城市道路软土路基的处理方法探究

城市道路软土路基的处理方法探究摘要：本文主要根据临江路道路建设做为工程实例，对城市道路软土路基的处理方法进行一定程度的研究分析，望可供同行借鉴、参考。关键词：城市道路软土路基技术中图分类号：U41文章标识码：A文章编号：一、城市道路中软土路基形成原因对于路基下沉而言，最主要的影响因素就是土路基的形成，同时也是整个道路建设过程中，最为常见的病害。软土路基本身具有极高的含水量，并且土质孔隙之间间距较大，一般呈现出半流塑或者是软塑的状态。其中天然含水量最高可70%，最低也有30%，特殊时期时，其含水量可能更高。并且软土路基的透水性能极差，在进行加载初期阶段，地基内部的孔隙水压力极高，严重的影响了路基的整体强度，在施工过程中的具体表现为：难以压实、施工作业极为不方便。并且，因为其孔隙较大的原因，使其具有了一定的压缩性。在进行施工的过程中，指导填筑工程结束后，整个软土路基还会因为路堤的本身重量而发生沉降现象，这种现象会保持很长的一段时间，并且持续恶性发展，相较与一般的路堤而言，其沉降量更加惊人。二、临江路道路建设过程中如土路基处理技术分析（一）工程概括临江路为规划的浦口中心区西南东北向主轴，本次设计的道路西南起城南河（桩号为K8+096.048），东北至兴浦路（桩号为K15+800.304），道路全长7.7km，路幅宽66m，两侧各10m绿化带。临江路的建设将提升南京城市形象，有利于拉开浦口新城开发建设框架，带动沿线土地升值和城市发展，完善浦口区道路格局，解决地区内的交通需求。（二）工程地质资料（1）经勘察，本场区勘察深度范围内表层为填土、淤泥质粉质粘土、软塑可塑的粘性土、砂土。现将勘探揭示土层自上而下分述如下表1中所示：表1：土层自上而下分述（2）路基方案建议根据勘察结果层填土，土质差，不宜利用，建议挖除；拟建临江路场地属于长江漫滩地貌，城南河与七里河之间场地（K8+280K10+000）主要以砂土为主,浅部的1层粉砂夹粉土，状态松散稍密，土质尚好,其下的3层粉砂,稍密中密，偏低压缩性，局部夹薄层粉质粘土，土质较好,建议挖除表层填土,对1层粉砂夹粉土进行适当碾压处理即可作为路基持力层;场地其余地段分布有相当厚度的2层淤泥质粉质粘土或3层粉质粘土或4层淤泥质粉质粘土，属软土，高含水量、高压缩性、低强度、固结时间长、扰动性大、透水性差，直接做为路基持力层，无法满足道路强度和变形要求，故建议采用预压法对2层、3层和4层软土处理或采用复合地基。(三)软土路基设计（1）压实度控制路基填料的最小强度（CBR）（）、填料的最大粒径（cm）与压实度要求见下表2：表2：路基填筑材料与压实度（2）路基处理方案排水固结堆载预压法塑料排水板是一种复合型土工合成材料，它由塑料制成的排水芯带和外包的土工织物滤膜组成，将其打入地基之中，作为排水通道，可使软土地基加速排水固结。具有排水效率高、投资省、施工简单、速度快、对周边土层扰动较小等优点。在工期允许的情况下，排水固结堆载预压法是一种经济、安全和环保的软土地基加固方法。PTC桩在工厂里采用先张预应力成型工艺经过养护而制成的一种空心圆筒型混疑土预制构件，运输到施工现场后，通过锤击或静压的方法沉入到地下，再在管桩顶部及桩间土上设置桩帽和褥垫层形成复合地基。桩体承载以端承力为主，一般桩长超过12m时，需要焊接。现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)现浇混凝土大直径管桩（简称PCC桩），采取振动沉管灌注桩的机械设备和成桩施工工艺形成混凝土大直径现浇管桩，再配合桩帽和褥垫层而成的复合地基。