摘要：结合河西新城江边某市政道路的土质情况，分区域采取针对性研究并提出对应的路基处理方案，一个项目中汇集了浅层换填、真空预压及钉型水泥土双向搅拌桩的处理方案，对实施后运营效果进行后续调查，从理论和实践方面验证处理方案的可行性，对该地区或类似江、河边软土地区路基处理有较强的实用价值和借鉴价值。
关键词：江边；软弱土；真空预压；钉型水泥土双向搅拌桩
前言
河西新城地理位置为多河流包围，地勘资料显示软土多，新城的交通基础设施建设面临着如何更好地处理好软弱土地基，为交通基础设施的正常运营提供保障。
1 地质资料
依据本项目地勘报告，场地的土层从上到下分布如下：
①淤泥（Q4ml）：灰黑色、灰色，饱和，流塑，高压缩性。具有淤臭味。主要分布于沟塘的底部。
①1素填土（Q4ml）：灰黄、灰褐色、灰色，很湿，结构松散，组成成分主要为粉质黏土夹有小碎石、小砖块等，夹含物的主要成分为建筑垃圾（碎砖块），含量约为10%~15%左右。
①2素填土（Q4ml）：灰黄、灰褐色、灰色，很湿，局部饱和，结构松散，组成成分主要为粉质黏土夹有植物根须。局部夹少量的建筑垃圾，主要为碎砖块。含量约为2%-5%左右。
②1黏土夹粉质黏土（Q4al）：灰黄色，饱和，可塑，局部软塑，中偏高压缩性。土质不均匀，局部偶夹粉砂、粉土团块。
②2淤泥质粉质黏土夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，高压缩性。摇振反应微弱，刀切面稍具有光泽，干强度与韧性低。局部夹有少量薄层粉土及粉砂，分布不均匀，呈互层状分布，具有水平沉积层理。灵敏度（St）为3.25，属中灵敏度土。
②3粉砂夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，松散，局部稍密，中偏低压缩性。组成成分主要是石英、长石、白云母等矿物碎屑，颗粒级配不良。局部夹有薄层的稍-中密状粉土，呈现互层状分布，土质不均匀。
②4淤泥质粉质黏土夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，高压缩性。摇振反应微弱，刀切面稍有光泽，干强度与韧性低。局部夹有少量的薄层粉土及粉砂，分布不均匀，呈互层状分布，具水平沉积层理。
③1粉砂夹粉土（Q4al）：青灰色、灰色，饱和，稍密，局部中密，中压缩性。矿物成份主要以长石、石英为主，含有少量的白色云母片，颗粒级配不良。中间夹有薄层的中密状粉土。
③2粉质黏土（Q4al）：灰色，饱和，软塑，局部流塑，中压缩性。摇振反应微弱，刀切面稍有光泽，干强度与韧性低。
③3粉砂夹粉土（Q4al）：青灰色、灰色，饱和，中密，中偏低压缩性。矿物成份主要以长石、石英为主，含少量白色云母片，颗粒级配不良。中间夹有薄层的中密状粉土。
③4粉细砂（Q4al）：青灰色、灰色，饱和，密实，中偏低压缩性。矿物成份主要以长石、石英为主，含有少量的白色云母片，颗粒级配不良。
③4a粉质黏土（Q4al）：灰色，饱和，软塑，中偏高压缩性。摇振反应微弱，刀切面稍有光泽，干强度与韧性低。呈透镜体状分布在③4粉细砂中。
③5粉质黏土夹粉土、粉砂（Q4al）：灰色，饱和，软塑，局部流塑，中偏高压缩性。摇振反应微弱，刀切面稍有光泽，干强度与韧性低。局部夹有少量的薄层粉土及粉砂，分布不均匀，呈互层状分布，具水平沉积层理。
④含砾中细砂（Q3al）：灰黄色-青灰色，饱和，中密，局部密实，中偏低压缩性。矿物成份主要以长石、石英为主，含少量的白色云母片。夹含量不等的卵砾石，砾径0.5~5.0cm，少量大于10cm，成份主要为石英岩、硅质岩，呈次棱角状-次圆状，含量10~15%不等，分选性较差，分布没有规律。
