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摘要：沿江区域市政道路的施工经常会遇到软弱地基的情况，这种地基具有抗剪强度低、黏结系数小等不利的工程特性，其地基承载力往往不能满足工程的要求，导致道路成形后出现裂缝、不均匀沉降等问题。因此在实际工程施工中，需要结合工程区域的软基处理对象——土层地质特性，通过计算分析地基沉降量，来判断施工中是否需要进行软基处理。
Abstract：The construction of municipal roads along the river region often encounter weak foundation，this foundation has low shear strength，adhesion coefficient and other unfavorable engineering properties，often can not meet the requirement of engineering foundation bearing capacity，resulting in cracks in the road after forming，uneven settlement and other issues.Therefore in the actual construction，need combined with the engineering area of soft foundation treatment -- soil geological characteristics，through calculation and analysis of settlement of foundation，to judge whether the need for the construction of soft foundation treatment.
关键词：沿江市政道路；软基处理；对象分析；沉降计算
Key word：Municipal roads along the river，Soft foundation
Treatment，Object analysis，settlement，Settlement calculation.
1.前言
软基处理技术在我国的道路施工中应用比较广泛，尤其是沿江等大量存在不良土层地质情况的区域。随着科技水平的发展以及工程措施的不断推陈出新，新的路基软基处理技术和材料的不断出现，特别是在近20年来，不管是软基处理技术的普及和提高，还是软基处理理论的进步都得到了日新月异的发展，其处理的手段也层出不穷。但是，纵观这些方法的应用，基本都是对多种方法的处理效果进行比较甄选，缺乏对处理对象的计算分析，导致最终的结果差强人意，在一定程度上影响了工程质量。
本文主要通过某沿江市政道路工程实例，针对具体的软基处理对象来分析判断，得出不同地质情况下软基处理结论。
2.工程概况
某市市政工程，位于江边，工程包含三条道路：
环江大道长度约为2111m，标准道路断面宽度为32m，道路中心线路基填挖高度为0.641m～2.855m，含桥梁两座；
江东大道长度约为875m，标准道路断面宽度为84m，道路中心线路基填挖高度为0.519m～3.211m，含桥梁一座；
中心大道长度约为1178m，标准道路断面宽度为32m，道路中心线路基填挖高度为-1.085m～2.662m。
三条道路现状用地主要由农林用地、原有老堤坝、老堤外侧滩涂吹砂回填区以及少量工业用地组成，其中工业用地主要位于瓯越大桥与三塘线交叉口东南侧，基本为三类建筑，高度4层以下，少量位于江东大道红线内需拆迁。
3.工程地质条件
参考工程地质勘察报告《瓯北12#地块岩土工程勘察报告（详细勘察）》[1]，勘探深度范围内揭露的地基土自上而下分别为：①粘土、②1淤泥夹细砂、③1淤泥质粘土、④3卵石、④3a粉质粘土、⑤2粘土、⑤2’含粉质粘土圆砾共七个工程地质层。现分述如下：
第①层-粘土（al-lQ43）：场地均有分布，灰黄色，饱和，可塑，中~高压缩性，含少许铁锰质氧化物斑点，干强度高，中等韧性，切面较光滑，无摇振反应，表层为30cm左右的耕植土，含少量腐殖质及植物根系。厚度1.00~2.20m，层底深度1.00~2.20m。
第②1层-淤泥夹细砂（mQ42）：场地均有分布，灰色~浅灰色，饱和，淤泥呈流塑状态，高压缩性，高灵敏度，干强度中等，韧性中等，间夹薄层粉细砂，呈松散状态，厚度0.5~3cm不等，粉细砂局部富集呈团块状，含贝壳碎片及腐殖质。厚度19.50~26.30m，层顶深度1.00~2.20m，层底深度22.10~29.50m。
第③1层-淤泥质粘土（mQ41）：场地均有分布，灰色~青灰色，土质随深度加深渐好，下部向粘土层过渡，饱和，流塑状，高压缩性，干强度较高，韧性高，切面较光滑，含少量粉细砂及腐殖质，粉细砂局部富集呈团块状。厚度9.50~19.00m，层顶深度22.10~29.50m，层底深度36.70~42.40m。
