淺析軟土路基處理新工藝

趙鵬飛

摘要：目前國(guó)內(nèi)對(duì)軟土路基處理的方法很多，每種方法都有其適應(yīng)性、局限性，需要根據(jù)具體的工程實(shí)際，對(duì)不同的處理方案進(jìn)行技術(shù)、工期、經(jīng)濟(jì)、施工技術(shù)、環(huán)保等方面的綜合比較，從而合理地確定處理方法。本文主要是以王村新城海城路為例，對(duì)道路軟基處理方案進(jìn)行專題研究，通過(guò)強(qiáng)夯半置換和動(dòng)力排水固結(jié)法（插塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法）進(jìn)行比選以確定軟基處理方案，為場(chǎng)區(qū)內(nèi)的道路及其它城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供依據(jù)和有益借鑒。

關(guān)鍵詞：軟基處理；強(qiáng)夯半置換；動(dòng)力排水固結(jié)法

王村新城位于青島市即墨區(qū)原王村鎮(zhèn)與溫泉鎮(zhèn)交匯處，南側(cè)緊鄰鰲山灣。根據(jù)《青島藍(lán)色硅谷產(chǎn)業(yè)區(qū)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》，王村新城濱海大道以南及北中部分布有大量的海參（蝦）養(yǎng)殖池及鹽田，屬海相沼澤化淺灘地貌，區(qū)域分布有厚度較大的軟弱土層，為確保王村新城區(qū)內(nèi)的道路路基及地下管網(wǎng)的穩(wěn)定性和正常使用，必須進(jìn)行有效的軟基處理。本文主要是以王村新城海城路為例，對(duì)道路軟基處理方案進(jìn)行專題研究，為場(chǎng)區(qū)內(nèi)的道路及其它城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供依據(jù)和有益借鑒。

1工程概況

王村新城海城路位于新城中南部，是新區(qū)內(nèi)一條重要的東西向城市主干道。海城路市政工程西起鹽渠東路，東至東口路，道路長(zhǎng)度約為2.75km；紅線寬度40m；西鳳山路至筆架山路路段，綠線寬度60m，兩側(cè)綠化帶寬均為10m，其余路段綠線寬80m，北側(cè)綠化帶寬30m，南側(cè)綠化帶寬10m。

2軟基處理方案

根據(jù)王村新城項(xiàng)目的地質(zhì)狀況、工期要求及工程實(shí)際，結(jié)合專家論證會(huì)專家組的建議，擬對(duì)強(qiáng)夯半置換和動(dòng)力排水固結(jié)法（插塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法）進(jìn)行比選以確定軟基處理方案。根據(jù)要求在海城路選取長(zhǎng)約170m軟土路基處理試驗(yàn)段，其中西段80m采用強(qiáng)夯半置換法處理，東段90m采用塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法處理，道路路基處理范圍寬度為52m。

3塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法

3.1施工步驟

道路處理范圍內(nèi)地基處理施工步驟：鹽田排水及場(chǎng)地平整—鋪填碎石墊層厚0.5m—穩(wěn)壓—放樣—機(jī)具就位—排水板穿靴—插入套管—拔出套管—割斷排水板—機(jī)具移位—填筑路基至標(biāo)高3.5m—第一遍點(diǎn)夯、平整場(chǎng)地—第二遍點(diǎn)夯、平整場(chǎng)地—第三遍點(diǎn)夯、平整場(chǎng)地—滿夯兩遍。

3.2施工方法

（1）場(chǎng)地平整：將施工范圍內(nèi)壩埂鏟平，并進(jìn)行表面清理、整平，以道路中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)做4%橫坡。（2）排水墊層：插板前在整平后的場(chǎng)區(qū)內(nèi)回填50cm厚的碎石墊層，插板完成后，排水板頂部彎折50cm埋入碎石墊層內(nèi)。（3）塑料排水板施工：采用100×4mm（B型板）規(guī)格塑料排水板，按照等邊三角形間距為1.0m布置，使用插板機(jī)插入，深度為穿透淤泥質(zhì)土層進(jìn)入下一硬土層20cm。（4）路基回填：排水板施工完成并按要求將50cm板頭埋入碎石層后，用石渣回填路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后進(jìn)行強(qiáng)夯處理。（5）強(qiáng)夯。