项目为新建道路，水文情况如下：
（1）地表水
线路通过的区域范围内大部分为农田、民房，局部分布有较多的水塘和沟渠。
（2）地下水
线路区域浅部的地下水类型可分为二类：一类为孔隙潜水，主要赋存在①填土以及新近沉积的②1、②2层土体中，为统一的含水层，其中①层的透水性较强，②1、②2层的透水性较弱，富水性一般。
另一类地下水为承压水，主要赋存在②3粉砂夹粉土、③1粉砂夹粉土层、③3粉砂夹粉土、③4层粉细砂和④含砾中粗砂中，富水性好，透水性强，水量丰富，水位变化主要受地下水侧向径流和地表水的补给影响。
2 项目地质分析
项目位于南京河西新城区南部地区，为城市次干道。地质情况主要分为以下几种：
（1）从上到下土层分别为：素填土（或淤泥）、黏土夹粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉土（厚度比较厚）、粉砂夹粉土。地质剖面见图1。
图1 第①种情况地质剖面图
（2）从上到下土层分别为：素填土（或淤泥）、黏土夹粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉土、粉砂夹粉土（透水夹层）、淤泥质粉质黏土夹粉土、粉砂夹粉土、粉质黏土。地质剖面见图2。
图2 第②种情况地质剖面图
（3）从上到下土层分别为：素填土（或淤泥）、黏土夹粉质黏土、淤泥质粉质黏土夹粉土（厚度比较薄）、粉砂夹粉土。地质剖面见图3。
图3 第③种情况地质剖面图
3 路基处理方案
本项目路基处理的目标：
依据路基设计规范以及考虑道路中埋设管道等情况，容许工后沉降量要求：一般路段≤30cm，箱涵≤20cm，桥头过渡带≤10cm。
从安全性、经济性、施工便利性、施工工期等方面综合考虑，路基处理时，先考虑浅层处理，浅层处理不能解决的时候采取深层地基处理。
本项目软土复杂，软土物理力学参数偏低，换填深了将增加基坑支护费用，综合施工安全性、经济性，换填按约1.5米厚进行计算分析，浅层换填处理路基工后沉降计算见表1。
表1 浅层换填处理路基沉降计算表（换填1.5m）
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依据表1分析，不同区域，因土质情况及填方高度不同，采用浅层换填处理工后沉降有所差别，工后沉降小于0.3m一般在不同的路段出现，对工后沉降小于0.3m的路段采用浅层换填，做法如下：
挖除现状地面以下1.5m软土，分层回填0.8m片石，密实后用0.2m碎石找平，其上分层填筑路基土至路床顶标高。
片石层厚要求≤40cm，最大粒径小于层厚的2/3，要求孔隙率≤23%；碎石相对密实度不小于0.67，碎石含泥量<3%。
浅层换填范围如下：
K0+220~K0+276段、K0+292~K0+380段、K0+450~K0+590段、K1+580~K1+630段、K1+650~K1+829段、K1+940~K1+978段、K2+018.5~K2+356.5段、K2+368~K2+500段、K2+605~K2+991段、K3+028~终点段。
其它范围采用深层处理，该范围主要分为2种土层组合类型，第一种从上到下分为三部分：上部分为素填土（或淤泥）+黏土夹粉质黏土，中间部分为淤泥质粉质黏土夹粉土，下部分为粉砂夹粉土等，即本文第2节第①种情况；第二种从上到下分为五部分：素填土（或淤泥）+黏土夹粉质黏土+淤泥质粉质黏土夹粉土+粉砂夹粉土（透水夹层）+淤泥质粉质黏土夹粉土+粉砂夹粉土或粉质黏土，即本文第2节第②种情况。
