天津滨海地区某公路软土地基处理方法研究

宋艳清

（天津市房屋质量安全鉴定检测中心，天津 300000）

天津滨海地区地下水位高，地下存在软弱的海相淤泥或淤泥质土层，厚度达数米至十几米，给道路的设计、施工带来很大的困难。为保证软土路基承载力、沉降等满足设计及相关规范的要求，需要对路基进行处理。

1 工程概况

天津滨海地区某公路，道路等级为一级，双向八车道，计算行车速度为60Km/h。根据勘察报告，场地埋深25.0m深度范围内，地基土按成因年代可分为以下4层，自上而下依次为：

1.1 人工填土层，厚度1.00～3.10m，软塑状态，主要由粉质黏土、黏土、淤泥质土质组成，属高压缩性土。

1.2 全新统中组海相沉积层，厚度16.00～18.00m，该层从上而下可分为3个亚层。第一亚层，粉质黏土：厚度为2.50～4.50m，流塑～软塑状态，属中～高压缩性土，fa=90KPa，Es=3.5Mpa；第二亚层，淤泥质黏土、软黏土：厚度为10.90～12.80m，流塑～软塑状态，属高压缩性土，fa=75KPa，Es=2.6Mpa；第三亚层，粉质黏土：厚度为1.20～2.20m，软塑状态，属中压缩性土。fa=105KPa，Es=4.5Mpa。

1.3 全新统下组沼泽相沉积层，厚度1.00～2.20m，主要由粉质黏土、黏土组成，软塑～可塑状态，属中压缩性土。fa=120KPa，Es=5.3Mpa。

1.4 全新统下组陆相冲积层，本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度5.50m，主要由粉质黏土组成，可塑状态，属中压缩性土，fa=130KPa，Es=6.2Mpa。

根据设计要求，该公路容许的工后沉降30cm，由于地下存在较深的软土层，不能满足设计要求，为保证地基强度避免沉降过大，必须采取措施来增强土基强度和地基承载力，需对路基进行处理。

2 路基处理方案比选

针对该公路的地质条件，从处理方法适用性、施工条件、工期进度、工程造价等多方面进行分析比较：

2.1 换填垫层法，适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及沟渠、鱼塘等的浅层处理。该公路地基软土分布广，厚度达到15m以上。采用换填垫层法施工简便，不需要特殊的机械设备，工期短，造价低、见效快，可大规模的采用。

2.2 排水固结法，适用于含水量高、空隙比大、强度低、渗透系数和固结系数均较小的粘性土的加固。在能提供足够预压期的前提下，该公路路地基软土可采用排水固结法进行加固，该方法施工复杂，处理周期较长。

2.3 石灰桩法，适用于含砂量低，没有滞水砂层的杂填土地基或软粘土地基。该公路地基软土厚度大，土质多为淤泥质粘土及粉质粘土，土粒以细小的粘粒为主，含水量高，前30m范围内无成层分布的粉砂层，适用石灰桩的应用，该方法成本较高。

2.4 水泥搅拌桩法，适用于正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。该公路地基软土以淤泥质粘土、粉质粘土为主，天然含水量大都介于30%～40%之间，塑性指数主要介于15～20之间，PH值介于7.0～9.0之间，较为适合采用水泥搅拌桩处理软基，该方法成本过高。

2.5 土工合成材料法，采用土工格栅加填料形成的夹层结构能较好的解决地基上压实、改变软基的破坏形式、提高软基承载力的问题。土工合成材料与其它软基加固方法结合使用，充分发挥不同加固方法的优点，使得软基处理取得更为理想的效果。该公路软基处理方式的选择应充分利用土工合成材料的优良特性，提高软基处理效果。

经以上综合比较分析，决定采用浅层换填结合土工合成材料处理措施，并根据根据车辆荷载作用深度确定换填深度。由于该公路路基填土层以下均为海相沉积软土，且该公路通行的大型重载车辆较多，为加强承托层的整体性，路基处理采用两层钢塑土工格栅。

该公路处理措施如下：挖除既有填土至路面结构以下1.4m，整平压实，然后通铺两层竹笆，再通铺一层高强经编复合土工布；填筑60cm山皮土并压实作为承托层，然后在山皮土顶通铺一层钢塑土工格栅，再填筑40cm山皮土；土工格栅在山皮土顶面反包2m，在山皮土顶通铺一层钢塑土工格栅，然后铺筑40cm厚碎石；土工格栅在碎石顶面反包2m，然后在碎石上通铺一层防水土工布（两布一膜形式），最后施作路面结构。

3 处理效果检测

该公路按以上处理方案进行施工，对路基的弯沉值、运营阶段的沉降进行检测，结果如下：

（1）弯沉值检测：路基施工完成后，对路基顶面回弹弯沉值进行检测，检测方法采用贝克曼梁法，共检测60点，回弹弯沉值在 180～220（0.01mm）之间，满足设计要求。

（2）工后沉降观测：公路施工完成后运营期间，沿公路每隔300米布设一个观测点位（共计11个观测点），观测周期为6个月，各观测点累积沉降量在1.2cm～2.5cm之间。

4 结语

天津滨海地区土质软弱，对于沉降控制不是比较严格的公路路段，可采用浅层换填与土工合成材料结合处理方法。该方法能很好的满足公路对路基强度及工后沉降的要求，同时施工简便，工期短，造价低、见效快，可大规模使用。

[1]地基处理手册编委会.地基处理手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社，2000，33-52.