廣州南沙地區市政道路軟基處理設計應用

吳仰賓

摘要 文章以廣州南沙區橫瀝島尖市政道路工程為例，介紹了工程概況及廣州南沙地區地質情況，在設計階段根據地質勘察資料，并結合擬建道路所在場區開發要求，針對項目道路總體設計和具體實施工條件，為不同路段選用技術可行、兼顧經濟性好的軟基處理方式，并加以優化設計，以滿足實際工程需要，為打造高質量的道路工程奠定基礎。

關鍵詞 軟基處理；堆載預壓；真空預壓；水泥攪拌樁；泡沫輕質土

中圖分類號 U416.1文獻標識碼A文章編號 2096-8949（2023）16-0060-03

0 引言

在道路工程設計過程中，需要深入調查道路沿線地質情況，其中軟土地基具有含水量大，壓縮性高等特點，直接影響到路基的強度及穩定性，可能使道路路面出現縱、橫向裂縫或邊坡不穩定等質量事故[1]。因此，應根據地質勘察資料，合理選用軟基處理方式對軟土地基進行加固處理，保證道路工程路基的穩定性和承載能力。

1 工程概況

廣州某項目位于南沙區橫瀝島尖，共包含5條新建市政道路，其中大元路、星燦路為城市主干路，舊南路、義沙路、橫瀝大道東為城市次干路。道路全長約8.9 km。該項目道路組成了一個路網，有較密的水系橫貫路網，每條道路都有跨越河涌的情況，采用橋梁進行上跨。為滿足相關規劃河涌的不同通航需求、親水平臺凈空要求、防洪排澇，該項目填方高度為3～6 m。

2 工程地質

工程區各巖（土）層的特征如下：

2.1 人工填土層（Q4ml）

①₁雜填土：主要由建筑垃圾、少量生活垃圾及黏性土組成。層厚0.50～4.60 m。

①₂素填土：主要由砂土、黏性土及少量碎石塊等組成。層厚0.50～7.40 m，平均2.34 m。

①₃耕土：主要由少量植物根系和黏性土組成。層厚0.30～2.10 m。

人工填土層結構疏松，為新近堆填，承載力低，工程性質差。

2.2 全新統海陸交互相沉積層（Q4mc）

②₁粉質黏土、黏土：軟塑～可塑，局部呈流塑，土質不均勻。層厚0.60～7.50 m。該層工程性質極差。

②₂淤泥、淤泥質土：飽和，流塑，有機質含量0.20%～5.08%，具臭味，局部夾有薄層粉細砂和碎貝殼。該層常夾②3淤泥質粉細砂、粉細砂層。層厚0.30～31.60 m。該層承載力較低，工程性質較差。是擬建場地主要軟土層。

②₃淤泥質粉、細砂：飽和，松散，含少量淤泥質，局部相變為粉、細砂或粉土。層厚0.50～15.60 m。該層承載力較低，工程性質較差。是擬建場地主要軟土層。

②₄中、粗砂：飽和，松散，局部相變為礫砂。層厚0.50～4.20 m，平均1.96 m。

3 軟基處理方案

3.1 一般路段軟基處理方案

現狀場區內基本分布有軟土，且厚度較大，淤泥層深度超過25 m，但該項目實施工期要求較松，選擇處理方式可不受工期影響。因為堆載預壓排水固結法具有施工簡單，處理深度大，造價便宜的優點，故該項目一般路段采用堆載預壓。

為保護先建成的橫瀝島尖市政道路，市政道路和局部城市地塊軟基處理區域統籌建設，減少道路兩側地塊開發時地基處理土體固結對道路地基產生影響，該項目對主、次干路道路紅線外20 m范圍同步進行軟基處理（如圖1堆載預壓法軟基處理示意圖）。主要處理工藝如下：

排水墊層采用潔凈的中粗砂，厚度為0.5 m，寬出地基處理范圍至少1.0 m。砂墊層中布置橫向和縱向Ф200 mmUPVC排水管，壁厚不小5 mm，管壁打Ф8～10 mm孔，間距10 cm，呈正三角形布置，外包無紡土工，橫向排水管間距50 m。沿道路縱向設置集水井，采用0.8 m混凝土管，間距50 m，集水井管口應采取措施長期覆蓋，避免掉入井內。

塑料排水板呈正三角形布置，間距為1.2 m。要求塑料排水板穿過淤泥質軟土層，設計最長排水板長度按25 m控制。當下覆土層中存在透水砂層時，應控制塑料排水板打穿軟土層底面，并進入砂層不小于0.5 m。

