摘要：路基是路面基础承载强度的重要组成部分，承担道路交通荷载，是传递力度和分散路面磨损的一项基本部分，软土地基具备不稳定、强度低等特点，不利于市政工程建设施工的顺利进行，对市政道路后期使用的安全性能也产生重要威胁。本文依据具体工程概况，对市政工程施工中的软基处理方案进行分析探讨，希望保障道路工程质量。
关键词：市政工程；道路；软基处理
前言
随着国内城镇化进程的不断深化，大量新城市建设和旧城市改扩建工程正在如火如荼的进行，市政道路基础设施建设是城镇化的重要组成部分，其作用日益突出，作为路面的主要支撑结构，路基在道路工程中的地位尤为关键，软基的主要问题有孔隙比较大、流动性突出、压缩性较高等，当遇到软弱地基时，市政工程的施工部门应利用现有技术手段，对其做出紧急处理，以保证市政工程的稳定性、安全性。
1.工程概况
某园区占地7km2，地势较为平坦，整体呈西北高、东南低的趋势，整体高程在-2～10m之间。园区的市政基础设施建设包含大桥两座、城市主干路、城市次干路、城市支路等。
2.处理方案
由于园区独特的地理环境，造成了路基处理的多样性和复杂性。根据各路段的实际情况，与设计院、建设单位就软基处理方案进行了深入探讨，并在部分路段进行实验对比，最终确定了不同的软基处理方案[1]。
2.1 换填法
换填法是市政工程施工中最常用的一种软基处理方法。一般进行局部换填，就是在道路施工中遇到部分路段为软弱土层时，采用人工或机械开挖等方式，将软弱土层挖除，换填好的土、砂、石或石屑等材料。换填法由于操作简单，费用低，因此被广泛利用。根据换填方式的不同，换填法可分为换填土及抛石挤淤法等。
对于一般路基的填方路段，一般采用换填土处理。换填土首先必须先清除地表耕质土或不符合路基施工技术规范的地表土后，经疏干晾晒，碾压密实后再分层填筑路堤。若地下水位较高，路基施工时将地表耕植土、素填土等挖除后，在路基范围（路基坡脚两侧外加50cm宽）内铺填一层50cm厚的片石（含顶面10cm厚的碎石反滤层，片石直径不宜大于40cm），经重型压路机碾压稳定不再下沉（无轮迹）后，再分层填筑路堤[2]。
对于淤泥外漏，积水排不干的浅层软土路基，一般采用抛石挤淤处理。对于抛石挤淤处理软基段，不进行排水，直接抛石至水面以上50cm后，进行管道和路基回填施工。挤淤所用石头采用不易风化石料。抛填片石时沿道路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展，呈“凸”字型进行，不再修筑施工道路，若两侧淤泥隆起影响填石施工时，应将隆起淤泥挖除。片石粒径宜20～60cm，且小于30cm粒径含量不得超过20%，在片石抛出淤泥面50cm后，用重型带振动压路机碾压稳定（无轮迹）后，铺设15cm厚级配碎石垫层、15cm厚粗砂垫层并压实，再分层填土碾压密实。
由于园区地处石材重镇，部分回填材料为石粉，这在路基施工中就产生了弹簧土现象。因此对该部分路基土方需进行换填工作，涉及换填法施工的道路主要有海二路、滨溪路、滨海一路、滨海二路等。现以海二路施工为例，简述换填法的施工工艺。
海二路路基回填时，由于部分回填材料为石粉，没有进行充分压实，为保证路基的压实度，需要对该路段范围内的土方进行部分挖除，然后采用合格路基填筑材料分层填筑、压实。首先确定路基挖除换填范围：将路基两侧边线以外3.50m，深度自雨水管道顶部以上，或距离路床顶面向下不小于2.50m，其下局部发现淤泥或者软土时采用换填石（料）渣，碾压密实处理，石渣处理深度不大于0.50m。路基填筑施工在管道标高范围内与管道施工交替进行。即当路基面填筑施工高度达到管道基础底面下时，管道施工穿插进入，直至管道顶部覆盖50cm以上，然后按照路基全断面填筑施工。
2.2 强夯法
强夯就是利用重锤的自由落体，通过反复多次夯击土体，迫使一定范围内的土体密实，以提高地基土的承载力，减少沉降的一种软基处理方法[3]。