①?gòu)?qiáng)夯參數(shù)

a.夯錘選擇

底面采用圓形，設(shè)4個(gè)排氣孔，孔徑為250～300mm。建議夯錘質(zhì)量10～20t，直徑1.8～2.5m，錘底靜接地壓力宜為30～80kPa。

b.單擊夯擊能

為了經(jīng)濟(jì)、合理地確定后續(xù)大面積施工時(shí)的強(qiáng)夯參數(shù)，經(jīng)與建設(shè)、監(jiān)理、勘察、施工、檢測(cè)等單位協(xié)商，試夯時(shí)由道路中心線將本試驗(yàn)區(qū)分為北區(qū)和南區(qū)。北區(qū)和南區(qū)采用不同的夯擊能進(jìn)行試夯，經(jīng)處理效果對(duì)比分析后，確定最終實(shí)施方案。

北區(qū)：點(diǎn)夯單擊夯擊能建議采用1000kN·m，滿夯單擊夯擊能建議采用1000kN·m，具體結(jié)合試夯情況調(diào)整；

南區(qū)：點(diǎn)夯單擊夯擊能建議采用1500kN·m，滿夯單擊夯擊能建議采用1000kN·m，具體結(jié)合試夯情況調(diào)整；位于道路中心線上的一排夯點(diǎn)按南區(qū)的要求施工。

c.每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；夯坑周?chē)粦?yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；不應(yīng)因夯坑過(guò)深發(fā)生提錘困難。

d.夯擊遍數(shù)及夯點(diǎn)布置：采用3遍點(diǎn)夯，最后以低能級(jí)滿夯2遍。夯點(diǎn)采用梅花形布置，第一遍夯擊點(diǎn)間距7.0m，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間，第三遍夯擊點(diǎn)間距4.0m；滿夯采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接1/4錘徑。兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔應(yīng)以孔隙水壓力消散為準(zhǔn)，建議不少于3周。

②強(qiáng)夯施工

a標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，用白灰灑出夯位輪廓線； b夯機(jī)就位，起吊吊鉤至設(shè)計(jì)落距高度，將吊鉤牽引鋼絲繩固定，鎖定落距；c將夯錘平穩(wěn)提起置于夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前錘頂高程；d起吊夯錘至預(yù)定高度，夯錘自動(dòng)脫鉤下落夯擊夯點(diǎn)，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平； e重復(fù)步驟d，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊； f換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟c至f，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊； g用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程； h在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能級(jí)滿夯兩遍。

4試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析-塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法

（1）表層沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果

在2014年5月11日至2015年03月04日的觀測(cè)過(guò)程中，B4點(diǎn)累計(jì)沉降量為515 mm；B5點(diǎn)累計(jì)沉降量為495 mm；B6累計(jì)沉降量為441 mm。在2015年1月10日到2015年2月7日期間，本月累計(jì)沉降量平均值為4mm，在2015年2月7日到2015年3月4日期間，本月累計(jì)沉降量平均值為4mm，土層已達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）分層沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果

在2014年5月11日至2014年10月9日的觀測(cè)過(guò)程中，各土層累計(jì)沉降量在145～589mm之間。在2014年9月4日滿夯結(jié)束到2014年10月9日期間，強(qiáng)夯結(jié)束22天后一周的分層沉降量在2mm左右，各土層已基本穩(wěn)定。在4米左右沉降量最大。

（3）深層水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果

在2014年5月11日至2014年10月9日的觀測(cè)過(guò)程中，水平位移累計(jì)位移量為0mm～190.37mm。在2014年9月4日滿夯結(jié)束到2014年10月9日期間，強(qiáng)夯結(jié)束22天后一周的深層水平位移在1mm左右，土層已基本穩(wěn)定。影響深度在6米左右。

5結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)強(qiáng)夯半置換和塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析，驗(yàn)證了上述兩種工法對(duì)沿海地區(qū)軟弱土層均有較好的處理效果。（2）采用塑料排水板聯(lián)合強(qiáng)夯法處理類似軟土路基在施工方法及造價(jià)方面均優(yōu)于強(qiáng)夯半置換，且具有很好的適用性，是一種應(yīng)用前景較為廣泛的軟基處理技術(shù)

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T D31-02-2013）.

[2]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2004）.

[3]《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37-2012）.

（作者單位：青島盛泰誠(chéng)開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司）