珠江三角洲區域道路地基處理設計

梁亮

（廣東省交通規劃設計研究院集團股份有限公司，廣州 510000）

1 引言

江門市位于珠江三角洲平原區，根據地質報告，項目所在地特殊性巖土主要為軟土。軟土一般具有觸變性、流變性、高壓縮性、低強度、低透水性、不均勻性等特點，在外加荷載及其自重的作用下，極易出現剪切破壞，產生沉降變形[1]，尤其是路基與橋涵構造物等銜接處的差異沉降，會影響道路使用質量，嚴重時會危及行車安全。此外，當路堤較高，施工速度較快，路基邊坡坡度過陡及地基承載力不足時，若對軟土地基處理不當，也極易引起路堤邊坡的滑動失穩。因此，為了保持地基穩定，保證地基具有足夠的承載力，必須對軟土地基進行加固處理。

2 工程概況

五邑路位于江門市江海區及新會區，現狀存在車流量大、平交口多、交通混行、內澇嚴重等問題，迫切需要進行升級改造。依據詳勘成果，結合舊路竣工圖資料，項目區普遍分布有軟土，舊路部分路段采用排水固結點處理措施，局部采用復合地基進行處理，如粉噴樁、攪拌樁等，路面沉降已趨穩定。

3 路基處理

3.1 總體建議

對于加寬路基和新建橋頭路基，在外加荷載及其自重的作用下極易出現剪切破壞，產生沉降變形，尤其是路基和橋涵構造物等銜接處的差異沉降超出一定范圍時，會危及行車安全。此外，當路堤較高，路基邊坡坡度過陡及地基承載力不足時，若對軟土地基處理不當，也極易引起路堤邊坡失穩。因此，為保障地基的穩定性，應在施工前進行地基加固處理。根據該地區的具體情況，可采用換填法和復合地基進行處理。復合地基可選用水泥攪拌樁、釘形雙向水泥攪拌樁、CFG 樁（水泥粉煤灰碎石樁）、管樁等[2]。

在橋位區，若選擇摩擦樁基礎，對橋梁樁基承載力進行計算時，應結合樁基地面的荷載分布，綜合考慮軟土的自重及固結強度，并計算軟土引起的負摩阻；進行橋梁上部結構施工時，應根據施工工藝的特點，對軟土分布區域進行地基變形及強度驗算，并采取一定的措施，以確保施工安全。

3.2 路基處理方案設計

3.2.1 橋頭路基處理設計

為了減少路基在橋臺臺背位置產生的不均勻沉降，進而減輕跳車現象、提高車輛行駛的舒適性，對橋梁橋臺臺后路基的填筑需進行特殊處理。

1）橋臺后3 m+H（H=路床底標高-基礎頂面標高）范圍內填筑砂礫。砂礫材料應均勻、密實、顆粒級配良好，鋪設完成后，應滿足最小強度要求和壓實度≥96%的要求，路床填料最大粒徑應小于100 mm。

臺后填筑宜待橋臺施工及架梁完成后，且橋臺混凝土強度達到設計強度后進行。

2）臺后路基填筑要求

臺背或墻后填土應分層回填壓實，分層松鋪厚度宜小于20 cm；當采用小型夯實機或小型振動壓路機時，松鋪厚度不宜大于15 cm，并應充分壓實。

橋臺臺后填土宜與錐坡填土同時進行。對于扶壁臺和薄壁臺，宜在梁體安裝完成后，在兩側平衡地進行填土；對于柱式、肋式和座板式橋臺，宜在柱和肋柱側對稱、平衡地進行填土。涵洞填土應在涵洞兩側對稱均勻分層回填壓實。

3）包邊土施工

包邊土應和臺后填料同步施工，并應分層壓實。包邊土應采用亞黏土或黏土，液限小于50%，塑性指數大于8、小于26。在進行包邊前，應就土的物理性質進行室內試驗和現場試驗。包邊土應分層壓實或夯實，壓實度與一般填土路基相應層位的壓實度一致。

3.2.2 新舊路基拼接設計

本項目為舊路拓寬改造項目，對于舊路擴建段，設計過程中的主要問題是如何處理填方段新舊路基間的銜接，減少新舊路基間的不均勻沉降。為保證加寬路基與舊路基的良好銜接，新舊路基銜接技術要點如下。

1）路基邊坡及基底清方

原路基邊坡兩側拆除既有防護圬工及排水工程后，清除原有厚30 cm 的耕植土，清除路基邊坡內的樹根雜草等雜物。兩側舊路基坡腳至加寬路基坡腳范圍內，清除土路肩寬75 cm，回填合格土后碾壓，其壓實度應不小于90%，清坡土和基底清表土不得用作路基填料。

