天津濱海地區(qū)某公路軟土地基處理方法研究

宋艷清

（天津市房屋質量安全鑒定檢測中心，天津 300000）

天津濱海地區(qū)地下水位高，地下存在軟弱的海相淤泥或淤泥質土層，厚度達數(shù)米至十幾米，給道路的設計、施工帶來很大的困難。為保證軟土路基承載力、沉降等滿足設計及相關規(guī)范的要求，需要對路基進行處理。

1 工程概況

天津濱海地區(qū)某公路，道路等級為一級，雙向八車道，計算行車速度為60Km/h。根據(jù)勘察報告，場地埋深25.0m深度范圍內，地基土按成因年代可分為以下4層，自上而下依次為：

1.1 人工填土層，厚度1.00～3.10m，軟塑狀態(tài)，主要由粉質黏土、黏土、淤泥質土質組成，屬高壓縮性土。

1.2 全新統(tǒng)中組海相沉積層，厚度16.00～18.00m，該層從上而下可分為3個亞層。第一亞層，粉質黏土：厚度為2.50～4.50m，流塑～軟塑狀態(tài)，屬中～高壓縮性土，fa=90KPa，Es=3.5Mpa；第二亞層，淤泥質黏土、軟黏土：厚度為10.90～12.80m，流塑～軟塑狀態(tài)，屬高壓縮性土，fa=75KPa，Es=2.6Mpa；第三亞層，粉質黏土：厚度為1.20～2.20m，軟塑狀態(tài)，屬中壓縮性土。fa=105KPa，Es=4.5Mpa。

1.3 全新統(tǒng)下組沼澤相沉積層，厚度1.00～2.20m，主要由粉質黏土、黏土組成，軟塑～可塑狀態(tài)，屬中壓縮性土。fa=120KPa，Es=5.3Mpa。

1.4 全新統(tǒng)下組陸相沖積層，本次勘察未穿透此層，揭露最大厚度5.50m，主要由粉質黏土組成，可塑狀態(tài)，屬中壓縮性土，fa=130KPa，Es=6.2Mpa。

根據(jù)設計要求，該公路容許的工后沉降30cm，由于地下存在較深的軟土層，不能滿足設計要求，為保證地基強度避免沉降過大，必須采取措施來增強土基強度和地基承載力，需對路基進行處理。

2 路基處理方案比選

針對該公路的地質條件，從處理方法適用性、施工條件、工期進度、工程造價等多方面進行分析比較：

2.1 換填墊層法，適用于處理淤泥、淤泥質土、素填土、雜填土地基及溝渠、魚塘等的淺層處理。該公路地基軟土分布廣，厚度達到15m以上。采用換填墊層法施工簡便，不需要特殊的機械設備，工期短，造價低、見效快，可大規(guī)模的采用。

2.2 排水固結法，適用于含水量高、空隙比大、強度低、滲透系數(shù)和固結系數(shù)均較小的粘性土的加固。在能提供足夠預壓期的前提下，該公路路地基軟土可采用排水固結法進行加固，該方法施工復雜，處理周期較長。

2.3 石灰樁法，適用于含砂量低，沒有滯水砂層的雜填土地基或軟粘土地基。該公路地基軟土厚度大，土質多為淤泥質粘土及粉質粘土，土粒以細小的粘粒為主，含水量高，前30m范圍內無成層分布的粉砂層，適用石灰樁的應用，該方法成本較高。

2.4 水泥攪拌樁法，適用于正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。該公路地基軟土以淤泥質粘土、粉質粘土為主，天然含水量大都介于30%～40%之間，塑性指數(shù)主要介于15～20之間，PH值介于7.0～9.0之間，較為適合采用水泥攪拌樁處理軟基，該方法成本過高。

2.5 土工合成材料法，采用土工格柵加填料形成的夾層結構能較好的解決地基上壓實、改變軟基的破壞形式、提高軟基承載力的問題。土工合成材料與其它軟基加固方法結合使用，充分發(fā)揮不同加固方法的優(yōu)點，使得軟基處理取得更為理想的效果。該公路軟基處理方式的選擇應充分利用土工合成材料的優(yōu)良特性，提高軟基處理效果。

經以上綜合比較分析，決定采用淺層換填結合土工合成材料處理措施，并根據(jù)根據(jù)車輛荷載作用深度確定換填深度。由于該公路路基填土層以下均為海相沉積軟土，且該公路通行的大型重載車輛較多，為加強承托層的整體性，路基處理采用兩層鋼塑土工格柵。

該公路處理措施如下：挖除既有填土至路面結構以下1.4m，整平壓實，然后通鋪兩層竹笆，再通鋪一層高強經編復合土工布；填筑60cm山皮土并壓實作為承托層，然后在山皮土頂通鋪一層鋼塑土工格柵，再填筑40cm山皮土；土工格柵在山皮土頂面反包2m，在山皮土頂通鋪一層鋼塑土工格柵，然后鋪筑40cm厚碎石；土工格柵在碎石頂面反包2m，然后在碎石上通鋪一層防水土工布（兩布一膜形式），最后施作路面結構。

3 處理效果檢測

該公路按以上處理方案進行施工，對路基的彎沉值、運營階段的沉降進行檢測，結果如下：

（1）彎沉值檢測：路基施工完成后，對路基頂面回彈彎沉值進行檢測，檢測方法采用貝克曼梁法，共檢測60點，回彈彎沉值在 180～220（0.01mm）之間，滿足設計要求。

（2）工后沉降觀測：公路施工完成后運營期間，沿公路每隔300米布設一個觀測點位（共計11個觀測點），觀測周期為6個月，各觀測點累積沉降量在1.2cm～2.5cm之間。

4 結語

天津濱海地區(qū)土質軟弱，對于沉降控制不是比較嚴格的公路路段，可采用淺層換填與土工合成材料結合處理方法。該方法能很好的滿足公路對路基強度及工后沉降的要求，同時施工簡便，工期短，造價低、見效快，可大規(guī)模使用。

[1]地基處理手冊編委會.地基處理手冊[M].2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000，33-52.