1、某沿海灘涂地區(qū)一級(jí)公路深厚軟基處理方案介紹周庚摘要：本文針對(duì)沿海灘涂地區(qū)軟弱土層的特點(diǎn)，通過工程實(shí)例，對(duì)此類地基的處理方案進(jìn)行了探討，對(duì)同類工程具有一定的借鑒和參考作用。關(guān)鍵詞：軟土地基；砂礫墊層；袋裝砂井；水泥攪拌樁1 概況某項(xiàng)目位于東南沿海灘涂地區(qū)，路基寬度50m，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h。沿線地形較為平緩，地面標(biāo)高黃零-1.21m，退潮時(shí)地面大部分裸露，漲潮時(shí)被淹沒，水深0.51.5m，灘涂內(nèi)淤泥層廣泛分布。軟土地基主要特征和物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下:淤泥層，厚度0.518m，平均含水率W60%，流塑軟塑，壓縮性大，十字板抗剪強(qiáng)度低（Cu3%，滲透性差。淤泥質(zhì)粘土層，厚25m，灰色，呈飽和軟塑狀

2、態(tài)，壓縮性較大。中粗砂層，位于軟土地基底部，厚度約35m，淺灰黃色，潮濕、中密、含有少量腐植質(zhì)，壓縮性小。2 處理方案軟土地基常見處理措施包括換填、排水固結(jié)（塑料排水板、袋裝砂井）、粒料樁（碎石樁、砂樁）、水泥攪拌樁（漿噴樁、粉噴樁）、CFG樁、管樁等。本項(xiàng)目地表水位偏高，軟土層深厚，地質(zhì)條件相當(dāng)惡劣，軟基處理方案應(yīng)重點(diǎn)考慮提高路堤整體穩(wěn)定性、控制工后沉降指標(biāo)。本項(xiàng)目軟土層較厚，且大部分呈流塑軟塑狀，十字板抗剪強(qiáng)度低，不適用粒料樁。初期設(shè)計(jì)方案對(duì)于一般路段，考慮采用砂礫墊層+袋裝砂井結(jié)合預(yù)壓進(jìn)行地基處理；對(duì)于填土較高，路堤整體穩(wěn)定性難以滿足要求的路段，采用水泥攪拌樁進(jìn)行處理；對(duì)于工后沉降控制指

3、標(biāo)嚴(yán)格的路段和軟土深度大于20m的路段，采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行處理。本項(xiàng)目在K3+200K3+390路段設(shè)置試驗(yàn)段，對(duì)處理方案進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。本項(xiàng)目根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D302015）、公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)細(xì)則（JTG/T D31-022013）相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。穩(wěn)定驗(yàn)算采用圓弧條分法；沉降計(jì)算先用分層總和法計(jì)算主固結(jié)沉降，再用沉降系數(shù)法修正主固結(jié)沉降得到總沉降，設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算方法不再贅述。具體的軟基處理方案為：施工前先筑壩排水，清除路基范圍表層30cm淤泥后，開挖縱橫向排水溝和集水井，使原地面充分暴曬，然后分層鋪筑0.51.5m砂礫墊層，之后進(jìn)行袋裝砂井或水泥攪拌樁

4、施工，然后按規(guī)定填筑路堤，結(jié)合等載預(yù)壓措施，減小地基工后沉降。由于路堤處于灘涂區(qū)，迎潮面邊坡坡率采用1:3，坡面采用漿砌塊石+碎石墊層+土工布防護(hù)，坡腳處拋填塊石，堆積成棱形體以抵抗潮水沖刷，其作用類似反壓護(hù)道，同時(shí)支撐坡面防護(hù)，維護(hù)路堤穩(wěn)定；背潮面坡率采用1:2，坡面采用漿砌片石防護(hù)，坡腳同樣拋填塊石。3 方案檢驗(yàn)試驗(yàn)段軟土層厚度817m，路堤填高2.7m4m。自2015年8月按照設(shè)計(jì)方案處理地基并填筑路堤，于2015年10月基本填筑至等載標(biāo)高。（1）砂礫墊層+袋裝砂井試驗(yàn)段：K3+200K3+290從沉降觀測(cè)資料顯示，路基填筑完成后第一個(gè)月，K3+230、K3+260、K3+280主控?cái)嗝?/p>

5、的中板累計(jì)沉降已超過1.6 m，邊板也超過1.2m。對(duì)路基巡查發(fā)現(xiàn)部分路段砂礫墊層已經(jīng)沉降到原地面以下，砂礫墊層排水通道被阻斷，孔隙水壓力得不到有效消散，加載后側(cè)向位移達(dá)7. 2 mm/d，沉降達(dá)28mm/d。由于軟基不能排水固結(jié)，地基抗剪強(qiáng)度及承載力無法提高，隨著附加應(yīng)力增加，地基出現(xiàn)變形沉降。為確保砂墊層排水通暢，必須保證其始終高出原地面不小于50cm，因此根據(jù)設(shè)計(jì)總沉降量和觀測(cè)情況，砂墊層厚度一般不低于1m，超過2m以上總沉降量地段應(yīng)不低于2.5m。鑒于部分路段出現(xiàn)砂墊層排水不暢的情況，采取在路基坡腳設(shè)置軟式透水管和碎石盲溝的方法，將砂墊層中的水從透水管和盲溝排出，取得了良好的效果。沉降

