黃開斌張麗艷

（1.廣西欽州臨海工業(yè)投資有限責(zé)任公司廣西欽州5350082.廣西欽州港區(qū)管委會(huì)住建局廣西欽州535008）

沿海市政道路工程軟土地基沉降處理設(shè)計(jì)分析

黃開斌1張麗艷2

（1.廣西欽州臨海工業(yè)投資有限責(zé)任公司廣西欽州5350082.廣西欽州港區(qū)管委會(huì)住建局廣西欽州535008）

現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目較多，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅能夠拉動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)不斷向前發(fā)展，而且還可以方便人們生活，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中市政道路工程建設(shè)占有重要地位。軟土地基沉降處理是市政道路建設(shè)中非常必要和常見的處理方法，軟土地基沉降處理對(duì)于沿海城市尤其重要，本文將分析沿海市政道路工程軟土地基沉降處理設(shè)計(jì)。

沿海市政；道路工程；軟土地基沉降處理設(shè)計(jì)

引言

我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，市政道路工程建設(shè)的質(zhì)量與速度影響著城市人們未來生活，軟土地基具有獨(dú)特的性質(zhì)和危害，是市政道路工程建設(shè)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，做好軟土地基沉降處理工作非常重要。本文首先將分析軟土地基的特點(diǎn)和危害，然后從淺層軟基、中層軟基、深層軟基等三個(gè)層次分析沿海市政道路工程軟土地基沉降處理設(shè)計(jì)工作。

1 市政道路工程軟土地基的特點(diǎn)和危害

一般情況下，軟土地基是指含水量較大，可能導(dǎo)致地基出現(xiàn)較多縫隙的地基問題，軟土地基很容易出現(xiàn)沉降，致使道路表面出現(xiàn)裂痕，給城市道路安全埋下隱患。除了含水量較高之外，軟土地基中的蒸發(fā)鹽和碳酸鹽等物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，極易與環(huán)境中或者環(huán)境周圍的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，影響市政道路的堅(jiān)固程度，縮短市政道路為人們服務(wù)的時(shí)間長度。沿海城市與海相鄰，道路濕度較大，軟土地基水分含量高，地基中的化學(xué)物質(zhì)種類豐富并且化學(xué)性質(zhì)活潑，能夠形成典型的軟土地基，了解沿海城市軟土地基的特性和危害，對(duì)預(yù)防沿海城市軟土地基問題能夠產(chǎn)生積極影響。

1.1 沿海市政道路工程軟土地基的特點(diǎn)

沿海市政道路工程軟土地基具有含水量高、抗剪應(yīng)力弱等特點(diǎn)。①沿海市政道路工程軟土地基的含水量較高，高水分的存在，不僅使軟土地基的硬度減弱，而且也使軟土地基易出現(xiàn)縫隙，因而易出現(xiàn)軟土地基塌陷等問題，地基穩(wěn)固程度決定著市政道路能否保持穩(wěn)定牢固的狀態(tài)，一旦軟土地基出現(xiàn)塌陷，城市道路就會(huì)出現(xiàn)沉降、裂縫等問題。②軟土地基具有流動(dòng)性特點(diǎn)，軟土地基的流動(dòng)性特點(diǎn)弱化了地基應(yīng)有的剪應(yīng)力，導(dǎo)致地基沉降問題的出現(xiàn)。

1.2 沿海市政道路工程軟土地基問題的危害

沿海市政道路工程軟土地基的危害只要表現(xiàn)在道路使用中出現(xiàn)的問題。①軟土地基一般會(huì)帶來城市道路的變形問題，這是軟土地基的初期問題，城市道路變形會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生一定的影響，會(huì)使道路顛簸不平。②沿海市政道路工程軟土地基中含有過量的水分，隨著公路投入使用，車路對(duì)道路產(chǎn)生重復(fù)性的擠壓，日積月累的擠壓使軟土地基逐漸稀釋，部分地基泥漿會(huì)被擠壓出道路，導(dǎo)致城市道路遭到破壞，車輛不能正常行駛和通行，影響人們生活的便利性，很多時(shí)候會(huì)造成其他城市路段的堵塞。③如果在進(jìn)行市政道路建設(shè)過程中，軟土基層和道路基層相接處沒有處理好，隨著市政公路的使用，道路基層會(huì)沉入軟土地基當(dāng)中，城市公路的使用壽命會(huì)大大縮短。圖1是常見的因軟土地基問題導(dǎo)致的城市道路裂縫，長期行駛在質(zhì)量較差的道路上，交通工具的使用壽命也會(huì)縮短。