預壓荷載與預壓時間：道路范圍內按等載預壓考慮。堆載預壓時間暫按6個月考慮，后期預留觀測期1個月。實際預壓時間根據施工監測情況確定。

堆載預壓卸載標準：地基固結度不小于90%[2]，工后沉降推算值小于設計容許值，且監測的沉降量每月不小于5 mm（連續兩個月）。

3.2 道路下面有地下空間結構路段

大元路下方規劃有地下空間等結構物。為改善淤泥土層的土性，方便設備進場施工，為結構工程樁及底板施工提供有利條件，提高地下空間基坑整體穩定性，同時不影響基坑工期，大元路采用真空堆載預壓處理（如圖2真空預壓法軟基處理示意圖）。主要處理工藝如下：

3.2.1 排水系統

場地清表后鋪設中粗砂墊層60 cm。塑料排水板呈正三角形布置，間距1.2 m。要求塑料排水板穿過淤泥質軟土層，設計最長排水板長度按25 m控制。當下覆土層中存在透水砂層時，排水板距軟土層底面距離按不小于0.5 m控制。

3.2.2 密封系統

在預壓區頂部及四周需設置隔離及密封系統。其中，在水平排水墊層頂部設置密封膜，在預壓區四周設置密封溝和黏土密封墻。

各分塊邊界及周邊邊界均采用單排Φ700、搭接200 mm淤泥攪拌樁墻密封，密封墻進入淤泥層不小于1.0 m。

3.2.3 真空預壓

將場地劃分成相對規則的分塊，盡量避免不規則形狀對真空度的影響。抽真空期間，膜下真空度維持在85 kPa。真空泵按800～1 200 m²布置一臺，射流泵功率為7.5 kW。

3.2.4 卸載

真空堆載預壓時間暫按4個月實施，實際預壓時間根據現場監測情況確定。真空堆載預壓卸載標準：一般情況下連續10 d平均每天地基的沉降量小于2 mm時且地基固結度≥90%時可卸載停止預壓。

3.3 橋頭路段軟基處理方案

由于橋頭路堤填土較高，同時為道路與結構剛柔銜接過渡段，為避免橋頭沉降過大導致橋頭跳車現象，采用泡沫輕質土+水泥攪拌樁處理法進行軟基處理（如圖3水泥攪拌樁處理示意圖）。主要處理工藝如下：

3.3.1 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁呈正三角形布置，樁徑為0.5 m，樁間距1.1 m，攪拌樁應穿過軟土層，進入砂層或黏土層0.5 m以上，設計最長攪拌樁長度按20 m控制。水泥攪拌樁頂鋪設30 cm厚碎石墊層。碎石墊層頂部及底部各鋪設一層土工格柵。

3.3.2 泡沫輕質土[3]

鋼絲網片：在輕質土路基距離頂、底部0.5 m和1 m處分別設置一層3.2 mm@10 cm×10 cm鍍鋅鋼絲網片，搭接時縱向搭接20 cm，橫向不搭接。

輕質土澆筑時兩側邊坡臺階為寬0.75 m，高0.5 m。輕質土路堤兩側采用0.5 m厚黏土進行包邊（如圖4泡沫輕質土處理示意圖）。泡沫輕質土按水平分層澆筑施工，每層厚度應小于0.8 m。澆筑時，須從軟管的前端直接澆筑，且出料口要埋入輕質土中。泡沫輕質土頂面沿路基橫向及縱向設置水平臺階，通過臺階調整輕質土頂面縱、橫斷面坡度。臺階與路面結構層的間隙采用水穩層找平。

4 結語

在道路設計中經常遇到軟土地基，如不進行有效處理將影響道路使用效果甚至可能導致工程事故的發生，因此，在設計階段應根據勘察資料，并結合擬建道路所在場區開發要求、設計填土高度的不同，針對項目具體實施工期條件及道路結構特點，選用技術可行、兼顧經濟性好的軟基處理方式，才能使工程的質量得到有效保障。

參考文獻

[1]汪煥玲. 沿海地區道路軟基處理設計[J]. 科學技術創新， 2022（36）： 115-118.

[2]柴先墩. 塑料排水板堆載預壓在廣州沿海工程軟基處理中的應用[J]. 城市道橋與防洪， 2023（3）： 266-268.

[3]藍浩賢. 大體積現澆泡沫輕質土路基設計的應用研究[J]. 城市道橋與防洪， 2020（3）： 184-186.