6、觀測(cè)至2016年8月，地面最大沉降量2.3m，固結(jié)度86%，與設(shè)計(jì)要求的90%的固結(jié)度基本吻合。鋪筑較厚的砂礫墊層可以起到增加軟土地基承載力作用，相當(dāng)于在軟基表面設(shè)置一個(gè)硬殼層，能提高路基整體穩(wěn)定性。（2）砂礫墊層+水泥攪拌樁試驗(yàn)段：K3+290K3+390第一階段試樁共32根，水泥攪拌樁全部為漿噴樁，樁長17m，砂礫墊層厚0.5m。28天后進(jìn)行了單樁及復(fù)合地基承載力檢驗(yàn)。抽芯檢驗(yàn)結(jié)果顯示樁身約14m深度以下成樁效果較差，單樁承載力和復(fù)合地基承載力均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的140KN和120Kpa。第二階段試樁共64根，水泥攪拌樁粉噴樁、漿噴樁各32根，樁長14m。砂礫墊層厚度分別采用0.5m、1m和

7、2m。28天后進(jìn)行靜載試驗(yàn)結(jié)果表明：砂礫墊層厚0.5m時(shí)，漿噴樁和粉噴樁單樁及復(fù)合地基承載力全部達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；砂礫墊層厚1m時(shí)，間距1.2m的漿噴樁承載力可達(dá)到設(shè)計(jì)要求；砂礫墊層厚2m時(shí)，間距1.5m的漿噴樁承載力可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，間距1.2m的粉噴樁承載力可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。抽芯檢驗(yàn)的資料表明，漿噴樁的芯樣質(zhì)量指標(biāo)平均為92%，大于粉噴樁的芯樣平均質(zhì)量指標(biāo)71%。沉降觀測(cè)至2016年3月，地面最大沉降量0.96m，側(cè)向位移和沉降速率較小，已基本趨于穩(wěn)定。 以上情況說明，加厚砂礫墊層是試樁的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵因素之一。可以認(rèn)為12m厚的砂礫墊層增大了樁側(cè)摩阻力和擴(kuò)散了地基應(yīng)力，從而顯著提高地

8、基承載力。而粉噴樁在砂墊層1m厚時(shí)無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，說明粉噴樁本身對(duì)此類軟土地基的加固效果相對(duì)較差。（3）路基加寬路基施工均按設(shè)計(jì)橫斷面施工，原設(shè)計(jì)中已進(jìn)行過路基加寬處理，但在填筑過程中,由于部分路段沉降超過1. 5 m而出現(xiàn)了路基寬度不夠現(xiàn)象。為了保證路基在預(yù)壓期間斷面荷載滿足完工要求，根據(jù)軟土層厚度，路基單側(cè)應(yīng)加寬不小于1.53m。4 結(jié)語（1）軟土路基清淤后，鋪設(shè)砂礫墊層可形成排水層和硬殼層，增加地基的承載力。砂礫墊層厚度應(yīng)根據(jù)軟土層厚度及沉降計(jì)算結(jié)果適當(dāng)加厚，以保證路基沉降后墊層的橫向排水功能和應(yīng)力分散功能，本項(xiàng)目后續(xù)路段砂礫墊層鋪筑厚度為13m。（2）袋裝砂井結(jié)合預(yù)壓方案處理軟基厚度

9、20m左右的路段效果較好，堆載預(yù)壓后淤泥層固結(jié)度基本能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)觀測(cè)資料反算，處理后地基的工后沉降可控制在30cm以內(nèi)。袋裝砂井方案的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，效果穩(wěn)定，但其缺陷是處理時(shí)間長，一般需612個(gè)月。因此對(duì)于軟基厚度大，路堤高度不大于極限填高，且工期不緊張的項(xiàng)目，袋裝砂井建議作為首選方案。若項(xiàng)目地區(qū)缺少砂礫時(shí)，可采用塑料排水板代替。應(yīng)特別注意軟土層間夾砂礫層的地基，砂礫層做為透水層，受潮汐影響，淺海區(qū)的地下水源源不斷補(bǔ)充進(jìn)處理路段，將導(dǎo)致排水固結(jié)無法進(jìn)行。此種情況下，應(yīng)考慮采用水泥攪拌樁等其他處理方案。（3）鉆探取芯檢測(cè)結(jié)果表明，水泥攪拌樁14米以下成樁質(zhì)量較差。因此該方案適用淤泥層厚度在14m以內(nèi)，工期要求短，投資有保證的情況。處理深度大于14米時(shí)，建議采用CFG樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等。作者簡介