2 沿海市政道路工程軟土地基沉降處理設(shè)計(jì)

通過了解沿海市政道路工程軟土地基的特點(diǎn)和危害，可以發(fā)現(xiàn)若想保證市政公路的使用壽命達(dá)到預(yù)設(shè)狀態(tài)，必須處理好沿海市政道路工程軟土地基問題，否則不但市政道路壽命縮短，也很有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在處理設(shè)計(jì)沿海市政道路工程軟土地基時(shí)，應(yīng)該注意在合理的時(shí)間和位置使用正確的處理方法，如淺層軟基處理方法、中層軟基處理方法、深層軟基處理方法。正確使用軟土地基沉降處理方法能夠建設(shè)出高質(zhì)量的城市道路，如圖2所示。

圖1 軟土地基層造成的城市道路裂縫

圖2 正確處理軟土地基的城市道路展示

2.1 沿海市政道路工程軟土地基的淺層處理方法

沿海市政道路工程軟土地基淺層處理方法主要適用于承載力較低的淺層軟土路段，除此之外也包括低填淺挖路段，對(duì)沿海市政道路工程淺層軟土地基進(jìn)行處理的主要目的是增強(qiáng)地基強(qiáng)度和彌補(bǔ)路面結(jié)構(gòu)的不足。常用的沿海市政道路工程軟土地基淺層處理方法主要包括換填法、拋石擠淤法和淺層加固法。其中換填法的原理和作用是通過采用人工、機(jī)械等方法，挖出基底一定深度范圍內(nèi)的軟土層，填入穩(wěn)定性高、強(qiáng)度高的砂石砂礫等物質(zhì)，提升持力層的承載力，降低沉降量；換填法的適用范圍是淺層非飽和軟弱地基、濕陷性地基、季節(jié)性凍土地基、膨脹土地基和雜填土地基等；換填法的特點(diǎn)是簡單易行，處理深度最高為3m。拋石擠淤法的原理和作用是在路基底部拋投片石，利用片石的作用將地基中的淤泥排出路基外，降低軟件土層壓縮系數(shù)；拋石擠淤法的使用范圍是淤泥層薄、表層無硬殼的地段，拋石擠淤法擠淤深度在3m以內(nèi)；拋石擠淤法的特點(diǎn)是工期耗時(shí)短，成本低，拋石深度不易控制等。淺層加固法的工作原理是在泥土中摻入生石灰和水泥，利用土體與生石灰等物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)，改善地基土層的性質(zhì)和強(qiáng)度；淺層加固法的適用范圍是淺層濕陷性黃土、膨脹土、素填土、雜填土和非飽和軟土等地基；淺層加固法的特點(diǎn)是簡單方便，但是只能處理深度在0.5～2m之間的土層。