在大面积强夯置换前应在现场选择有代表性的场地上进行试夯，以检验设计初步确定的强夯参数的加固效果。最终的设计参数、施工工艺、夯沉量、安全距离及防护措施应根据试夯区的检验结果进行调整。置换回填材料应采用级配良好的块石或碎石等坚硬材料，最大粒径一般不超过50cm，且粒径大于30cm的颗粒含量不超过全重的30%。当强夯置换对场地附近建筑物有可能造成震害时，应设置监测点，必要时挖减振沟等防振措施，减振沟底标高应低于建筑物基础底面标高，且深度不小于2m。
强夯置换施工应严格遵照施工参数和施工工艺进行，还应有专人负责施工过程中的监测工作。尤其要注意夯前的准备工作，做好夯前、夯后的测量，发现偏差及时纠正。同时应确保施工安全，注意由于夯锤、吊车等引发的安全事故，尽量保持安全距离，并做好安全防护措施。
现以溪二路施工为例，简述强夯法的施工工艺。
由于溪二路现状大部分路基范围内已填素土厚3.0～4.9m，并且在素填土下分布有0～4.4m厚的软弱土层，必须经过处理才能作为路基持力层。结合道路的地质情况，周边建筑材料来源和建设单位施工安排等因素，本次对道路路基范围内的软弱土层采用强夯置换处理。
强夯置换加固单击夯击能为2000kN·m，夯锤直径选2.0m左右圆形钢锤。夯击前，先将现场整平，测量场地标高，布置夯点，夯点间距为5m×5m梅花型布置，其施工工序如下：①先夯第一遍（每个夯点夯击7～9次）。②在第一遍夯完后，应放置1～2周时间，若发现夯坑有水，应及时进行抽排水，待孔隙水压力消散后，采用砂性土将夯坑填平，并测量场地高程，标出夯点位置，再进行第二遍夯，步骤同第一遍。③最后进行满夯，满夯单击夯击能800kN·m，锤印相互搭接1/4锤直径，每点两击。
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点夯和满夯施工后，整平场地，测量标高，并经质量检验合格后，再进行管道和路基填筑，压实度应满足路基要求。其中质量检验宜在施工结束1个月后进行；满夯后的地基承载力≥120kPa，采用载荷试验，检验点每个加固区不小于3个。
2.3 砂桩
砂桩是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法。
园区的砂桩处理软基段，尽量利用现有田埂作围堰，排水后回填60cm厚砂垫层，然后进行砂桩施工，对于不能排干水的部分，直接填筑砂垫层至水面以上50cm后施工砂桩。临时排水最终汇入三号排洪渠或寿溪，保证工程正常施工。砂桩施工先采用“凸”字型进行铺筑砂垫层，机械设备在铺好的砂垫层上行走，不再修筑施工道路[4]。
现以海三路施工为例，简述砂桩的施工工艺。
海三路路基范围内现状为均为盐田，现状地面下存在2.6～6.4m厚的淤泥及少量的中砂层，结合道路的地质情况，周边建筑材料来源和业主施工安排等因素，对本段路基范围内的软弱土层采用砂桩处理。
首先确定设计参数：①单桩直径D50cm，间距S=1.50m，呈梅花型布置。②砂垫层厚度为60cm。③复合地基承载力要求不小于100kPa。④砂桩及砂垫层应采用洁净的中粗砂，有机质含量不大于1%，不得含有粘土块和其他杂物，渗透其渗透系数不得低于5×10-2cm/s。
最后确定施工方法：①大面积施工前应先选择有代表性的位置进行试桩，以检验机具的稳定性及各项技术指标是否符合规范要求。②铺填砂垫层前应先挖除处理范围内的池埂和较大的块状坚固物或杂物，再平整场地，铺设砂垫层。③砂桩采用振动沉管法施工。④设备就位后应进行检验，保证机具的垂直，以免影响施工效果及避免安全事故的发生。⑤桩机桩位对中偏差不得大于15cm，成桩直径和长度不小于设计要求，孔内填砂量不小于设计填砂量的95%。⑥在路中、路基边界外5m处位预埋垂直、水平位移观移桩，要求间距为100m，在砂垫层及淤泥顶各设一组位移观测桩，并安排专人进行动态观测。观测桩的位移控制值：水平5mm/d，垂直15mm/d。路基填筑应采用薄铺、慢填、逐层碾压到规定密实度。一旦路基位移超过控制值应立即停止施工，待稳定后再继续填筑路基。⑦砂垫层及填土压实度应满足设计要求或施工规范的有关规定。⑧管道及路面应待路基完成沉降后再进行施工。
