沿海地区市政道路路基沉降控制浅谈

罗茵

摘 要：沿海地区软弱土层较厚，选择适宜的软基处理方式和做好路基填筑土层的质量控制，将工后沉降控制在设计允许范围内，最大限度减少不均匀沉降，对满足建设期和运营维护期总成本最优、工期可控、质量保证，具有重要意义。

关键词：市政道路；路基；沉降控制

1 引言

沿海地区，由于特殊的地理位置，分布有较为广泛且深厚的软弱土，其具有强度低、压缩性高和透水性较差、抗剪强度不足等特性，这些特性使得路基在受到车辆荷载作用时，极易造成路基出现局部破坏或者整体剪切破坏，导致路基出现失稳和沉降变形等危害问题，直接影响市政道路工程整体质量及道路行驶安全，因此，沿海地区的市政道路施工，必须重视路基关键工序质量，将工后沉降控制在设计允许范围内，最大限度减少不均匀沉降。

2 选择适宜的软土路基处理方法是控制路基沉降的首要途径

软土地基处理方法按加固原理主要包括置换、排水固结、复合地基及加筋等，需要根據具体的工程情况和对路基的要求选择不同的处理方法。

（1）换填垫层：通过砂石垫层、素土垫层等以强度较高的材料，置换表层软弱土，提高持力层的承载能力，扩散应力，减少沉降量。该方法适用于处理暗沟、暗塘等软弱土路基。

（2）排水固结：路基中，增设竖向排水体，加速地基固结和强度增加，使地基提前沉降完成，提高稳定性，适用于处理饱和软弱图层。

（3）振密挤密：采用碎石桩，挤密桩等技术措施，通过振动挤密，提高路基承载力，减少沉降量，适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。

（4）置换及拌入：采用振冲置换，深层搅拌，高压喷射注浆，石灰桩等技术措施，用砂、碎石等置换软弱土中部分软弱土，或在软土路基中掺入水泥、石灰或砂浆等，与未处理部分形成复合路基，从而提高承载能力，降低沉降量，适用于粘性土、冲填土、粉砂、细砂等。

（5）加筋：土工合成材料加筋，锚固，树根桩，加筋土等方式在土中埋设大强度的土工合成材料、钢片等加筋材料，改善承载能力，提高整体性的方法，适用于软弱土、填土及高填土、砂土。

（6）其他：根据实际情况，采用独特的技术措施处理软弱土路基。

处理方法很多，每种方法都有其适用范围，优缺点、局限性。而在现实施工过程中，地质情况复杂，千变万化，因此在选择软土路基处理方法时，必须在设计阶段，收集详细的岩土工程勘察资料，根据上部结构和基础的设计要求，结合当地实际情况，机械、材料、环境影响等方面综和考虑，并结合技术经济分析和对比，以及最终处理效果，选择最佳的处理方法。

3 广东沿海地区软基处理常用方法浅析

广东沿海地区软弱土层较厚，为达到建设期和运营维护期总成本最优、工期可控、质量等要求，较常选用真空联合堆载预压处理、PHC管桩及水泥搅拌桩复合地基进行软土路基处理，控制路基沉降。

（1）真空联合堆载预压的作用原理是利用真空预压和堆载预压两种荷载同时作用，促使土体中的孔隙水加速排出，减低土中孔隙水压力，增加有效应力，加快土体固结，形成两种荷载的叠加。真空预压联合堆载法常用于工期较紧、承载力和工后沉降要求较高的软基处理。该方法可节省堆载材料，在堆载过程中无需分级加载，土体稳定性好，工期较短，软基处理效果较好；但当处理地层中有透水层时，要采用封闭式密封墙来隔断透水层，施工工艺复杂，总体造价相对较高。真空联合堆载预压法同样会对处理范围以外20m宽度内产生比较明显的附加沉降。

（2）PHC管桩应以控制沉降的理论来进行刚性桩复合地基的设计。由于PHC管桩造价较一般的水泥土桩要高，同时桩身强度大，承载力高，因此在设计中采用充分发挥桩土共同工作和疏化桩距（间距>6倍桩径）的方法来进行复合地基的设计，采用疏桩结构是其最大的特点。为了充分发挥桩的作用，防止桩体向上的刺入破坏，在桩的顶部设置一桩帽，为充分利用桩土共同工作，在桩帽的顶部加铺一层碎石垫层，由于桩土的刚度相差较大，因此为了提高碎石垫层的整体刚度，从而发挥土的作用，在碎石垫层中可增设两层层土工格栅，形成桩网复合地基。

管桩桩网复合地基，具有处理深度大、施加填土快、工期短和造价高的特点，适于本场地软土深厚的的软基处理。该工法近年在广东地区也得到了大面积的应用，效果良好，并积累了较丰富的经验，因此可采用该种方法处理深厚淤泥。

（3）水泥土搅拌桩复合地基是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处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，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。水泥搅拌桩适用于路基不稳定，软土厚度较大的地段。施工技术成熟，工期短，处理效果较好，实际工程中使用广泛，在各种复合地基处治方案中造价较低，但受施工机械的限制，处理的深度有限，一般不宜超过15m，超过15m后施工质量难以控制。目前大直径如800mm以上，可以处理深度25m左右。

4 路基填筑土层预防沉降的质量控制措施

4.1 设计方面

4.1.1 确保路基最小填筑高度

路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度确保路基最小填筑高度。

4.1.2 明确路基填料质量标准要求

在施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的CBR值（最小强度）及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土，严禁直接用于填筑路基。砾（角砾）类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。

4.1.3 设计方法方面

应用土工合成材料（土工格栅、塑料网格等）进行加筋或制成柔性褥垫层，使之调节和控制不均匀沉降。土工合成材料是处理不均匀沉降的有效措施，而且土工合成材料除了对地基有加筋作用外，还有滤层、排水、隔离、防护、防渗等作用。

4.2 施工方面

4.2.1 严格控制填土含水量

施工时含水量要高于最佳含水量的1%～2%压实为宜，避免出现小于最佳含水量的压实情况。含水量偏小时，土粒间的润滑作用不足，土中的空气不能排除、土粒间无法靠拢，因而难以达到最大密实度。如果含水量偏大，土粒被水膜包围而分散得过远，不能达到最大密实度。

4.2.2 严格选取路基填料用土

严禁将种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土，用于路基填筑。

4.2.3 做好路基填筑碾压工作

路基施工必须分层填筑，分层碾压，一般路段压实厚度不得大于30cm。不同性质的土不能混填，同一种土填筑厚度不能小于50cm（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。

4.2.4 做好路基施工中的排水工作

路基施工中，首先按照设计要求，做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施，以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%～4%横坡，便于表面水及时排出。

参考文献：

[1] CJJ 37——2012.城市道路工程设计规范[S].

[2] CJJ 194——2013.城市道路路基设计规范[S].

[3] GB 50007——2011.建筑地基基础设计规范[S].

[4] 成克其.浅析软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].价值工程，2015（7）.