广州南沙地区市政道路软基处理设计应用

吴仰宾

摘要 文章以广州南沙区横沥岛尖市政道路工程为例，介绍了工程概况及广州南沙地区地质情况，在设计阶段根据地质勘察资料，并结合拟建道路所在场区开发要求，针对项目道路总体设计和具体实施工条件，为不同路段选用技术可行、兼顾经济性好的软基处理方式，并加以优化设计，以满足实际工程需要，为打造高质量的道路工程奠定基础。

关键词 软基处理；堆载预压；真空预压；水泥搅拌桩；泡沫轻质土

中图分类号 U416.1文献标识码A文章编号 2096-8949（2023）16-0060-03

0 引言

在道路工程设计过程中，需要深入调查道路沿线地质情况，其中软土地基具有含水量大，压缩性高等特点，直接影响到路基的强度及稳定性，可能使道路路面出现纵、横向裂缝或边坡不稳定等质量事故[1]。因此，应根据地质勘察资料，合理选用软基处理方式对软土地基进行加固处理，保证道路工程路基的稳定性和承载能力。

1 工程概况

广州某项目位于南沙区横沥岛尖，共包含5条新建市政道路，其中大元路、星灿路为城市主干路，旧南路、义沙路、横沥大道东为城市次干路。道路全长约8.9 km。该项目道路组成了一个路网，有较密的水系横贯路网，每条道路都有跨越河涌的情况，采用桥梁进行上跨。为满足相关规划河涌的不同通航需求、亲水平台净空要求、防洪排涝，该项目填方高度为3～6 m。

2 工程地质

工程区各岩（土）层的特征如下：

2.1 人工填土层（Q4ml）

①₁杂填土：主要由建筑垃圾、少量生活垃圾及黏性土组成。层厚0.50～4.60 m。

①₂素填土：主要由砂土、黏性土及少量碎石块等组成。层厚0.50～7.40 m，平均2.34 m。

①₃耕土：主要由少量植物根系和黏性土组成。层厚0.30～2.10 m。

人工填土层结构疏松，为新近堆填，承载力低，工程性质差。

2.2 全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）

②₁粉质黏土、黏土：软塑～可塑，局部呈流塑，土质不均匀。层厚0.60～7.50 m。该层工程性质极差。

②₂淤泥、淤泥质土：饱和，流塑，有机质含量0.20%～5.08%，具臭味，局部夹有薄层粉细砂和碎贝壳。该层常夹②3淤泥质粉细砂、粉细砂层。层厚0.30～31.60 m。该层承载力较低，工程性质较差。是拟建场地主要软土层。

②₃淤泥质粉、细砂：饱和，松散，含少量淤泥质，局部相变为粉、细砂或粉土。层厚0.50～15.60 m。该层承载力较低，工程性质较差。是拟建场地主要软土层。

②₄中、粗砂：饱和，松散，局部相变为砾砂。层厚0.50～4.20 m，平均1.96 m。

3 软基处理方案

3.1 一般路段软基处理方案

现状场区内基本分布有软土，且厚度较大，淤泥层深度超过25 m，但该项目实施工期要求较松，选择处理方式可不受工期影响。因为堆载预压排水固结法具有施工简单，处理深度大，造价便宜的优点，故该项目一般路段采用堆载预压。

为保护先建成的横沥岛尖市政道路，市政道路和局部城市地块软基处理区域统筹建设，减少道路两侧地块开发时地基处理土体固结对道路地基产生影响，该项目对主、次干路道路红线外20 m范围同步进行软基处理（如图1堆载预压法软基处理示意图）。主要处理工艺如下：

排水垫层采用洁净的中粗砂，厚度为0.5 m，宽出地基处理范围至少1.0 m。砂垫层中布置横向和纵向Ф200 mmUPVC排水管，壁厚不小5 mm，管壁打Ф8～10 mm孔，间距10 cm，呈正三角形布置，外包无纺土工，横向排水管间距50 m。沿道路纵向设置集水井，采用0.8 m混凝土管，间距50 m，集水井管口应采取措施长期覆盖，避免掉入井内。

塑料排水板呈正三角形布置，间距为1.2 m。要求塑料排水板穿过淤泥质软土层，设计最长排水板长度按25 m控制。当下覆土层中存在透水砂层时，应控制塑料排水板打穿软土层底面，并进入砂层不小于0.5 m。