2.4 塑料排水板+超载预压
塑料排水板处理软土地基也是一种简单易行，费用较低的施工方法。它是利用排水固结的原理，达到提高地基承载力的目的。而超载预压则是通过施加外荷载（一般为堆载土方）使土体中的总应力增加，达到排水的目的。两种方法一般共同使用，以达到更好的处理效果。
现以滨海大道施工为例，简述塑料排水板+超载预压的施工工艺。
滨海大道现状为池塘，表层为淤泥质土，含泥中砂，局部为填砂、素填土等，现状地面标高为-0.50～1.8m，表层淤泥质土厚度为1.8～8.0m，由于局部淤泥质土夹有1～1.5m的含泥中砂，若采用抛石挤淤可能难以进入到软土底部硬土层，因此采用塑料排水板+超载预压排水固结处理。
2.4.1 施工方案
（1）设置水平排水系统，将积水排除并平整场地。对于不存在水塘的部位，直接铲除表面杂草和垃圾，平整场地到预定工作面标高，然后先铺设30cm厚砂垫层，待排水板施工完成，经验收后再铺设30cm厚砂垫层，砂垫层压实度≥92%。砂垫层两侧必须确保排水通畅，必要时可设置排水盲沟。
（2）设置竖向排水系统，在铺设完的砂垫层上，按等腰三角形布置打入塑料排水板，水平间距1.2m，纵向间距1.0m，梅花形布点，塑料排水板穿透淤泥、淤泥质粘土层进入下一层至少50cm，上端高出排水砂垫层50cm。
（3）埋设监测仪器。
（4）分层碾压填土，回填堆载预压土，分层碾压填土厚要考虑预留软土固结沉降深度。路基填土时，需按照施工规范分层填筑保证压实度。施工过程需进行边桩位移观测，控制加载速率和卸载标准。
（5）卸载：当连续两个月累计沉降量<5mm时，视为预压期结束，可以开始挖除超载土方，预压期不小于6个月。卸载时高出路槽高程的预压土可作填筑材料填入相邻地带，就地平衡消化。
2.4.2 施工技术要求
（1）塑料排水板要求采用原生材料，可采用聚乙烯或聚丙烯料，抗拉强度不应小于130N/cm，渗透系数不小于5×10-3cm/s。塑料排水板质量、品格要求应满足有关规范标准。
（2）砂垫层应为中粗砂，渗透系数不小于5×10-5cm/s，含泥量不大于3%。砂垫层压实度≥92%，且压实后的厚度不小于设计要求的厚度。
3.结语
路基是路面基础承载强度的重要组成部分，承担道路交通荷载，是传递力度和分散路面磨损的一项基本部分，软土是一种具有特殊性质的淤泥质土，具有很低的强度，较差的渗透性，其压缩性也很高，必须要做好对市政工程中软弱地基的处理，以此保证后续工作的顺利开展，保证市政工程的整体质量安全，减轻道路交通荷载。
参考文献：
[1] 高浩.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].黑龙江科技信息.2015（15）234
[2] 夏洪举.基于市政道路施工中软基加固技术的研究[J].建材与装饰.2016（41）261-262
[3] 周健，白彦峰，贾敏才.某矿石码头堆场矿石分级压载的地基沉降预测[J].岩土力学.2009（07）2101-2104
[4] 陈伟沪.城市道路软土路基的沉降计算问题[J].安徽建筑.2008（05）155-157
论文作者:姚欣杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签：路基论文; 淤泥论文; 预压论文; 范围内论文; 标高论文; 土层论文; 道路论文; 《防护工程》2018年第22期论文;