浅谈城市道路改造中的软基处理

　　摘要：在城市道路工程建设中，建设之前如果地基不够坚固，为防止建设后地基下沉拉裂造成道路不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性以达到设计的要求，这个过程就是软基处理。软基处理问题已成为影响工程造价和道路使用质量的主要因素之一。本文探讨了城市道路改造中常用的几种处理软土地基的方法。
　　关键词：城市道路；改造；软基处理；方法
　　【正文】随着我国交通业的发展,城市道路改造的脚步也相应提速,作为公路基础的地基,是城市道路改造工程中的主要和重要组成部分,在一定程度上决定了道路的质量,而软土地基的处理最为关键。软土具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透系数小、抗剪强度低、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点，呈现灵敏性结构。由于上部结构的特点与荷载差异，常常引起地基不均匀沉降。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时，桥涵与路段连接处出现过大的沉降差和沿路段纵向、横向的不均匀沉降，运行后出现桥头跳车、路面不平整和开裂损坏等现象。软土地基抗剪强度低，为了控制路面沉降量，在软土地基处理方法上应予以重视。处理好软土地基，使来往车辆安全、快速、舒适地行驶在公路上。下面就谈谈自己对城市道路改造中的软基处理肤浅看法。
　　1、软土地基对道路的危害
　　软土是指强度低、压缩性高的软弱土层，天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1，压缩系数不大于0.5MPa、不排水抗剪强度小于30kPa的细粒土。滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土都是软土。软土地基是以软土为主，与粉砂、泥岩等其它土层相间相成的地基。强度及稳定性差，当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时，地基沉降量大，一般可达数十厘米甚至到数百厘米；地基沉降时间长,一般达数十年甚至到数百年。软土路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方、失稳及桥台破坏，路基、路堤可能会随着软基一起产生滑移，引起公路路面的整体破坏，影响道路的正常使用。
　　2、城市道路改造中的软基处理的方法
　　对软土地基处理，应当用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到路基稳定，是一种最经济也简单的方法。在施工工期较短，时间紧迫的情况下，对于软土地基处于高危地段的要采用多种手段进行处理，非高危地段可以不进行处理，一般情况用自然沉降法将难以实现。桥梁采用基础处理，其余软土都需采用不同方法处理，只不过可用多种方案进行优选。
　　2.1、置换法
　　置换法是最常用的软基处理方法之一，适用于软土层厚度较薄的情况下使用。用砂、碎石、矿渣或其他合适的材料置换路基中一定深度范围的软弱土层，分层压实后作为基底垫层、从而达到处理目的，它常用于处理软弱地基和湿陷黄土地基以及膨胀土地基，置换材料应采用即使受到水浸也不致降低承载力的粗粒土，这种方法最大有效处理深度3米，换填的深度要根据承载力确定。
　　2.2、排水固结法
　　在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。用各种不同长度和间距的袋装砂井或塑料排水板与砂垫层相结合，砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米，填一层粘性土封住水不让水返上路基。排水固结法能加固软土地基对于大面积软土效果较好、节约投资，得到广泛的运用。
　　2.3、加载预压法
　　加载预压法是为了预先促进软土地基沉降，增加地基强度，以防止设置在填土上或邻接填土的路面和构造物或者埋入填土内的构造物发生有害沉降而导致破坏。在路基顶面加载重量等于或大于路面结构层的土方，使软土地基固结沉降，达到稳定状态后再继续施工。上述方法，都很少单独采用。
　　2.4、搅拌法
　　搅拌法是在土中掺入水泥浆或能固化的其他浆液，也可以直接加入水泥、石灰等能固化的材料，经拌和固化后，在地基中形成一根根柱状固化体，并与周围土体组成复合地基，从而大大提高土体的承载力。适用于处理松散砂土及砂砾石、欠固结冲填土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等软土地基。
　　2.5、强夯法
　　强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤(10t以上)自10m以上的高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。强夯法地基处理施工图（如图1所示），利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法适用于非饱和、粗颗粒含量较高的土质，对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，特别是对淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。
　　
　　
　　图1强夯法地基处理施工图
　　2.6、加筋地基
　　加筋地基就是应用不同的加筋材料（拉筋）与土体相间成层铺设在建筑物下作为地基，逐层铺设土工合成材料与砂石等组成的加筋垫层来做地基持力层，以改造原有不良地基土的性质，提高承载力减少沉降。条形基础下加筋砂垫层（如图2所示）的破坏形式有三种，即：加筋层上土体破坏、筋材的拔出破坏和筋材的拉断破坏。土工合成材料还可起到排水、反滤、隔离和补强作用，加筋地基加快了工程的进度，降低了工程的造价，经济效益显著。
　　
　　图2加筋砂垫层的破坏面
　　3、城市道路改造中软基处理要点
　　3.1、城市道路软基处理的自然状况
　　城市道路下埋设的管道对路基的沉降有一定要求，其中以污水管和雨水管对路基沉降的要求最为严格，特别是污水管和雨水管。沉降引起的管道接口相对转角小于L/100（L为每节管的长度），管道地基的工后沉降不得大于10cm。污水管和雨水管均属于无压自流管道，有设计要求的自清流速，管道铺设要有一定的坡度，如果路基的工后差异沉降太大，就会导致管道排水能力下降、淤堵等现象发生，甚至导致管道损坏折断、污水外流，严重污染城市环境。城市道路的软基处理比相同等级的一般公路要求更高，这也使得城市道路的软基处理费用变得昂贵。
　　3.2、施工要点
　　软土地区的地质情况首先要弄清楚，设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。所用材料数量要保证质量和数量，施工机械数量、规格、性能均要满足要求。严格遵守施工技术规范和操作规程办事，以保证良好的质量，加快土层排水固结，可选用砂井、砂井预压等方法提高地基承载力。对于黏土中夹有薄砂层或石层现象，可采用砂井预压加固，削弱土的压缩性，使地基承载力增强。要注意控制填土速率，板桩必须具备足够的强度和抗拉力来抵抗软土向外的水平挤压力，避免和产生路堤滑移或发生其它意外事情。通过在基础两侧堆土反压来减少压力差，使得地基稳定性更好。施工时技术人员以及施工管理人员应该高度重视施工管理，加强质量控制。树立质量第一的思想，软土路基施工达到安全、优质的目的。
　　3.3、评价要点
　　城市道路软基处理常用的方法在公路方面是排水固结，用各种不同长度和问距的袋装砂井(直径8～10cm)与砂垫层(厚30～90cm)相结合，既经济又有效。也可用直径30～40cm或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用方法要增加至少3～5倍。减少地基不均匀的沉降，对防止滑移尽快施工也有好处。科学管理是施工质量的保证，在参照地质和施工条件确定合适的地基加固方法后，必须对软土地基处理进行严格的质量控制，这样才能够取得预期的加固效果。
　　总之，软土是天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种粘性土。其天然物理力学性质比较差，不能很好的满足工程建设的需要。在软土地层上进行工程建设时，必须对软土地基进行加固处理，城市道路的软土地基处理方法有各自的优缺点以及特定的适用范围。随着科学技术的不断发展，新材料、新工艺的开发，对于软土地基处理的方法会越来越多，更加经济、方便、有效，有利于城市道路路基的处理，充分发挥城市道路的优越性。
　　【参考文献】
　　[1]谢齐云.浅谈城市道路软基处理方法[J].中国新技术新产品,2009,(06)：83.
　　[2]孙忠玉,王刚,陈剑利,周淼清.城市道路改造中的软基处理[J].华东公路,2009,(01)：31-33
　　[3]乔军.市政道路软基的处理方式[J].发展,2010,(09)：112-113