预压荷载与预压时间：道路范围内按等载预压考虑。堆载预压时间暂按6个月考虑，后期预留观测期1个月。实际预压时间根据施工监测情况确定。

堆载预压卸载标准：地基固结度不小于90%[2]，工后沉降推算值小于设计容许值，且监测的沉降量每月不小于5 mm（连续两个月）。

3.2 道路下面有地下空间结构路段

大元路下方规划有地下空间等结构物。为改善淤泥土层的土性，方便设备进场施工，为结构工程桩及底板施工提供有利条件，提高地下空间基坑整体稳定性，同时不影响基坑工期，大元路采用真空堆载预压处理（如图2真空预压法软基处理示意图）。主要处理工艺如下：

3.2.1 排水系统

场地清表后铺设中粗砂垫层60 cm。塑料排水板呈正三角形布置，间距1.2 m。要求塑料排水板穿过淤泥质软土层，设计最长排水板长度按25 m控制。当下覆土层中存在透水砂层时，排水板距软土层底面距离按不小于0.5 m控制。

3.2.2 密封系统

在预压区顶部及四周需设置隔离及密封系统。其中，在水平排水垫层顶部设置密封膜，在预压区四周设置密封沟和黏土密封墙。

各分块边界及周边边界均采用单排Φ700、搭接200 mm淤泥攪拌桩墙密封，密封墙进入淤泥层不小于1.0 m。

3.2.3 真空预压

将场地划分成相对规则的分块，尽量避免不规则形状对真空度的影响。抽真空期间，膜下真空度维持在85 kPa。真空泵按800～1 200 m²布置一台，射流泵功率为7.5 kW。

3.2.4 卸载

真空堆载预压时间暂按4个月实施，实际预压时间根据现场监测情况确定。真空堆载预压卸载标准：一般情况下连续10 d平均每天地基的沉降量小于2 mm时且地基固结度≥90%时可卸载停止预压。

3.3 桥头路段软基处理方案

由于桥头路堤填土较高，同时为道路与结构刚柔衔接过渡段，为避免桥头沉降过大导致桥头跳车现象，采用泡沫轻质土+水泥搅拌桩处理法进行软基处理（如图3水泥搅拌桩处理示意图）。主要处理工艺如下：

3.3.1 水泥搅拌桩

水泥搅拌桩呈正三角形布置，桩径为0.5 m，桩间距1.1 m，搅拌桩应穿过软土层，进入砂层或黏土层0.5 m以上，设计最长搅拌桩长度按20 m控制。水泥搅拌桩顶铺设30 cm厚碎石垫层。碎石垫层顶部及底部各铺设一层土工格栅。

3.3.2 泡沫轻质土[3]

钢丝网片：在轻质土路基距离顶、底部0.5 m和1 m处分别设置一层3.2 mm@10 cm×10 cm镀锌钢丝网片，搭接时纵向搭接20 cm，横向不搭接。

轻质土浇筑时两侧边坡台阶为宽0.75 m，高0.5 m。轻质土路堤两侧采用0.5 m厚黏土进行包边（如图4泡沫轻质土处理示意图）。泡沫轻质土按水平分层浇筑施工，每层厚度应小于0.8 m。浇筑时，须从软管的前端直接浇筑，且出料口要埋入轻质土中。泡沫轻质土顶面沿路基横向及纵向设置水平台阶，通过台阶调整轻质土顶面纵、横断面坡度。台阶与路面结构层的间隙采用水稳层找平。

4 结语

在道路设计中经常遇到软土地基，如不进行有效处理将影响道路使用效果甚至可能导致工程事故的发生，因此，在设计阶段应根据勘察资料，并结合拟建道路所在场区开发要求、设计填土高度的不同，针对项目具体实施工期条件及道路结构特点，选用技术可行、兼顾经济性好的软基处理方式，才能使工程的质量得到有效保障。

参考文献

[1]汪焕玲. 沿海地区道路软基处理设计[J]. 科学技术创新， 2022（36）： 115-118.

[2]柴先墩. 塑料排水板堆载预压在广州沿海工程软基处理中的应用[J]. 城市道桥与防洪， 2023（3）： 266-268.

[3]藍浩贤. 大体积现浇泡沫轻质土路基设计的应用研究[J]. 城市道桥与防洪， 2020（3）： 184-186.