沼澤地路基處理技術

湛 威

（渭南市秦泰工程勘察設計有限公司，陜西西安 710119）

1 工程概況

依托工程為西藏某四級公路，路線全長 95 km，其中 2 km 穿越沼澤地。沼澤地表層以淤泥質土為主，富含有機質，地下水位極高，夏季可見局部表層積水，草甸下的淤泥質土層承流動狀態，穩定性差，不能作為路基基礎，故需對其進行處理。

2 沼澤地地質情況分析

沼澤地路基的地基土從上至下為：（1）淤泥質土含有機質，厚 1.5～2.5 m，飽和，流塑為主，部分軟塑；（2）粉砂層，厚 5～10 m，飽和，稍密；（3）礫石層。

3 沼澤地路基處理

3.1 方案比選

據不完全統計，常規松軟地質路基處理方法有水泥攪拌土路基處理、高壓旋噴樁工藝處理、塊石換填路基處理 3 種。

水泥攪拌土路基處理及高壓旋噴樁工藝處理均需使用振動較大的大型樁機類設備，施工工藝較復雜，施工難度較大，而該項目沼澤地地基地表承載力極低，夏季積水，人畜均可能下陷，一旦下陷，救援十分困難，且當地缺乏水泥等建筑材料，因此前兩種處理方案均不適用。

用塊石將軟弱地基換填，然后在其上進行路基施工，因整體性好，對地基要求不高，抗傾覆能力強，在粉砂中抗震適應性良好，施工工藝簡單，施工難度低，且當地塊石資源極為豐富，可就地取材，因此采用塊石換填路基處理方案。

3.2 路基受力分析[1]

路基在工作中，同時受到車輛荷載及路基和路面的自重作用，土質路基受力時，不同深度 Z 范圍內的應力按下式計算：

式（1）中：σ1為車輛荷載引起的應力；K 為應力系數；P 為車輛荷載，kN；Z 為荷載下的垂直深度，m。

式（2）中：σ2為土基自重引起的應力；γ為土的容重，kN/m3；Z 為荷載下的垂直深度，m。

因此，土基中任一點受到的豎向壓應力為σZ=σ1+σ2。

3.3 路基工作區

由上述應力計算公式可以看出，車輛荷載產生的垂直應力σ1隨深度的增加而減小，自重應力σ2則隨深度的增加而增大，因此，車輪荷載在土基中產生的應力σ1與土基自重應力σ2之比σ1/σ2亦隨之急劇變小。如果此比值減小到一定數值，例如0.1～0.2，即在某一深度 Za 處，行車荷載在土基中產生的應力僅為土基自重應力的 1/5～1/10，與土基自重引起的應力相比，車輛荷載在 Za 以下土基中產生的應力已經很小，可忽略不計。把車輛荷載在土基中產生應力作用的這一深度范圍叫路基工作區。

目前國內最大載重汽車的單軸荷載對路基的最大影響深度為 2.4 m，對路基的最小影響深度為1.0 m，因此，路基工作區一般為 1.0～2.4 m，這也是沼澤地的有效處理深度。

3.4 處理范圍

該項目路基寬度為 6.5 m，根據一般松軟地質地基處理經驗并結合該項目實際情況，沼澤地路基處理范圍在路基寬度 6.5 m 的基礎上每邊各加 3 m。

3.5 處理要求

采用塊石換填路基處理要求先采用人工、機械配合方式挖除沼澤地表層全部淤泥質土，然后換填塊石。需分層攤鋪壓實，壓實質量控制標準需滿足相關規范要求,如表1[2]。

表1 中硬石料壓實質量控制標準

3.6 施工組織

在充分了解沼澤地的地質特性上，應注意以下幾點：

（1）盡量選擇有施工過類似基礎經驗的人員或隊伍；

（2）沼澤內施工不能使用大型設備；

（3）交通運輸需要鋪設臨時便道。

沼澤地土層成流動狀態，地質條件差，承重力差，材料運輸的難度大，主要集中在人力運輸。在人力運輸的過程中，不能破壞最上面的一層草皮，草皮一破壞，人（或材料）就會往下陷，為了避免這種情況，在人力運輸前，需要專門鋪設一條人力運輸通道。

人力運輸通道鋪設方法：

（1）在取得牧民戶主的同意后，根據現場實際情況，確定人力運輸通道走向；

（2）編制木筏，規格為長寬 3 m×2.5 m；

（3）鋪設木筏，將木筏鋪設在已確定的通道上，木筏的接頭處應用鐵絲連接牢固，3 根木桿均勻地擱在木筏上面，木板鋪在木桿上面，同時將木筏、木桿、木板用鐵絲連接。

3.7 施工工藝[3]

沼澤地地質條件差，需選擇有施工過類似基礎經驗的人員或隊伍，具體施工工藝如下：

（1）先做好圍堰，采用人工、機械配合方式抽排水，水泵應放在竹籃中，與淤泥隔離，防止淤泥填塞泵口。

（2）待排水到一定程度后（一般排水 3 d）開始挖掘，采用人工、機械配合方式清淤，挖除沼澤地表層全部淤泥質土。開挖過程中，應及時排水、抽砂，水泵應放在竹籃中，與淤泥隔離，防止淤泥填塞泵口，同時準備好抽砂泵與抽水泵配合使用。

（3）人工清理，換填塊石，分層攤鋪壓實，壓實度需滿足相關規范要求。

（4）整個施工過程設立專人監護，其余安全措施未盡事宜按相關規范要求執行。

4 結語

通過工程實踐證明，該項目采用塊石換填處理沼澤地路基是一種行之有效的處理技術，具有經濟合理、安全可靠、簡單易行的特點。

［1］JTG B01—2003，公路工程技術標準[S].

［2］JTG D30—2004，公路路基設計規范[S].

［3］中交第二公路勘察設計研究院.公路設計手冊 路基(第二版)[M].北京:人民交通出版社,1996.

［4］JTG F10—2006，公路路基施工技術規范[S].