于软土路段，主要目的是监测地表水平位移及隆起情况，以确保路堤施工的安全和稳定。侧向位移边桩及工作基点桩，一般路段沿纵向每隔100 m设置一个观测断面。路堤在填筑过程中，当接近或达到设计填土高度时，严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。

沉降稳定标准：中心日沉降量≤1.5 cm/d，侧移稳定标准：日侧向位移量≤0.5 cm/d。路面铺筑应在沉降稳定后进行，采用双标准控制：即要求推算的工后沉降量小于设计容许值，同时要求连续2个月沉降速率<5 mm/月。

4 结语

该文根据自己多年从事路基设计工作的相关经验，对软弱地基处理和沉降观测中应该注意的事项进行了简单的总结和分析，对软基处理方案根据限制条件提供了相应的对策和解决办法。与此同时，以黄石市滨湖大道工程的深层软基处理和高填方路基施工为实际项目为例，根据项目自身的地质特点在设计中采用水泥搅拌桩和高压旋喷桩进行了简要的说明，以及在水泥搅拌桩设计中需要主要的问题，以供相关的设计人员和施工人员参考。

参考文献

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