淺談城市道路設計中軟基處治問題

呂江峰 李鎧同

（云南省交通規(guī)劃設計研究院有限公司， 云南 昆明 650299）

城市道路中的軟土路基主要就是軟弱基層結(jié)構(gòu)，含水量普遍偏高，穩(wěn)定性較差，如果不能合理進行設計，將會誘發(fā)很多嚴重的問題。因此，在城市道路設計的工作中，應結(jié)合軟基的具體工況，制定完善的設計方案，盡量避免軟基處治不當帶來的整體破壞性影響。

1 城市道路設計中的軟基處治問題

在城市道路中軟基的含水量較高，壓塑性也很強，如果在設計工作中不能合理進行處治，將會導致在工程建設中難以有效處治軟基，最終誘發(fā)路面沉降的后果，輕則影響行車舒適性，重則影響行車安全性。

1.1 淺層與深層處治問題

目前，在城市道路的設計過程中，若未能嚴格進行軟土地基結(jié)構(gòu)的淺層與深層處治設計，難以結(jié)合軟基的特點合理進行淺層與深層的處治，將導致軟基的淺層結(jié)構(gòu)與深層結(jié)構(gòu)的含水量難以控制，土層的物理性能較差，對項目整體路基穩(wěn)定性會造成不良影響。

1.2 沉降環(huán)境處治問題

近年來，在城市道路軟基處治方面，需針對具體工況，再結(jié)合軟基結(jié)構(gòu)的特點與規(guī)律制定出完善的沉降環(huán)境處治方案，但針對軟基結(jié)構(gòu)工后沉降嚴重超標的工況，還沒有高效的處治措施。目前，雖然在設計方案中采用清淤換填法、拋石擠淤法、土工聚合物法、石灰樁法、排水固結(jié)法、水泥土攪拌樁法、CFG 樁法、管樁法等進行沉降環(huán)境的處治，但是，設計方案缺乏科學性與合理性，整體效果較差，均存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、沉降難以控制等問題。

2 城市道路設計中軟基結(jié)構(gòu)處治問題的解決對策

城市道路設計的工作中應全面分析目前存在的軟基結(jié)構(gòu)處治問題，制定完善的設計方案，有效開展軟基結(jié)構(gòu)處治工作，具體措施為：

2.1 淺層與深層的設計方式

實際工作中應強化淺層與深層方面的設計力度，有效解決軟基結(jié)構(gòu)問題。①在淺層處治設計中，應針對軟基的具體工況進行分析，一般采用淺層排水的方式控制工后沉降。可在道路中設計盲溝，使得軟基中的水分排出，以此減少軟基的含水量。設計的盲溝不僅可以用于解決軟基問題，還能用在后期工程中，起到良好的排水作用，預防水進入路基中誘發(fā)結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題。②在深層處治設計中，要先解決軟基的含水量過高的問題，在其中設計垂直性的排水井，并完善其加壓功能與抽水功能，有效控制軟基結(jié)構(gòu)中的水分，再設計水泥攪拌樁加固結(jié)構(gòu)，使得軟基結(jié)構(gòu)中的土體發(fā)生化學反應，形成強度較高的凝膠體。在設計工作中強調(diào)將水泥材料噴灑到軟基中，攪拌處治之后提升軟基的穩(wěn)定性與強度[1]。

2.2 沉降環(huán)境處治方面的設計措施

沉降環(huán)境處治方面應該做好相關(guān)的設計工作，完善設計方案與模式，增強整體的設計工作效果。具體措施為：

1.換填處治

換填處治的方式，主要是將軟基中的土壤挖除，在其中填充強度、承載力較好的材料，例如：片石、碎石、碎石土、二灰土等，再進行逐層密實處治。在城市道路設計中，應重點明確軟基薄層區(qū)域的換土處治，將換土深度設計在3m 左右，在其中設置碎石、灰土墊層，提升承載能力。另外，還需要在其中增設分堆攤鋪的系統(tǒng)，要求將墊層的原材料，先堆積成為土堆，之后利用機械設備攤鋪，提升軟基墊層的荷載拉力，并增強其承載力。設計工作中還需注意，設置逐層壓實方案，要求采用壓路機設備進行壓實，降低軟基地層區(qū)域的含水量，形成低含水率密實結(jié)構(gòu)。

