东山县海洋生物科技园海顺路一期道路市政工程软基处理方法探讨

涂燕娇

（厦门东翔工程设计有限公司，福建 厦门 361001）

1 概述

东山县海洋生物科技园海顺路一期道路市政工程，拟建道路位于福建省东山县海洋生物科技园。工程呈南北走向，北起疏港路，南接海辉路，路线总长5.995Km（一期长3.0Kkm）。设计等级标准为城市次干路，设计车速为40Km/h，机动车道按双向四车道建设，车道宽度15m，道路红线宽度为24m。

项目的原始地貌为潮间带、浅海区，经人工改造后的微地貌单元的形态有浅海区、潮间带、鱼塘、防护堤等。一期主要的地质情况如下：①素填土（厚度约1.0-1.5 米）、②淤泥（厚度约3.0-5.0 米）、③Ⅲ粉质粘土等地基层。素填土为新近回填土，无固结，无法作为持力层；淤泥属新近沉积土，海相淤积物，软塑～流塑，压缩性高，承载力低，在上部荷载的作用条件下，容易产生剪切破坏，沉降较大，导致地基产生失稳和发生较大的不均匀变形。

2 软基处理方法选择

常用的软基处理方案：土层换填法、排水固结法、强夯法、挤密法（抛石挤淤法）、化学加固、复合地基法等[1]。结合工程地质情况及现场实际施工条件等，制定合理的软基处理方案、技术，提高道路工程施工效率，并保证工程的质量。各软基处理方法优缺点如下表所示：

根据本项目的地质情况，其分析如下：①项目表层为素填土，需开挖进行处理；②素填土开挖后，淤泥层为中等厚度（厚度约3.0-5.0 米），需处理。则根据当地软基处理的实际应用情况、处理方法的优缺点、开挖深度的经济性及工期的迫切性，选择适合的特殊路基处理方法，即抛石挤淤+换填。

抛石挤淤+换填（简单、迅速、方便的特点），对该处理方法进行实际项目的探讨分析，并结合施工监测以及工后检测分析，综合评估软基处理效果。

3 工程处理分析

3.1 工程处理原理

抛石挤淤+换填法是强制换土的一种形式：通过先翻挖素填土；并挖除部分淤泥质土，然后往未开挖的淤泥中抛入较大体积块石，使块石强行挤出淤泥并占据其位置，即利用置换材料的自重及外力（换填、机械压载），将水下淤泥挤出工程范围以外，以达到清淤的目的；最后分层碾压素填土[2]。

抛石挤淤+换填置换法适用于淤泥呈流动状态，中等厚度。抛投的块石大小，块石大小不宜小于30cm，且块石应采用坚固、无风化、无杂土、无裂纹、不呈片状、遇水不崩解的石料,抗压强度不低于30MPa，含泥量不超过5%。抛填的顺序，应先从道路中部开始，中部向道路前后两个方向突进，后再渐次向道路两侧展开，以使淤泥向各向挤出。块石抛出水面后，应用较小石块填塞垫平，并用重型机械碾压密实（采用25t 以上重型压路机反复碾压至稳定无沉降并无压痕发生且空隙率不大于25%为止），然后在其上铺设反滤层并结合土工合成材料（能加强底层软基表面的整体效果），再进行分层填土[3]。

本项目工程验收以沉降量为控制因素。道路工程存在一定的沉降量，但是考虑到①市政道路均有排水管道，如沉降过大，会造成管道破坏；②市政道路两侧均会修筑构筑物，如沉降过大，构筑物基础可能外露；③道路沉降过大，会造成路面凹凸不平（影响行车、美观）、且路面易产生积水；④如与涵洞、桥梁衔接，发生沉降，易产生跳台。综上所述，项目需控制其最终沉降量。其公式如下：

根据《城市道路路基设计规范》(CJJ 194-2013)中，路基工后沉降应满足规范中表6.2.8 容许工后沉降，表格如下：

表6.2.8 路基容许工后变形

3.2 工程处理分析

试验路段，需先进行围堰、止水、降水，方可开挖。围堰回填高度至高程2 米，围堰宽度2-5 米，以能止水为准。其具体步骤如下所示：

（1）根据管线纵断设置开挖线，边坡按1:0.5--1:1.5 进行开挖，①如果开挖至粉质粘土层<3 米，开挖至粉质粘土层即可；②如淤泥层较厚，开挖深度≦3 米，并在该开挖面进行抛石挤淤、碾压。

（2）铺筑50 厘米级配碎石（反滤层）并加铺土工合成材料。同时保证市政管道外底、涵洞底与抛石顶面间有50cm 厚的级配碎石+土工格栅。

（3）双向拉伸土工格栅主要技术指标要求：材料为高密度聚乙烯，单位质量≥400g/m,每延米纵、横向极限抗拉强度≥50kN/m2，纵、横向标称抗拉强度下的伸长率≤13%，土工格栅光老化等级IV 等。

其处理横断面断面如下：

软基处理方式横断面图

3.3 施工监测以及工后检测分析

本项目采用抛石+换填的软基处理方法，其路基随着重型机械的碾压及其回填土自重及时间的累积，其沉降量逐渐增大并趋于平缓，接近最终沉降量。为研究其沉降，取项目中的两段为监测路段（淤泥层较厚路段）。观察、监测密实地基土的沉降，以便确定项目地基土沉降和固结的变化情况，进一步了解地基加固的效果。

3.3.1 监测沉降的原理

经抛石并回填级配碎石、铺设土工格栅及反复碾压至稳定无沉降、无压痕后砂性土回填、并分层碾压，并在其中埋设沉降管和磁环，磁环随沉降管沿着土体的变形而升降，以便观察土体的沉降变化[5]。

3.3.2 监测结果、监测分析

取K1+360-K1+540、K2+700-K2+900 两段为参考路段，两段分别提取2个截面，每个截面提取、观察4 个沉降点。碾压稳定后，每间隔2 周对其沉降进行观察。

3.3.3 参考K1+360-K1+540 路段，各磁环沉降量随时间变化如下表：

观测点各磁环沉降量（单位：mm）

（4）参考K2+700-K2+900 路段，各磁环沉降量随时间变化如下表：

观测点各磁环沉降量（单位：mm）

根据以上数据，经过开挖、抛石、碾压、分层填土、分层碾压，且在其自重作用下的工后沉降，随着时间推移，其沉降量存在一定变化，前期沉降量较大，后期沉降量趋于稳定，地基的残余沉降很小。这表明地基土均能较好的完成固结过程。

4 结论

本文制定了适用于海顺路的软土路基的处理方式--抛石挤淤+换填，并对软土路基沉降进行监测，其后期沉降量趋于稳定且残余沉降量小，说明该路段采取的软土路基处理方法是合理、可靠的。

结果表明，该工程软土经过抛石、重型机械碾压密实、换填、分层碾压，其效果较好，且沉降量得到了有效的保证。