第④3层-卵石（alQ32-2）：场地均有分布，灰色，饱和，稍密~中密，中密状为主，磨圆度较好，以次圆形为主，以卵石、砾石为主，混杂粘性土，卵石含量约占50-60%，砾石约占10-20%，卵石成分主要为中~微风化状凝灰岩碎块，较坚硬，个别呈强风化状态，胶结一般，无分选性，颗粒排布无序，大小混杂，颗粒一般2~5cm，少量大于10cm以上。重型动力触探试验一般在10~40击，经杆长修正后平均11.7击。本层部分钻孔未揭穿，揭露厚度9.40~23.2m，层顶深度36.70~42.40m，层底深度50.50~65.60m。
该层部分地段夹透镜体状④3a粉质粘土，灰色，饱和，软塑，中~高压缩性，干强度高，韧性高，切面光滑，摇振无反应。呈透镜体夹于④3卵石层上部，分布、厚度不均，揭露厚度0.80~2.60m。
第⑤2层-粘土（mQ33-1）：场地大部分主楼钻孔揭露该层，局部地段缺失，灰色，软塑~可塑，饱和，含少量粉细砂，呈团块状分布，局部富集，间夹少量圆砾颗粒。中等压缩性，干强度高，韧性好，切面光滑，摇振无反应。厚度1.00~3.60m，层顶深度58.50~61.60m，层底深度60.30~63.40m。
第⑤2’层-含粉质粘土圆砾（al-mQ33-1）：灰色，饱和，稍密~中密，圆砾为主，含量约50%~60%，充填中细砂及粘性土，磨圆度一般，次圆状为主，部分为次棱角状，随深度增加，磨圆度逐渐变差。粒径一般在0.5~5cm，少量可达10.0cm以上，成分为强~中风化凝灰岩碎屑。主楼控制性钻孔内揭露，本次勘察未揭穿，揭露厚度0.20~19.80m，层顶深度60.30~65.60m。
在道路路基沉降压缩[2]影响范围内的各地质层分布情况及物理力学指标如下表所示：
表1 岩土计算参数建议采用值
Table 1 Suggested values of geotechnical parameters
由上述典型地质剖面及物理力学指标汇总表可知，整个场区地质土层较均匀，区域内符合软土特征的土层为②1淤泥，厚度达23米。该层软土层的土质特征是含水量高，孔隙比大，具高压缩性和高灵敏度，抗剪强度和地基承载力低，透水性差，排水不畅等。
4.沉降计算分析
在深厚软土上修筑的道路路基出现沉降的原因是在附加荷载（路基填土）的作用下，欠固结土或固结土再次发生土体固结和流变，土体压缩变形，从而导致沉降的发生。
路基总沉降组成分为瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降。路基沉降计算一般采用分层总和法或者应力路径法，本次计算采用《城市道路路基设计规范》（CJJ 194-2013）[3]推荐的分层总和法，同时考虑侧向变形对沉降的影响，在分层总和法算得的沉降量基础上进行修正。沉降计算公式如下：
S=msSc
式中：
ms—为沉降系数，该系数为经验系数，与地基条件、荷载强度、加荷速率等因素有关，范围值为1.1～1.7，根据沉降观测资料确定；
Sc—为主固结沉降，主固结沉降采用分层总和法，利用压缩试验的e-p曲线进行计算。
式中：
n—地基沉降计算中，计算分层的层数；
eoi—地基中第i层土分层中点，在自重应力作用下稳定时的孔隙比，在未加下级荷载时的状态；
eli—地基中第i层土分层中点，在自重应力与附加应力共同作用下稳定时的孔隙比，在施加荷载后的状态；
Δhi—地基沉降计算中，分层时第i层计算的分层厚度（m），宜为0.5～1.0m，在计算分层范围内，当遇到天然地层界限时，作为分层面。
现对道路的不同位置、不同断面宽度、不同的路基高度根据参考的地质条件分别进行路堤沉降计算，然后进行对比分析。下表沉降计算前提为：各道路沉降采用分层总和法进行计算，以不采用任何处理方式，仅为路堤自重固结模式，路基施工期按1年计算，工后沉降按15年统计。各点沉降计算结果汇总如下表所示：
表3 沉降计算汇总表
Table 3 Summary of settlement calculation
5.分析结论
根据上述工程对象、地质资料及沉降计算的综合分析，可以得出以下初步结论：
（1）路基填筑高度在1.5m以下的局部路段沉降计算满足要求，无需进行软基处理。
（2）其余路段（包括桥台后接坡段）如在1年的路基施工期中仅采取靠路堤自重促使土体固结沉降其工后沉降不能满足规范要求，应采取软基处理措施。
参考文献：
[1] 《瓯北12#地块岩土工程勘察报告（详细勘察）》江西省勘察设计研究院.10～11页.
[2] 赵明华，刘建华，刘煜等.滨海公路软土路基变形机理及其沉降预测研究.《公路交通科技》.第23卷第一期2006年1月.32～35页.
[3] 市政工程行业标准《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）.36～37页.
论文作者:李曦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：路基论文; 粘土论文; 细砂论文; 厚度论文; 道路论文; 深度论文; 地基论文; 《基层建设》2018年第28期论文;