2）新舊路基銜接

對舊路基邊坡進行清坡處理后，在舊路基邊坡上開挖臺階，臺階底向內傾斜坡度為3%，自下而上開挖，臺階寬度不小于1.5 m，高度宜為1.0 m。路堤填料選用透水性及級配良好的砂礫材料，填料的最小強度和壓實度等應滿足路基填料的規范要求。在每級臺階上鋪設1 層雙向鋼塑土工格柵，格柵鋪設長度不小于5 m，其中，伸入舊路基部分寬1.5 m，并用U形釘固定在臺階上，與舊路基銜接端部利用φ16 mm 短錨錨固，其余伸入擴建路基部分。復合地基處理段基底應滿鋪土工格柵。

路基壓實效果決定了新舊路基的拼接施工質量，路基拼接位置應增加壓實功及碾壓次數，以減少新舊路基間的差異沉降，碾壓遍數為10～15 遍。

當加寬寬度小于1.0 m 時，既有邊坡需超挖、翻填，超挖寬度不小于2.0 m，嚴禁出現貼坡現象。

3）拓寬段路基的地基處理

為減小新舊路基之間的不均勻沉降，拓寬路段路基原則上應采用強處理的方式，即根據地質勘察報告選擇合適的復合地基處理方式。

3.2.3 軟土路基處理設計

本項目位于珠江三角洲平原區，地面坡度平緩，高差在2.2～5.4 m，項目周邊有農田、小河、魚塘，涌溝縱橫，線路上跨睦州水道、4 條小型河涌（江睦路至勝利南路段）、江門河及江門水道。本項目路線所經地區多為稻田、耕地、魚塘、廠房以及大型住宅小區。

根據地質勘察報告：本項目特殊地基主要為軟土地基，項目所在區域存在的不良地質為局部分布的飽和砂土地震液化和軟土震陷。項目區普遍存在軟土的分布，層厚不均勻，厚約0.90～24.20 m，平均厚度為6.51 m。層面起伏很大，厚薄不均。

結合本項目實際特征，項目為舊路拓寬改建，舊路原設計為堆載預壓處理，舊路經多年使用沉降趨于穩定，項目特殊路基設計主要以控制新舊路基不均勻變形為主，兼顧路基穩定性、結構承載力及使用性能。根據原位測試成果及土工試驗報告，本項目軟土地基的處理方法及處理原則如下：

1）主線拓寬段：主線拓寬范圍采用水泥攪拌樁復合地基處理。主線拓寬段軟基處理斷面如圖1 所示。

圖1 主線拓寬段軟基處理斷面

2）主線橋頭引道段：（1）引道路堤高度Hw≥2.0 m 時，路段路基采用高壓旋噴樁處理；（2）引道路堤高度Hw＜2.0 m時，路段舊路范圍不處理，加寬范圍采用水泥攪拌樁處理。

3）一般輔路路段：（1）路堤高度＜1.0 m 的一般輔路路基，路床100 cm 范圍采用換填砂礫處理；（2）路堤高度≥1.0 m的一般輔路、過魚塘路段或地下設計有大型箱涵等構造物路段輔路，采用加固土樁復合地基處理；（3）既有橋涵加長路段輔路，臺后（涵底）采用加固土樁復合地基處理，臺前設置過渡段。

3.3 軟土地基處理設計參數

1）水泥攪拌樁：樁徑為50 cm，樁體所用水泥為42.5R 級及以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.45～0.55，水泥摻和量為20%～25%，設計推薦水泥量70 kg/m3，具體水泥摻量數值根據試樁確定。

一般主路/輔路范圍樁間距為1.3 m；橋頭路段或設有較寬渠箱路段樁間距為1.1 m；一般路段采用正三角形布置，橋頭路段沿橋幅方向采用矩形布置。路基橫向寬度范圍內，處理至路基兩側坡腳處，對于拼接路基，舊路基削肩設置挖臺階后從第一級臺階邊緣開始布置。樁頂設置30 cm 砂墊層和30 cm碎石褥墊層[3]。

2）高壓旋噴樁：樁徑為50 cm，采用等級為42.5R 普通硅酸鹽水泥，漿液為純水泥漿,水灰比1∶1，設計水泥量為180 kg/m3。

一般主路/輔路范圍樁間距1.8 m；橋頭或設置較寬渠箱路段樁間距1.5 m，均采用矩形布置。路基橫向寬度，處理至路基兩側坡腳處，對于拼接路基，舊路基削肩設置挖臺階后從第一級臺階邊緣開始布置。舊路范圍內高壓旋噴樁可不設置工作墊層。

3）換填處理：換填處理視地質及現狀道路與設計線位的相對關系，對一般輔路段設計路面結構層以下的100 cm 范圍路床進行換填砂礫處理[4]。

4 結語

江門位于珠江三角洲平原區，水系發達，江門水道及其小河道等水系呈網狀分布，為地下水滲入補給提供了充足水源，普遍存在軟土層。若不能對其進行有效的處理，將直接影響行車的安全性和穩定性。地基的處理應嚴格按照相關的規范和標準，同時，還需結合項目情況具體分析，根據土層的物理力學性質，合理選取路基處理方法，提升道路的穩定性和舒適性。