城市道路路基設計和軟基處理探索

摘 要：在經濟社會的發展歷程中，道路設施建設是城市建設的一個重要環節。城市道路設計中，路基設計的成敗關系到道路設計的整體質量，應該從設計源頭上杜絕常見的早期病害發生。本文以濱海新區塘沽南部新城主干路國興路為例進行城市道路路基填筑和軟基處理探索。

關鍵詞：路基設計；軟基處理

1 一般路基設計

天津市濱海新區屬于華北平原東部濱海平原地貌，海相與陸相交互沉積地層，地層中主要為淤泥質土與粉質沉積粘土混雜為主，間或有海相沉積流沙層出現。國興路所在場地現狀地面標高為1.5m～3.2m，設計豎向標高為3.17m～4.53m，區域內地下水位較高，一般在地表下0.5m～1.5m左右。濱海新區近幾年竣工的市政道路無論是橋頭跳車還是路面平整度，質量均已取得了大幅提高。濱海新區市政道路建設的成功經驗說明，只要抓住問題的關鍵所在，完全可以保證軟基上修筑道路路基的質量。

1.1 在一般路基方面，濱海新區市政道路路基設計的幾個成功經驗

（1）采用石灰土的理念，素土填筑很難達到相應壓實度要求，石灰能使土的強度提高，容易滿足壓實度要求，并且在養護達到一定強度后有御水能力，基于該理念，其填浜、臨河路基都采用石灰土填筑。（2）采用消解石灰。嚴格控制石灰活性氧化鈣的含量，杜絕磨細生石灰摻石粉作假現象。（3）壓實區連續的理念。每個壓實區要有一定的厚度，壓實區要連續，以適應荷載作用的應力分布。（4）石灰土填筑工藝。每一層填筑20cm，均需養護達到7天時，才能填筑上面一層，并提高壓實度標準。

1.2 路基各部位壓實度

《城市道路路基設計規范》（CJJ 194-2013）將路基各部位壓實度分別提高了1%，并將零填及路塹路床壓實度由0.3m（上路床）提高到0.8m（上、下路床），說明在全國運輸業蓬勃發展且超載嚴重的情況下，城市道路的路基壓實度還需要提高且有提高空間。

1.3 路基最小填土高度

工程處于自然區劃為Ⅱ4區。路基在干燥、中濕和潮濕狀態下的臨界高度分別為1.7m～1.9m；1.2m～1.3m；0.8m～0.9m。本地區路基填料較為匱乏，為減少路基填方，工程路基按中濕狀態設計。路面結構設計厚度為85cm，本地區穩定地下水位為0.5m～1.5m；根據計算，確定道路設計標高（路肩/人行道）≥3.1m；能滿足中濕狀態。

1.4 路基填筑

根據不同的填筑高度，設計嚴格按照路床、路堤、路基的重型壓實度標準，提高路堤強度和剛度，減少路堤本身的壓縮沉降，為路面提供一個足夠強度和剛度的承載體。方案設計要點：

本方案主要加強了上路堤的處理，采用3%～4%的石灰土，同時明確了路堤較低時（填土高度<2.3m），采用反開挖，確保80cm路床的壓實度，同時確保有30cm的路堤過渡層，使壓實區連續，符合車輛荷載的應力擴散。

填土高度小于2.3m的路段，開挖后填筑30cm礫石砂，上部填筑30cm～70cm石灰土（94區），作為路床和礫石砂的過渡區，上部80cm路床，上路床采用摻量7%的石灰土，下路床為5%石灰土。

填土高度大于2.3m小于3.0m的路段，開挖后填筑30cm礫石砂，上部填筑30cm～140cm石灰土（94區或93區），作為路床和礫石砂的過渡區，上部80cm路床，上路床采用摻量7%的石灰土，下路床為5%石灰土。

填土高度大于3.0m的路段，清表后回填30cm礫石砂，上部填筑20cm～60cm石灰土（4%）作為二灰填筑層的下封層，下封層和上路床之間填筑二灰，石灰摻量為4%～5%，上路床采用摻量7%的石灰土。

由于不同取土點土質不一，實際施工時必須針對不同取土點做試驗，確定最合理的摻灰量，摻灰比例可在±1%內調整。

所有的改良土，改良之前的含水量必須嚴格控制再17%～19%，含水量是影響改良土強度和壓實度最直接的影響因素，必須嚴格控制。

2 軟土路基處理

軟土路基的處理對工程的質量是關鍵。地質是條件，造價與工期是矛盾，所以需要進行深入的分析與動態設計，以期達到造價與工期的統一。同時需要對各種新的工法進行研究，力爭工程質量的最優化。軟基處理方案的選擇，應綜合考慮工期、處理要求、地質情況、填土高度及各處理方案的特點。相比傳統的軟基處理方法，輕質泡沫土具有輕質性、水穩定性好、固化自立性、耐久穩定性好、高流動性及填充壓力小等優點。輕質泡沫土處理軟基，即利用以上泡沫土材料的特性，對傳統路橋軟基處理技術進行優化，達到加快工期、降低工程造價、治理路橋病害的目的。

國興路K0+140～ K0+204.453段為現狀水渠，淤泥厚度1.2m～2.3m，水渠中間設8m過水箱涵，其余部分填筑路基；K0+227.212為石油管線，設計為20m單跨空心板跨越石油管線。設計擬對箱涵及橋梁臺背回填設計采用輕質泡沫土加固路基，減小沉降。

2.1 輕質泡沫土性能設計

當路基填筑時，輕質泡沫土的強度等級、容重等級應根據填筑部位按《氣泡混合輕質土填筑工程技術規范》（CJJ/T 177-2012）表4.2.1為：

按規范要求路面底面0.8m以下輕質泡沫土的最小容重等級為3±0.5kN/m3，但根據試驗結果，該濕容重等級的輕質泡沫土密度較低，對應抗壓強度難以滿足≥0.4的要求，最小容重等級為4kN/m3時即能夠達到抗壓強度的要求。因此，將路面底面0.8以下輕質泡沫土的最小容重等級定位4kN/m3，0.8m以上容重等級不變。

2.2 結構設計

輕質泡沫土填筑應有一定的結構，即填筑斷面與一般路基之間的銜接。斷面設計：①填筑高度：根據箱涵即橋梁結構，箱涵臺背填筑高度定為3.43m，橋梁臺背填筑高度定為3m；②填筑寬度：路面底面以下寬度為路面寬度+2m，往下每1m填筑一級，抬價寬度為1m。與一般路基之間的銜接設計：①填筑體與路基間的銜接采用臺階形式，臺階寬度為1m，高度為0.6m；②填筑體與土基即路基臺階的接觸面均應鋪設防水土工布。

2.3 實施效果

國興路至今已完工并開放交通1年半，經現場查看，運行效果良好，達到了沉降控制的目標。

3 結語

隨著我國社會經濟的進一步發展，給道路工程的建設帶來了較大的發展空間。在設計環節，應針對暴露的路基質量問題進行分析，并提出科學有效的解決方案，才能提高路基的承載力，增強穩定路基穩定，保障道路建設的質量。

參考文獻：

[1] CJJ/T 177-2012.氣泡混合輕質土填筑工程技術規范[S].

[2] CJJ194-2013.城市道路路基設計規范[S].

[3] JTG D30-2015.公路路基設計規范[S].