对于第一种情况，上部分为素填土（或淤泥）+黏土夹粉质黏土约4米，中间部分为淤泥质粉质黏土夹粉土约9米，透水层主要在下部分，结合南京当地经验及经济性，采用真空预压[1-3]处理，桩号为设计起点~K0+220段。
对于第二种情况，从上到下土层：素填土（或淤泥）、黏土夹粉质黏土约2米，淤泥质粉质黏土夹粉土约5米，粉砂夹粉土（透水夹层）约3米，淤泥质粉质黏土夹粉土约5米，以下为粉砂夹粉土或粉质黏土。从土层情况分析，2层淤泥质粉质黏土中间夹着一层透水层，且该项目临近长江和秦淮新河，地下水丰富且连通，采用真空预压将无法对路基进行有效抽水，反而有可能通过透水夹层抽出河水，导致路基处理不能达到设计要求。故采取钉型水泥土双向搅拌桩[4]或普通水泥搅拌桩处理。
对2种搅拌桩处理方案经济性比较见表2：
表2 搅拌桩处理方案经济性比较见表
由表2可知，钉型水泥土双向搅拌桩处理更加经济，故采用钉型水泥土双向搅拌桩处理。
一般路段钉型水泥土双向搅拌桩处理计算见表3：
表3 钉型水泥土双向搅拌桩处理计算表
桥头过渡带及箱涵：
项目设计跨河桥3座，第一座软土较厚，结合旁边一般路段路基处理方式，采用钉型水泥土双向搅拌桩处理，后面2座仅为浅层软土，采用换填处理。经过计算，工后沉降和承载力均满足设计要求。
项目过路涵共2处，软土均较厚，结合旁边一般路段路基处理方式，采用钉型搅拌桩处理，经过计算，工后沉降和承载力均满足设计要求。
4 处理效果
项目施工期间进展顺利，完工后路面情况运行良好，经过多次现场调查运营情况，4年间路面情况良好。
5 总结
通过对河西新城江边复杂软弱土区新建道路项目成功进行路基处理的实例分析，有以下结论：
（1）路基处理应综合考虑地质情况及周边环境，如淤泥夹层中存在透水层，强抽水将对周边环境产生较大影响且处理效果达不到要求。
（2）浅层处理在安全性、经济性、施工便利性、施工工期等方面有一定有优势，路基处理时，应通过计算分析，先考虑浅层处理，浅层处理不能解决的时候采取深层地基处理。
（3）周边封水条件良好时，对于淤泥质土层采取真空预压处理是一种效果较好的处理方式。
（4）存在多层较厚透水夹层且周边封水条件较差时，对于深厚软土区采取钉型水泥土双向搅拌桩处理可行。
（5）设计时不同的路基处理方式要有一定的连续区域范围，需考虑施工便利性。
（6）软弱土区新建道路的结构物、桥头过渡带、对沉降敏感的管线等局部处理应结合计算及周边一般路段路基处理方式处理，保证符合沉降等要求同时尽量施工更加便利。
（6）本项目虽然位于河西新城江边，但对其他地质情况类似的复杂软弱土区，也可参考借鉴。
参考文献：
[1]朱陆明，林海龙.淤泥质粘土层地基处理两种设计方案比较[J].绍兴文理学院学报，2005，25（9）：76-79.
[2]扈胜霞，高明军，王克宇.堆载预压法和真空预压法在软基处理中的应用比较[J]. 施工技术，2007，36（1）：9-12.
[3]扈胜霞，周云东，陈育民.真空预压法在市政工程软土地基处理中的应用[J]．施工技术，2006，（1）：20-22.
[4]江苏省建设厅.苏JG/T024-2007 钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程[S].江苏：2007.
作者简介：郑志平（1985-），男，硕士研究生，工程师，研究方向：道路与桥梁。
论文作者:郑志平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：黏土论文; 淤泥论文; 路基论文; 压缩性论文; 局部论文; 情况论文; 预压论文; 《基层建设》2019年第12期论文;