2.2 沿海市政道路工程軟土地基的中層處理方法

本文的淺層、中層、深層地基等概念的含義都是相對(duì)的，本部分分析的中層軟土地基是與淺層軟土相對(duì)而言的，沿海市政道路工程軟土地基的中層處理方法一般能處理深度在3～15m之間的土層，沿海市政道路工程軟土地基的中層處理方法適用于軟土地基較為厚實(shí)的路段，并且處理效果較為理想，常見的沿海市政道路工程軟土地基中層處理方法主要包括水泥攪拌法、袋裝沙井法、塑料排水板、強(qiáng)夯置換法等。其中水泥攪拌法的原理和作用是在深層攪拌機(jī)或粉噴機(jī)的作用下將水泥漿或者水泥粉與地基土原位拌和，拌和之后形成柱狀水泥土體，柱狀水泥土體承載力和穩(wěn)定性都很強(qiáng)，水泥攪拌法分為濕法和干法兩種；水泥攪拌法的使用范圍是淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土以及地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于等于120kPa的粘性土地基；水泥攪拌法的特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)效果好，但是不能處理含石塊的雜填土。袋裝沙井法的工作原理是利用打入設(shè)備，把透水性好的沙袋沉入軟土地基中，沙袋會(huì)在中層軟土地基中形成豎向排水通道，軟基中的水分能夠自排水通道排出，進(jìn)而達(dá)到排水固結(jié)軟基的作用；袋裝沙井法的適用范圍是深度較深的沖填土、軟土和飽土，如果軟基中有較厚的泥潭層則應(yīng)慎重選擇；袋裝沙井法的特點(diǎn)是施工流程簡單、加固效果好、尤其是在天然地基承載力嚴(yán)重不足時(shí)，袋裝沙井的作用更加明顯。塑料排水板法的工作原理是利用插板機(jī)在軟土地基上插入塑料排水板，在軟土層中建起豎向排水通道，在經(jīng)過排水預(yù)壓后水分從豎向排水通道排入砂墊層，加快軟土沉降凝結(jié)的速度；塑料排水板的使用范圍是較大深度的沖填土和飽和軟土等，但是如果軟基中的泥炭層較厚，則應(yīng)該重新考慮處理方法；塑料排水板的特點(diǎn)是施工速度快、施工器械輕便、擾動(dòng)干擾小，并且可以進(jìn)行工廠化施工。強(qiáng)夯置換法的工作原理是利用夯錘形成的強(qiáng)大夯擊力量制造坑洞，在坑洞中填入碎石粗骨物質(zhì)后再次利用夯錘夯擊，進(jìn)而形成密集的強(qiáng)夯置換墩，強(qiáng)夯置換墩的承載抗壓能力非常強(qiáng)；強(qiáng)夯置換法的使用范圍是軟粘性土和低飽和度粉質(zhì)土等；強(qiáng)夯置換法的特點(diǎn)是對(duì)施工工藝的要求較高、施工時(shí)間短、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，但是噪音較大。

2.3 沿海市政道路工程軟土地基的深層處理方法

常用的沿海市政道路工程軟土地基深層處理方法主要包括CFG樁、PHC樁以及釘形水泥土攪拌樁等。CFG樁主要是按比例攪拌碎石、粉煤灰、石屑、水泥等材料，形成具有一定粘性強(qiáng)度的半剛性柱體，半剛性樁體與土層之間形成符合地基，加強(qiáng)地基的承載能力；CFG樁的適用范圍是人工填土、淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土以及砂土等；CFG樁的特點(diǎn)是容易控制、工藝成熟、工期短等優(yōu)點(diǎn)，但是CFG樁容易造成環(huán)境污染。PHC樁的管樁需要在工廠里經(jīng)過特殊工藝制成，在制成之后運(yùn)往市政道路施工地點(diǎn)，通過錘擊、靜壓等方式沉入軟基；PHC樁適用于粉砂、粉土、粘性土、淤泥質(zhì)土和人工填土等；PHC樁具有適應(yīng)范圍廣、柔韌性高、施工速度快等特點(diǎn)。釘形水泥土攪拌樁依靠施工機(jī)械的動(dòng)力系統(tǒng)制成，在動(dòng)力系統(tǒng)作用時(shí)攪拌葉片的伸縮擴(kuò)大樁身上部截面積，進(jìn)而形成釘形水泥土攪拌樁；釘形水泥土攪拌樁的適用范圍是淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土和粉土地基，釘形水泥土攪拌樁的最大處置深度能夠達(dá)到26m；釘形水泥土攪拌樁具有施工無噪聲無污染等特點(diǎn)。

3 結(jié)語

在進(jìn)行沿海市政道路工程軟土地基深層處理設(shè)計(jì)時(shí)，常用的軟土地基淺層處理方法主要包括換填法、拋石擠淤法和淺層加固法；常見的中層處理方法主要包括水泥攪拌法、袋裝沙井法、塑料排水板、強(qiáng)夯置換法等；常用的深層處理方法主要包括CFG樁、PHC樁以及釘形水泥土攪拌樁等，在道路施工過程中應(yīng)該選擇適宜的處理方法。

[1]藺彩明.水泥土攪拌樁在道路工程軟基處理中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2010（13）：61～62.

[2]張學(xué)偉.市政道路施工中軟土地基的處理[J].商品與質(zhì)量，2015（28）：357.

U416.1

A

1004-7344（2016）28-0185-02

2016-7-21

黃開斌（1982-），男，工程師，碩士研究生，主要從事沿海公路、市政道路、港口航道、圍堰填海等方面研究。