市政道路的軟基處理
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摘要：
在軟基路段建設(shè)市政道路，面臨市政道路軟基處理的問題。
關(guān)鍵詞：
市政道路，特點，軟基路段
一、市政道路工程有其自身的特點
如市政道路一般荷載都不太大(高填方處除外)，對地基承載力的要求不太高。對于剛性路面結(jié)構(gòu)而言，路面結(jié)構(gòu)整體性好，剛度比較大，對地基變形有一定的適應(yīng)能力;對于柔性路面結(jié)構(gòu)而言，即使由于路基的少量不均勻沉降而導致路面產(chǎn)生微小裂縫，只需稍加修補后也不影響道路的正常使用，但市政道路下埋設(shè)的管線對沉降要求相對較高。市政道路需要鋪設(shè)各類管線，包括給水、排水管道，如污水管、雨水管、市政供水管道等，另外還有電力、通訊管道、煤氣管道等。這些管道的鋪設(shè)對路基的沉降都有一定的要求，其中以污水管、雨水管對路基沉降的要求最為嚴格，當管線軟基壓縮沉降和側(cè)向位移時，管體產(chǎn)生縱向彎曲，致使管道失穩(wěn)，在最薄弱處產(chǎn)生破裂而漏水。國內(nèi)對此尚無統(tǒng)一的規(guī)定，人們對于差異沉降造成的管道破裂問題重視不夠，通常沒有對管線的軟基進行特殊處理。近年來市政道路管線軟基處理逐漸受到關(guān)注，但國內(nèi)相關(guān)的資料很少。
二、城市道路軟基處理的常用方法
20世紀80年代以來，我國的公路建設(shè)進人了快速發(fā)展時期，軟土地區(qū)修建了許多條高速公路，在此期間從國外引進了不少軟基處理技術(shù)，其中應(yīng)用最多的有：屬于排水固結(jié)法的塑料排水板(或袋裝砂井)堆載預壓(或真空預壓)法;屬于化學加固的水泥土攪拌法(包括粉噴樁和漿噴樁)，以及各種土工合成材料加筋墊層。在國內(nèi)，目前市政道路的軟基處理基本上借用高速公路的軟基處理方法，根據(jù)目前國內(nèi)的實際應(yīng)用情況，常用的處理方法主要有以下幾種方法。
(1)換填墊層法。換填墊層法就是將路基一定深度范圍的軟弱土層(采用人工或機械開發(fā)等方式)，換填好的土、砂、石或石屑等材料，并經(jīng)壓(夯)實做成壓縮性低、承載力高的墊層。根據(jù)換填方式的不同可分為：換填土、拋石擠淤法及爆破擠淤法。
(2)加載預壓排水固結(jié)法。加載預壓排水固結(jié)法是預先對地基加載，通過排水體排水，使地基土固結(jié)，以提高其承載力，并減少其工后沉降。以前排水體常采用袋裝砂井，并在頂上鋪上一層土工布加筋墊層，既可做為橫向排水通道，又可均化不均勻沉降。袋裝砂井的質(zhì)量受施工質(zhì)量影響較大，若袋中砂灌得不夠密實時，放入孔中，砂遇水將下沉，導致砂井上部脫空，不能與砂墊層連通，以致水無法排出，因此袋裝砂井逐漸被塑料排水帶所代替。與袋裝砂井相比，塑料排水帶具有施打速度較快、效率高、施工機械輕便、對軟基擾動較小、可工廠化生產(chǎn)、抗折能力較強、受施工影響小等優(yōu)點。
(3)強夯法。強夯是將重錘(10t以上)從高處(10 m以上)自由落下，反復多次夯擊土體，迫使一定范圍內(nèi)的土體壓密，以提高地基土的承載力，減少沉降。一般適用于非飽和、粗顆粒含量較高的土質(zhì)，對于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差。這些土也有采用強夯法加袋裝砂井(或塑料排水帶)進行綜合處理的，該方法在深圳地區(qū)有一些成功的應(yīng)用實例但處理效果受施工質(zhì)量的制約嚴重，從全國來看，總體處理效果不理想。國內(nèi)外相繼采用了在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石、砂或其他粗顆粒材料，通過夯擊排開軟土，從而在地基中形成塊(碎)石墩。這種方法即強夯置換法。
