彭純哲

安徽中匯規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 安徽 銅陵 244000

在城市建設(shè)蓬勃發(fā)展的今天，為了滿足城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求以及道路現(xiàn)有需求，就必須要加大市政道路建設(shè)力度。其中路基是道路建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是支撐道路路面穩(wěn)固性與安全性，確保道路正常、安全通車的重要保障。城市道路中非常容易碰到軟土地基，設(shè)計(jì)中必須要做好軟基處理工作，確保道路使用質(zhì)量和安全。

1 城市道路設(shè)計(jì)中軟基處理的設(shè)計(jì)意義

軟土路基是當(dāng)下城市道路建設(shè)過程中所面臨的一種比較多見的建設(shè)情況，主要具有天然含水率高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高的特征，并且相應(yīng)的成分構(gòu)成非常復(fù)雜，如有的是粉土粒和黏土粒構(gòu)成，部分還包含有腐質(zhì)泥碎屑等。由于軟土路基構(gòu)成及環(huán)境的差異性，使得其表現(xiàn)出不同的形狀。但是由于軟土路基本身具有比較高的含水率與較大的孔隙比，這使得其整體的承載性不足。一旦受到外在擠壓力與震動(dòng)力的影響，就容易降低路基土體的強(qiáng)度。如果不及時(shí)進(jìn)行合理處理，那么容易使道路路基在行車荷載作用下出現(xiàn)路基沉降（圖1）、路基破壞等許多問題，進(jìn)而會(huì)對道路行車的安全性與穩(wěn)定性帶來不利影響。為了可以確保軟土地基上面道路路基承載性滿足規(guī)定要求，就必須要做好軟土地基的加固設(shè)計(jì)，確?？梢詮恼w上提高道路路基的穩(wěn)固性[1]。

圖1 軟土路基不均勻沉降

2 城市道路設(shè)計(jì)中軟基處理的設(shè)計(jì)原則

穩(wěn)固的路基設(shè)計(jì)會(huì)對整體城市道路建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生極大影響，因?yàn)榈缆仿坊苯雨P(guān)系道路路面的承載性能。路基設(shè)計(jì)是道路設(shè)計(jì)的核心組成部分，也是確保整體道路設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。為了確保道路工程中軟基處理的質(zhì)量，必須要遵從如下幾個(gè)基本的設(shè)計(jì)原則：

其一，穩(wěn)定性原則。在設(shè)計(jì)期間，需要保證所設(shè)計(jì)軟土路基在經(jīng)過恰當(dāng)加固處理之后符合規(guī)定的承載要求，確保道路路基在行車荷載作用下保持良好的穩(wěn)定性，避免路基承載性不足而出現(xiàn)下沉等病害。因此，設(shè)計(jì)人員需要做到因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境特征以及其他實(shí)際情況，科學(xué)制定軟基處理方案。

其二，安全性原則。在軟基處理中，要做好路基穩(wěn)定性驗(yàn)算、路基沉降計(jì)算以及路基監(jiān)測，需要立足于確保道路行車的安全性及整體施工作業(yè)期間的安全性，避免軟基處理不到位問題而影響后續(xù)施工的質(zhì)量與效果。

其三，綜合性原則。在開展道路軟基設(shè)計(jì)中，需要注意增強(qiáng)路線平順性，確保道路行車安全性的基礎(chǔ)上，綜合考慮道路軟基處理安全性、經(jīng)濟(jì)性；需綜合設(shè)計(jì)方、地質(zhì)勘查方等各相關(guān)方，協(xié)同開展道路設(shè)計(jì)工作，保證最大程度提高軟基處理方案設(shè)計(jì)的效果。比如，在保證道路主體工程建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，需要統(tǒng)籌考慮路基防護(hù)與排水等附屬工程措施，力求借助綜合考慮多方面設(shè)計(jì)元素來提高整體設(shè)計(jì)效果[2]。

3 城市道路設(shè)計(jì)中軟基處理的要點(diǎn)

3.1 合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)

在城市道路軟基處理過程中，設(shè)計(jì)人員必須要高度重視深入施工現(xiàn)場，認(rèn)真勘查施工現(xiàn)場的施工條件，如要對施工現(xiàn)場中軟基的土壤顆粒間隙以及含水率等進(jìn)行詳細(xì)分析，保證道路軟基處理方案設(shè)計(jì)的合理性。與此同時(shí)，需要充分研究地勘資料，掌握軟弱土層壓縮性以及其他力學(xué)性質(zhì)等，分析地下水位在道路沿線分布范圍與層位，確保軟基處理設(shè)計(jì)科學(xué)、合理。

