王磊

(中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川 成都 610081)

0 引言

軟土在我國分布極為廣泛，幾乎遍布沿海和河流的中下流及湖泊附近地區(qū)，其中最具代表性的是淤泥。成都是典型的岷江、沱江沖積平原，道路建設(shè)工程中經(jīng)常要直面軟基處理問題。

軟土路基處理方法很多，其中采用人工或機(jī)械挖除公路路堤下濕軟土部分，重新?lián)Q填強(qiáng)度較大的砂礫石，并分層填筑碾壓成型，這是道路工程中常用的、比較簡單的一種方法。但如何提高換填土層法的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行了一定的嘗試，即肋式換填法。本文在現(xiàn)有換填土層法的基礎(chǔ)上，綜合碎石振沖樁的原理進(jìn)行合理嫁接，積極嘗試，旨在保障路基穩(wěn)定的前提下降低道路工程中軟基處理的費(fèi)用，使路基處理做到經(jīng)濟(jì)合理。

1 工程概況

成都市新都區(qū)鴻運(yùn)大道西延線為城市主干道II級，紅線寬度40 m，其中有260 m左右穿過蜿蜒曲折的三斗泄洪河道。此范圍底層為均勻性較好的含土卵石層，承載力較高，是良好的路基持力層及下臥層，但含土卵石層之上有軟弱土層4～5 m，且地下水位在豐水期出現(xiàn)在地面下1 m左右（洼地除外），因此必須處理。

2 處理方案的選定

軟土地基處理方法很多，歸納起來有五大類，即：換填土層、排水固結(jié)、振動(dòng)擠密、膠結(jié)和加筋等。根據(jù)成都市周邊的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及建設(shè)方對工期的安排需要，初步選定換填土層法。經(jīng)初步測算，僅此處軟基處理就需換填的土方量約為52 650 m3。換填材料方面，新都區(qū)范圍內(nèi)的素土含水率均高于最佳含水率，且此處地下水位較高，不宜采用，因此必須優(yōu)化處理方案，因此，方案的確定至關(guān)重要，是按照傳統(tǒng)思維全部換填，還是另辟蹊徑，選擇一種易施工，省投資，保質(zhì)量的新方法，最終選擇了后者。《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2002）中砂石振沖樁的基本原理及常用做法是采用機(jī)械振動(dòng)將碎石打入軟弱土層并擠密周圍的軟土層，碎石振沖樁的樁徑一般為1 m左右，整體呈等邊三角形、正方形、矩形等布置，按照這個(gè)思路，演繹到本工程的軟基處理方案，發(fā)現(xiàn)不可取。主要原因在于，如果采用單純的碎石振沖樁，一是碎石振沖樁的投資并不比換填節(jié)約多少，二是碎石振沖樁的機(jī)械根本就無法進(jìn)場，三是工期緊張。雖然此方案被否決了，但是碎石振沖樁的提高地基承載力的基本原理不就是置換加擠密么？由此決定將其基本原理結(jié)合換填法再結(jié)合本工程的實(shí)際情況做肋式換填。其基本思路是首先清除車輛荷載影響深度范圍內(nèi)的路基軟弱土，即路面設(shè)計(jì)高程向下2.8 m范圍內(nèi)的軟弱土。本工程道路設(shè)計(jì)高程高于現(xiàn)狀地面1.5 m左右，因此僅需全部清除現(xiàn)狀地面以下約1.3 m范圍內(nèi)的軟弱土。其下的再采用工地上現(xiàn)有的現(xiàn)代R225挖掘機(jī)沿道路縱向挖出一條寬度等于挖掘機(jī)爪寬度即1.2 m寬的深溝，深度直至含土卵石層，在挖掘的同時(shí)，由卡車配合將事先準(zhǔn)備好的人頭石填筑其中。等第一條溝完工后，再進(jìn)行兩側(cè)第二、第三條溝的填筑工作，每條溝凈間距1.2 m，即回填后的路基剖面呈現(xiàn)出如圖1所示的結(jié)構(gòu)形式，即肋式結(jié)構(gòu)。

圖1 肋式回填橫斷面圖（單位：m）

等軟土路基范圍全部換填完畢后，采用19 t大型壓路機(jī)開強(qiáng)震檔碾壓密實(shí)，其中一部分人頭石被擠進(jìn)兩側(cè)的軟土層，一小部分軟土被震出并清除。由此，路床部分處理完畢。其上路基0～1.5 m范圍內(nèi)采用合格填料分層回填完畢后，經(jīng)檢測并抽查肋式換填中的軟土部位的路基彎沉，均滿足設(shè)計(jì)要求的路基30 MPa的回彈及308（0.01 mm）彎沉要求。在道路結(jié)構(gòu)層施工過程中，軟基處理范圍內(nèi)的彎沉檢測采取加密并著重觀察，未發(fā)現(xiàn)有異常彎沉反應(yīng)且該段代表彎沉值小于整條道路的代表彎沉值。目前，本工程已經(jīng)通車一年，軟基處理路段亦未見沉降等道路病害。由此可以肯定，本工程的軟基路段采用肋式換填是合適且合理的。

3 理論總結(jié)

首先本工程軟土層厚度并不是很厚，其下為承載力較好的含土卵石，可以作為換填人頭石的直接持力層，由此，為其上路面結(jié)構(gòu)層加1.5m范圍的路基提供了一個(gè)良好的支撐作用。其次，軟土部分軟硬適中 ，并未形成流塑狀（無法采用拋石擠淤方案），僅僅是處于軟塑狀，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)，挖掘機(jī)直槽開挖過后約30 min，兩側(cè)軟土才會(huì)坍塌，因此為回填人頭石提供了可操作的時(shí)間。再者，肋式換填位于車輛荷載影響范圍之外，至于是否能在車輛荷載影響范圍內(nèi)采用，還有待各位同行共同探索。

4 綜述

在成都地區(qū)，老河床范圍內(nèi)軟弱土層下埋藏著含土卵石、松散卵石之類的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不在少數(shù)，而如何降低此范圍內(nèi)的軟土路基處理費(fèi)用，需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況分別處理。肋式換填就是一種針對特殊情況進(jìn)行的特殊處理方案，此方案為建設(shè)方節(jié)約一半的軟基處理費(fèi)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且通過通車一年的檢驗(yàn)，達(dá)到了軟基處理的目的，因此可以一試。