2.排水固結(jié)設計

排水固結(jié)法的原理是降低軟基土質(zhì)中的含水率，并將其中的空氣共同排除，然后進行壓實處治，增強結(jié)構(gòu)強度與硬度。城市道路設計采用排水固結(jié)法，應在軟土結(jié)構(gòu)中設計豎向排水井，縮短距離，采用有效排水方式進行軟土加固處治，增強路基結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)的排水形式特點，可在城市道路設計中進行固結(jié)法的分類處治，首先，設計降水預壓系統(tǒng)，通過抽排軟基中水分，減小空隙壓力，增強固結(jié)作用。其次，設計電滲排水系統(tǒng)，就是在軟基結(jié)構(gòu)中通直流電，在電場作用下水會從陽極流入到陰極，并從陰極的位置將水分排出，以免水分在陽極的位置補充，可全面降低軟基中的水分，并增強穩(wěn)定性。最后，可設置真空預壓系統(tǒng)，就是采用真空泵在軟基砂井中抽氣處治，為達到密封性要求，還需在土層上方設置墊層，使用薄膜密封處治，保證真空泵的抽氣效果，減少軟基結(jié)構(gòu)中的含水量，增強其穩(wěn)定性。除此之外，還可以設計堆載預壓系統(tǒng)，就是在軟基中進行預壓處治，減少其中的含水量，提升結(jié)構(gòu)的密實度與承載力，以此有效解決目前存在的軟基問題[2]。

2.3 高強度夯實設計措施

在城市道路設計中應重視高強度夯實處治，可有效解決軟基結(jié)構(gòu)的強度問題，提升軟基的密實度，增強抗壓效果，提升軟基結(jié)構(gòu)處治的質(zhì)量。在設計高強度夯實措施的過程中，可利用強度較高的夯實措施進行處治，擠壓軟基中的水分，提升結(jié)構(gòu)的牢固性與抗壓性，并保證符合現(xiàn)行標準。在選擇夯實機的過程中，重視操作強度，確保強度的設置符合要求，可有效進行軟基的處治。與此同時，還需重視捶底部位置的設計，保證夯實點的準確性。為確保夯實質(zhì)量，在設計工作中還需嚴格進行夯實強度的控制，保證軟基夯實的均勻度符合要求，以此確保整體軟基結(jié)構(gòu)的處治效果[3]。

2.4 水泥攪拌樁的設計

城市道路設計中為有效解決軟基問題，還應重點設計水泥攪拌樁，通過水泥攪拌樁提升軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度，并增強其承載力。采用深層次的攪拌機設備，將水泥漿攪拌到軟基結(jié)構(gòu)中，攪拌之后形成強度較高的結(jié)構(gòu)。此類方式適合應用在泥炭質(zhì)土，加固效果很好。在設計中采用水泥攪拌樁，可增強地基的強度，保證整體剛度符合要求，在一定程度上還能限制軟土變形，預防出現(xiàn)地基穩(wěn)定性問題，降低總沉降量，形成復合型的富集結(jié)構(gòu)，增強系統(tǒng)的荷載力，在設計工作中需要結(jié)合具體狀況進行處治，保證軟基結(jié)構(gòu)處治的效果[4]。

3 結(jié)語

在城市道路軟土路基設計中，軟基處治還存在很多問題，不能確保路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與強度，則會影響行車的舒適性和安全性。因此，在城市道路設計中，應總結(jié)以往設計和施工經(jīng)驗，樹立正確觀念意識，采用深層與淺層處治相結(jié)合的方式，合理設計沉降環(huán)境的處治系統(tǒng)，保證城市道路軟基結(jié)構(gòu)處治效果，滿足現(xiàn)行標準規(guī)范要求，從而改善城市交通環(huán)境。