3.2 減少路基附加荷載

為了有效解決城市道路軟基處理中所涉及的一系列施工質(zhì)量問題，在開展路基軟基處理方案設(shè)計(jì)中要滲透“開源節(jié)流”這一經(jīng)濟(jì)性比較強(qiáng)的設(shè)計(jì)理念，即在軟基處理中盡可能地減少路基承受的負(fù)荷，降低城市道路路面發(fā)生不均勻沉降病害的概率。在以往的路基設(shè)計(jì)中，常常會(huì)選用“填方+壓實(shí)”的設(shè)計(jì)方案來確保道路路基的承載力滿足規(guī)定要求。但是在軟基條件下，高填方路基更容易出現(xiàn)沉降病害，所以需要采取一些手段來減輕道路路基承受的荷載值。比如，在滿足道路軟基處理要求的基礎(chǔ)上，可以優(yōu)選路基填筑材料，如可以選擇粉煤灰和泡沫聚苯乙烯（EPS）等輕質(zhì)路基填料來減少地基中的附加應(yīng)力。

3.3 優(yōu)選軟基處理方法

鑒于城市道路的軟基處理中涉及多種多樣的路基加固方法，如換填技術(shù)、強(qiáng)夯技術(shù)、水泥噴粉樁等，它們的施工質(zhì)量會(huì)對最終的軟基處理成效產(chǎn)生極大影響，所以在軟基處理過程中要結(jié)合城市道路功能等級(jí)、周邊環(huán)境、道路地下管線、地下水位、軟土性質(zhì)、道路填土高度等實(shí)際情況，優(yōu)選軟基的處理方法，力求借助恰當(dāng)?shù)能浲谅坊幚矸椒▉泶_保整體道路軟基處理的效果，力求安全性和經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

對于軟土深度小于3米的地段，目前常用的處置方法包括換填法、淺層加固法等，換填材料及其深度需根據(jù)軟土性質(zhì)、地下水位等情況綜合確定。

而對于軟土深度大于3米的地段，較為常用的加固設(shè)計(jì)法包括強(qiáng)夯法、擠密碎石樁、水泥攪拌樁、水泥粉煤灰碎石樁及PHC管樁等。以水泥攪拌樁為例，非常適用于處理局部的道路軟基處理，屬于一種深層次軟基加固技術(shù)，可以顯著提高軟基承載性，降低軟基出現(xiàn)沉降問題的概率。其中水泥攪拌樁的具體尺寸需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理確定，保證其長度、直徑、樁間距、強(qiáng)度等滿足城市道路軟基處理的基本要求和規(guī)定，具體的施工示意圖見圖2。此外，在應(yīng)用該種軟基加固方法期間，需要在合理選擇各種軟基加固施工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行性能，保證水泥攪拌提升作業(yè)的速度等都需要滿足規(guī)定要求，避免施工作業(yè)操作不當(dāng)影響最終的工程質(zhì)量。

圖2 水泥攪拌樁的軟基處理方案

3.4 做好沉降與穩(wěn)定監(jiān)測

對于軟土地基填方高度較高的路堤和橋頭路堤應(yīng)進(jìn)行沉降與穩(wěn)定監(jiān)測設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)內(nèi)容一般為：監(jiān)測路段與代表性監(jiān)測斷面、沉降與側(cè)向位移監(jiān)測點(diǎn)位置、監(jiān)測儀器布設(shè)等[3]。

軟土路基路堤施工期間應(yīng)嚴(yán)格控制填筑速率，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。一般要求路堤中心線地面沉降速率24h應(yīng)不大于10～15mm，坡腳水平位移速率24h應(yīng)不大于5mm。

軟基段路面鋪筑應(yīng)在路基沉降穩(wěn)定后進(jìn)行，采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制，既要求推算的工后沉降量符合規(guī)范規(guī)定，同時(shí)要求連續(xù)兩個(gè)月觀測的沉降量不得超過5mm。

總之，軟基處理是當(dāng)下城市道路路基設(shè)計(jì)中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在城市道路路基設(shè)計(jì)過程中，需要在遵從綜合性、安全性與穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，優(yōu)選路基填料材料與軟基處理方法，合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)和減少路基附加載荷，保證全面提升軟基處理效果。