市政道路軟土路基處理方案優化設計

昆山交通發展控股有限公司

摘要：蘇州地區軟土廣布，軟土性質及厚度變化較大，軟基處理不到位引起的橋頭跳車、路面波浪起伏等情況時有發生。本文結合蘇州地區市政道路軟土路基處理中存在的常見問題進行探討，系統性地提出市政道路軟土路基處理優化設計方案。

關鍵詞：市政道路；軟土路基處理；優化設計

1 概述

市政道路近二十年來在蘇州地區獲得飛速發展，它的建設帶動城市基礎建設的大跨步發展。同時城市飛速發展相應地對市政道路也提出了更高的要求，不僅路要通達，而且要求行車安全、舒適、快捷。然而蘇州地區軟土廣布，軟土性質及厚度變化較大，由此帶來的橋頭跳車、路面波浪起伏、沉降過大等情況時有發生，造成行車顛簸、車速受限。因此，市政道路軟土路基處理技術在蘇州地區得到極大發展。

目前蘇州地區市政道路軟基處理主要的處理方法有預壓方法，如堆載預壓法、真空聯合堆載預壓法；有樁復合地基法，如柔性樁（水泥攪拌樁，高壓旋噴樁等）復合地基、剛性樁（CFG樁、預應力管樁PC、預壓力空心方樁等）復合地基等。這些方法的機理和工藝雖各不相同，但目的是一樣的，就是努力控制軟土路基的工后沉降量。

本文通過收集整理蘇州市域內已經建成并運營幾年的市政道路軟土路基設計資料及道路整體使用狀況，針對市政道路軟土路基的特殊性，系統性的提出軟土路基處理優化設計方案。

2 軟土路基處理方案優化設計

1、按市政道路橫斷面不同部分的沉降要求，優化特殊路基橫向處理方案

市政道路不同于公路，橫斷面的組成上有行車道、側分帶、非機動車道、人行道、綠化帶等。不同的斷面組成承擔著不同的交通使用功能。各功能區的沉降要求也不同，行車道要求高于非機動車道和人行道。

優化思路：路基沉降計算時考慮不區域不同的荷載，道路橫斷上應控制行車道板塊與人非板塊之間的差異沉降，防止產生縱向裂縫。按路拱橫坡度工后增大不應大于0.5%，工后沉降差控制在5cm以內。

針對以上不同的功能要求，優化路基底部特殊路基處理：行車道和非機動車道、人行道采用不同的復合地基樁間距，綠化帶不進行處理。

圖1 預應力管樁橫斷面優化布置方案圖

2、低填路基根據附加應力影響深度，合理確定樁長，降低工程造價

市政道路由于受地塊標高等限制，填土高度相對較低，對于低填路段，一般地基工后沉降量較小，主要解決施工時路基填筑和運營時車輛荷載對地基引起的附加應力的影響。因此，復合地基處理采用合理樁長既能滿足設計要求，又能節約資金。

當樁端未進入承載力相對較好土層時，處理樁需與地基共同受力，變形較大，建議采用柔性樁，如水泥攪拌樁。在設計時需重點關注以下幾點：下臥層承載力驗算；地基穩定性驗算；附加應力影響范圍（計算最下面分層地基附加應力與自重應力之比小于15%）。

圖2 低填路基水泥攪拌樁懸浮樁布置方案圖

3、注重市政管線基底的處理

市政道路不同于公路的另一個特點是路幅范圍內布設有大量的市政管線，市政管線對路基的沉降較為嚴格，特別是污水管和雨水管：要求沉降引起的管道接口相對轉角小于L/100（L為每節管的長度）。而一般都要求管道地基的工后沉降不得大于10cm。因此，設計中應特別重視雨、污水管道下的軟基處理，對于不良地質條件下的管道基底的軟基處理需加強。

圖3 水泥攪拌樁處理管道基礎

圖4 PTC管樁處理管道基礎

4、不同軟基處理方案的過渡設計

市政道路工程一般都是帶狀路線，路線跨越區域一般有幾公里，地質情況差異較大，軟基處理方案會有變化，不同處理方式的工后沉降相差較大。規范要求的橋頭段、橋頭過渡段及一般路段，工后沉降的控制標準相差較大。這往往造成在不同的處理方式交界處，工后沉降控制指標發生突變，重則造成路基裂縫，影響路基的承載能力，輕則造路基不均勻沉降，路面起伏大，行車不舒適。

優化處理方案，橋頭路段和橋頭過渡段采用不同的樁長與樁間距來達到橋頭路段的平緩過渡；不同處理方案的銜接處可通過設置過渡段來處理（通過調整復合地基的樁長和樁間距以及在路基設置鋼塑格柵加筋處理等），通過渡段的設計來實現差異沉降的平緩過渡。

圖5 橋頭路段變樁長、變樁距調平設計方案

圖6 不同處理方式的過渡段設計方案

5、箱型結構物兩側軟基處理的優化設計

箱型結構物兩側的軟基處理的整平高程為減少開挖，一般高于結構物基底的整平高程。施工方案一般是先打樁再開挖基坑進行結構物的施工。蘇州地區軟土本身抗剪強度低，且又屬靈敏土層，擾動后抗剪強度會大幅降低，基坑施工過程中常產生基坑涌土、基坑兩側土體失穩，兩側特殊路基處理的樁容易剪斷。

設計優化：對結構物兩側的復合地基的樁頂整平高程逐層過渡設計，基坑開挖形成臺階形式。

圖7 箱型結構物兩側開挖過渡設計

3、結論

市政道路差異沉降的控制是一個系統工程，不僅與采用的加固方法有關，還與眾多因素有關。本文主要從設計優化角度對目前普遍存在的一些問題進行了優化設計，供廣大技術人員參考。

參考文獻：

[1]蘇琪.芻議軟基處理技術在公路工程施工中的運用[J].江西建材，2014，（16）：143.

[2]哈建東.公路公路施工中應用軟基處理技術[J].發展，2013，（7）：107-108.

[3]JTG D30-2015，公路路基設計規范[S]。

[4]JTG/T D31-02-2013，公路軟土路基路堤設計與施工技術細則[S]。