论城市道路施工技术与软土路基技术

0 前言:

路基是道路工程的基础，行驶在路面的车辆把荷载通过路面传给路基，如果路基机构整体或某一组成部分的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力应变及位移，则路面会出现断裂，随着城市道路的不断建设以及技术水平的不断提高，路基越来越发挥着不可替代的作用，因此必须确保路基的施工质量，尤其要处理好软土路基。

一、城市道路软土路基原因及处理措施

1 软土路基成因分析

软土路基是影响路基下沉的主要地质类型，是道路建设中常见的病害之一。

1.1 软土路基由于其天然含水量高，孔隙比大，多呈软塑或半流塑状态，天然含水量常达到 30%-70% ，有时甚至更高。透水性差，在加载初期，地基中空隙水压力较高，影响路基强度，施工中表现为压实困难不便行车和施工作业。由于其空隙比大土颗粒间结构不稳定，具有压缩性等特点。

1.2 在施工过程中以一直填筑完成后，软土路基在路堤的自重作用下也会产生沉降这种沉降将在很长的时间内持续发展大大超过一般路堤的沉降量。严重是在靠近填土部位的挡土墙.边沟排水设施也会受到沉降或水平移动的影响。即使完成路面工程后，还可能继续产生沉降，引起路面结构的破坏。

2 处理措施

软土是由天然含水量大压缩性高承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所缎成的土，主要有淤泥淤泥质土及泥炭。随着近些年城市化进程的不断深入和发展，对于城市道路路基的处理又有了新发展和变化，其中软土又包含了更多层次的内容其中主要是由于人为的原因产生的人工填土就包括杂填土是人类活动形成的无规则堆积物，成份比较复杂，且大多数情况下比较疏松和不均匀，这就对路基提出了更加高的要求。基于城市道路的路基特点在遇到软土地基处理方法主要有:

① 换填垫层法:

至于换填法，它就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬强度较高性能稳定具有抗侵蚀性，抗剪强度较高压缩性较小的砂碎石卵石素土灰土粉煤灰.

矿渣等材料以及土工合成材料分层填筑并同时以人工或机械方法分层压夯振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基，此方法适用于各种软土路基。

② 挤淤置换法

挤淤置换法是依靠换填材料的自重以及借助于其他外力，使软弱层遭受破坏后被强制挤岀而进行的换填处理。

换填的宽度深度以及换填材料，可根据计算确定。但换填深度除考虑沉降和滑移稳定以外，还应置换到使地基承载力大于换填体荷载所需的深度。根据目前工程实践，挤淤置换地基适用于厚度在 10m 以内的流动性大，基本无硬壳层的大武积流塑状淤泥地基处理。

③ 强夯置换法

强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑一流塑的黏性土等路基这种方法是将夯锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石等粗颗粒材料，使其形成连续的密实的强夯置换墩与周围混有砂石的夯间土形成复合地基，经强夯置换法处理的地基，即提高了地基承载力，减小沉降，又改善了排水条件，有利于软土的固结。

④ 气泡混合轻质材料填土法

对于气泡轻质土，其实就是在原料土中按照一定的比例添加固化剂水和气泡，经充分混合搅拌后倾成的轻型填土材料。气泡混合轻质材料的容重为 512kN/m3 ，具有较好的强度和压缩性能，用作路堤填料可有效减小作用在地基上的荷载，也可减小作用在挡土结构上的侧向压力。主要优点为可大幅度地降低填土荷载，减少软基的附加应力，抑制软基的沉降和侧移，提高路堤的稳定性;可简化甚至取消软基处理，简化软基路堤中地下结构物的结构设计;施工工期短。这种方法属于置换法的一种。为软基处理提供了新的技术。

⑤ 加筋土垫层法

路堤中的土工材料加筋通常指土工织物(土工布)土工格栅.袋装砂井的加筋作用，近些年在道路建设中广泛应用，以增强路堤在快速填筑过程的稳定，缩短工期。在软基上筑堤，通过在堤底铺设水平向加筋垫层，以保持完整连续，改善浅部的应力场和位移场，均化应力分布，进而通过改变地基土体破坏形式来增加低级的承载能力。大量工程实践表明，由土工布。土工格栅构成的水平向加筋体的主要功能在于降低路堤坡脚出的应力集中现象，隔离上下土体有效地防止从路堤坡脚处开始的渐进性破坏进而提高路堤的稳定性，它能在一定程度上调整不均匀沉降，可适用于各种软土地基

二、工程实例

① 工程概况

本工程设计标准为城市次干路，红线宽 40m ，该段道路工程的路基场地位于河流冲积扇上中游，道路起点有一水塘，常年积水，坑底高程 41.9，常年水位 43.9，受人类活动的影响较大，地基土浅部以人工填土为主，主要为杂填土

② 处理方法简介

道路起点处路基本体范围内的水塘，结合周边道路建设的经验理论分析:确定宜采用拋石挤淤的方式进行处理。即:先筑草包坝，抽水清淤至河床底，然后拋石挤淤对路基进行处理(分层填筑，层距不超过 45em ，并进行冲击碾压)，抛石碾压结束后，铺设 20em 厚的级配砂石找平后铺设土工格栅一层找平后的最后高度在高程 45m 处，土工格栅以上到路基基地采用天然级配

砂砾进行回填。此方法为挤淤置换法换填垫层法和加筋土垫层法的综合应用，并不局限于单—的处理，综合各种方法的优点发挥组合效应，最大限度的保证路堤的稳定和降低沉降。边坡防护路面以下 8m 采用一级防护大于 8m 的采用二级防护详见填坑处理方案图。

三、现有研究存在的问题

在我国公路软基处理的研究使伴随着公路的建设而发展的软基的方法和手段逐步成熟，但还存在着一些问题，主要是现有研究多是针对具体工程的研究分析，缺乏系统理论的研究，而且失败的实例研究报告非常少见，从某种意义上说，失败的实例更有价值。另外，既有研究大都集中在设计阶段和施工阶段，随着道路通车而结束，很少能够在施工完成后继续进行系统的观测研究，也就无法根据工作沉降来有效改进设计施工。

四、结束语

综上所述，通过实际的工程案例，可以知道在城市道路路基的设计中，很多软土路基处理方案不能满足工程要求而出现较大的调整，或者造成较大的浪费。所以为减少软士路基造成的损失应以“因势利导和因地制宜”为原则，针对工程实际的具体情况实事求是，依靠科学技术，综合选择简单的合理有效的路基处理措施，并通过大量的实际工程经验总结出经济合理效果最为明显的措施，以免造成不必要的浪费和损失。