濕軟地基處理方案研究

李坤鴻

(中機中聯工程有限公司)

1 引 言

隨著重慶城市經濟的高速發展，城市化進程顯著加快，交通基礎設施建設緊跟城市化的步伐，有了長足的發展。西銅北路正是在帶動沿線開發，促進城市發展需要的背景下被提出來的。在城市道路建設的過程中，環境保護問題越來越被重視，因此在西銅北路城市主干道路的設計過程中充分考慮環境保護的因素。探討了道路沿線經過的魚塘路段濕軟地基處理方法的優選，以及在施工過程中進行跟蹤觀測，以期為以后的設計工作提供借鑒。

2 西銅北路概況

西銅北路城市主干道起點接繞城高速公路連接線和白彭公路，自西向東經新城西路、西彭東路、西彭外環東路和縱二線等，終點接銅陶路，城市主干道，雙向6 車道，設計車速60 km/h，道路標準路幅寬度為54 m，路線全長約3.9 km。項目位于重慶市主城區西南部，中梁山分隔東西兩大部分，東部區域地勢由南北向長江河谷逐漸降低，地貌起伏較大。西部區域地勢以低山丘陵為主，區內溪河切割，植被覆蓋率較高，河網密度較大，其中K0 +420～K0 +520 路段為漁業養殖區域，魚塘面積約為16 畝，道路從魚塘中心穿過。

3 濕軟地基處理方法的選擇

3.1 普通路段填方路基設計

填方路基第一級邊坡按1∶1.5 放坡，坡高8 m，第二級邊坡按1∶1.75 放坡，坡高10 m，以下各級邊坡均按1∶2 放坡，坡高12 m。各級邊坡間設2 m 寬馬道。填方路基外側地表水往路基匯集時，在坡腳設排水溝，排水溝布置在坡腳線2 m 以外。

3.2 濕軟路基處理方案

根據地勘單位提供的勘察報告，K0 +420～K0 +520 路段表層分布厚約0.85～1.40 m 的軟土。該段路堤設計路面高程為298.350～299.870 m，按設計路面標高回填后將在道路兩側形成最大高度為9.5 m 路堤邊坡。由于地形平坦，故不存在填方路堤邊坡整體滑動問題，因此根據地勘單位的建議采用1∶1.5 的坡率放坡處理。

魚塘地段常規處理方法是，填方路堤設計標高大于淤泥頂面以上1.5 m 且淤泥深度大于2.0 m 時，采用拋片、塊石擠淤的施工方法，以提高地基的強度，片、塊石排淤層應高于水面或淤泥層1 m，且應碾壓密實;片、塊石短邊尺寸不得小于30 cm;拋投順序以路堤的中部開始，向兩側擴展，從高向低處擴展，宜采用重型壓路機碾壓，以便填石壓密，然后在其上鋪設碎石反濾層，厚度50 cm，再進行填土分層碾壓。

填方路段當魚塘地段的淤泥深度小于2.0 m 時，采用先清淤后填筑的方式處理。即先排干道路區水田及池塘里地表水，清除掉地表上覆松軟土層和地形低洼處水田和池塘里表層流塑～軟塑狀土層，并晾干路基;鋪筑級配砂礫料墊層，接著逐層回填路基、逐層碾壓。

該路段由于是從魚塘中心穿過，魚塘面積較大，采用放水抽干的辦法勢必需要將路線經過范圍內魚塘里的水全部排出，增地面積大增，因此采用圍堰抽水對魚塘地段進行局部處理是較為合理的方案。現在的處理方案有兩個，方案一是采用直接拋填塊、片石的方式，當拋石穩定后，鋪筑50 cm 細骨料嵌縫，其上再加鋪土工布，最后設置一層10 cm 厚的砂墊層后方可進行正常路基填筑;方案二則是清除淤泥后采用砂性材料或碎石土進行換填，然后進行正常的路基填筑。

3.3 使用PLAXIS 進行位移與應力分析

在這里對PLAXIS 進行簡要介紹，利用該軟件進行工程分析時，采用摩爾庫侖材料模型，可以進行穩定性分析，應力應變分析、滲流分析、分步施工分析等，并且能獲得荷載位移曲線和應力路徑圖和相關表格。

建立模型，取最不利斷面進行分析，路堤高度12 m，按兩級邊坡進行放坡，第一級邊坡8 m，坡率采用1∶1.5，第二級邊坡4 m，坡率采用1∶1.75。

(1)方案一:片石拋填，輸入材料參數，然后利用PLAXIS軟件進行分析

圖1 片石拋填水平位移圖

圖2 片石拋填垂直位移圖

從圖1 和圖2 中可以看出，采用拋填片石的路堤最大水平位移為－8.51 mm，垂直位移為－76.21 mm;從圖3 和圖4 中可以看出，采用拋填片石的路堤最大水平應力為－238.68 kN/m2，最大垂直應力為－362.48 kN/m2;

圖3 片石拋填水平應力圖

圖4 片石拋填垂直應力圖

(2)方案二:采用砂性材料換填

從圖5 和圖6 中可以看出，采用砂性材料換填后路堤最大水平位移為－11.31 mm，垂直位移為－79.35 mm;從圖7 和圖8中可以看出，采用礫石換填的最大水平應力為－219.15 kN/m2，最大垂直應力為－360.51 kN/m2;

圖5 砂性材料換填水平位移圖

圖6 砂性材料換填垂直位移圖

圖7 砂性材料換填水平應力圖

圖8 砂性材料換填垂直應力圖

綜合以上的分析，采用拋填片石的方式，路堤的應力應變都要顯著小于采用砂性材料換填的路堤。

4 結 論

近幾年來，我國因地制宜發展了許多新的濕軟地基處理方法，根據工程實踐提出了適合魚塘地段的處理方案，處理后的變形符合規范要求，塊、片石換填是處理此種路段較為合理的方法，可以為以后的設計提供借鑒。

［1］唐勇.黃河洪積濕地生態高速公路軟基處理方案優化設計［J］.交通建設與管理，2008，(11).

［2］黃興安.公路與城市道路設計手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，2005.