(4)深層攪拌法。深層攪拌法是用水泥或其他材料作為固化劑的主劑，通過深層攪拌機械將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應(yīng)，形成具有一定強度的加固體。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法。此類地基應(yīng)視為復合地基，樁土的共同承擔應(yīng)力。目前國內(nèi)常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標準值不大于120 kPa的粘性土，當處理泥炭土或地下水具有侵蝕性，宜通過試驗確定其適用性。
(5)粉煤灰碎石樁。粉煤灰碎石樁(CFG)法，是利用工業(yè)廢料(粉煤灰)與碎石(或砂、石屑)摻入適量水泥形成的膠凝體。它具有一定的強度、良好的和易性、流動性及容易灌注等特點，粉煤灰碎石樁與周圍土體形成低標號混凝土樁復合地基，可節(jié)省水泥及砂的用量。這樣有利于混合料強度發(fā)揮、廢物利用、減輕環(huán)境污染，避免了炭化作用。
(6)加筋法。在軟土地基上沿水平方向鋪設(shè)一層或多層的加筋材料，并與填料組成一定厚度的加筋墊層，可以提高地基的承載力，均化地基應(yīng)力，減少地基的不均勻沉降。但當?shù)鼗芯哂休^厚的軟土，如果單純用加筋墊層來處理，即使承載力滿足要求，地基也會產(chǎn)生較大的不均勻沉降，難以從根本上解決問題。從減小沉降方面考慮，水泥深層攪拌樁不失為一種有效的處理方案，其形成的水泥土樁復合地基的基本工作性狀是：樁和樁間土的變形協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮樁間土的作用，可以提高地基的承載力，減小地基的沉降。當軟基較厚，且對承載力和沉降要求較為嚴格的地基處理時，可以考慮綜合加筋墊層和水泥深層攪拌樁的優(yōu)點，用加筋墊層和水泥深層攪拌樁復合地基聯(lián)合處理軟基。在加筋墊層的作用下，充分發(fā)揮水泥土樁與樁間土的共同作用的特性，提高地基的承載力，減小地基的沉降，均化地基的不均勻沉降。當加筋墊層采用新型高強土工格柵配合砂碎石時，其復合地基的整體強度大大提高，處理效果更為明顯。
三、結(jié)語
在軟基路段建設(shè)市政道路，面臨軟基處理的問題。目前市政道路的軟基處理基本上是借用高速公路的軟基處理方法，主要處理方法有：換填墊層法、堆載預壓法、加載預壓排水固結(jié)法、強夯法、深層攪拌法、粉煤灰碎石樁、加筋法。上述各種方法有其適用范圍，但由于城市道路需要埋設(shè)各類管線，因此對工后沉降的要求比高速公路要高。由于軟基處理方法不當，產(chǎn)生管線下軟基的不均勻沉降，導致管線不能正常運作甚至斷裂損壞，因此，尋求解決市政道路管線軟基差異沉降問題的可靠的方法，冥有重大的社會、經(jīng)濟效益。市政管線基礎(chǔ)的軟基處理，若采用一般高等級公路的處理方案，往往難以滿足管線對沉降的要求，若整個道路斷面都按管線基礎(chǔ)的要求進行軟基處理，則造價太高，所以應(yīng)綜合考慮不同管線對沉降的要求以及地質(zhì)條件、工期、經(jīng)濟等方面的因素，采用不同的軟基處理方案。本文通過工程實例分析新型的市政道路軟基處理方法―在同一斷面的不同位置采用不同的軟基處理方案(中間為排水固結(jié)法處理，兩側(cè)為水泥土攪拌法處理)，實測表明，該處理方法能顯著提高管線地基的承載力，滿足管線對沉降的要求，大幅降低造價。因此，需要進一步改進設(shè)計，尋求更合理、經(jīng)濟的市政道路軟基處理方案和施工方法。
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