施工工艺简述如下：在设备底盘和龙门支架的支撑下，依靠上部振动头的振动力，将双层钢质套管组成的空腔结构及焊接成一体的下部活瓣桩靴沉入预定的设计深度，形成地基中空的环形域，在腔体内均匀灌注混凝土，之后边振动拔管边继续浇注混凝土，从而在内管中土体和外部土体之间形成了混凝土管桩。再在管桩顶部及桩间土上设置桩帽和褥垫层成复合地基。水泥土搅拌桩所谓的水利土搅拌桩实际上值得是一种带有回转、搅拌以及喷粉功能的特殊机械，它将软体地基某一个范围的软土通过水泥喷浆的方式进行加固，形成被加固的土桩体。而对于改良后的固性土桩体而言，只对其置换作用进行考虑，从而实现对总的沉降量进行减少，但是并不对地基部位的排水固结作用的速度以及地基本身的挤密作用进行考虑。表3：常用地基处理方案比较（3）实际处理过程研究排水固结堆载预压法段该段适用于K11+240至K15+010路段、胜利河桥头，长度为3430m施工前应拆除、迁移场内现有建筑物、设施和障碍物；清除场内块石、树木、耕植土和塘埂，以保证场地无杂物。对于路基处理范围内的现有池塘或藕塘等蓄水区，应先做围堰，再将需处理范围内的水抽干，并将塘内浮淤清除干净（一般不小于50cm）后进行下道工序-工作面整理。工作面标高根据道路设计标高确定。将道路设计线以下2.1m处定为工作面，并在整理的工作面上修筑预拱（一般路中高于路边5060cm），在修筑好的路基预拱坡面上铺设砂垫层。砂垫层采用中粗砂，其中大于0.5mm的砂的含量应占总重的50%以上，粘粒含量不应大于3%；其干密度应大于1.5g/cm3，渗透系数不应低于110-2cm/s，并将其中的植物杂质除尽，并保证压实后的厚度不小于50cm。塑料排水板采用C型，平面采取正方形状布置，板间距1.2m。插塑板下端须穿过淤泥质土层进入下伏砂层或粘土层50cm，当下卧软弱土层较厚时，以20m为准。堆载采用分层逐级堆填，每层0.5m，并按照相关要求进行碾压。加载速率控制：每次加荷不超过23KPa，并结合施工监测控制，控制标准为：沉降板竖向沉降10mm/d，边桩侧向变形5mm/d，孔压增量/荷载增量0.6。PVC泄水管每10m设置一对。同时考虑到道路比较宽，处理范围较大，纵向道路中心线处设置一根直径150mm纵向软式透水管，横向垂直于道路中心线设置直径100mm的横向软式透水管，间距40m，埋深不小于20cm。水泥土搅拌桩段该段适用于PTC桩过渡段（K10+360K10+451机动车道、K11+301K11+320机动车道）、桥下辅道（K10+360辅道K10+710.684辅道、K10+023.907辅道K11+240辅道）、北十字河桥头（K15+220K15+390）、定向河桥头（K14+070K14+128、K14+172K14+230）辅道。水泥土搅拌桩采用单头搅拌桩，桩径D=500毫米，湿法施工；工艺采用两喷四搅；水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥；水泥土的配合比应由室内试验确定，推荐水泥掺量20%左右，要求室内水泥土90天龄期立方体无侧限抗压强度不小于1.2MPa。PTC桩段该段适用于七里河桥头（K10+451K10+500、K11+170K11+301）机动车道、定向河桥头（K14+070K14+128、K14+172K14+230）机动车道。预应力管桩桩径为40cm，壁厚7cm，混凝土强度等级为C60。预应力管桩采用静压法施工，施工时桩顶标高低于整平标高40cm。桩基施工完成后在桩顶根据桩帽尺寸开挖，整修形成桩帽土模，绑扎钢筋后现浇水泥砼。桩帽顶设置50cm厚碎石垫层，垫层中间和顶面各加铺一层钢塑土工格栅。排水固结堆载预压、水泥土搅拌桩段联合处理该段适用于中心景观河桥头（K13+014K13+054、K13+134K13+174）、大兴十字河桥头（K14+710K14+753.7、K14+792