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发布时间:2026-05-22 15:41:56
摘要:随着城镇化的发展,市政道路工程建设规模加大,施工范围逐渐向沿海沿江软土地区延伸,软土具有天然含水量大、孔隙率大的特点,在软土地基上进行市政道路施工时,容易出现路基沉降、边坡失稳等问题,对道路的使用寿命以及行车安全造成了严重的威胁,因此对于软土路基上市政道路填筑施工工艺和沉降控制措施进行深入的探讨,在保证工程质量、提高运行安全性等方面具有重大的现实意义。
关键词:软土路基;市政道路;填筑施工;沉降控制
1软土路基的工程特性
软土是指天然含水量大于液限、孔隙比大于1.0的黏性土,广泛分布于中国长三角、珠三角以及沿江沿海一带,主要特点有四点:一是高含水量和高孔隙比,天然含水量在35%~80%之间,孔隙比为1.0~2.0,土体稳定性差;二是高压缩性,压缩系数一般大于0.5MPa-1,部分地区大于1.在外加荷载作用下会产生较大的压缩变形;三是低抗剪强度,不排水抗剪强度一般小于20kPa,承载力较低,不能直接承载路基填筑的重量;四是流变性质及触变性,在长期受力状态下会发生蠕变,受到扰动后结构容易被破坏、强度迅速降低。
2软土路基市政道路填筑施工核心工艺
2.1填筑前地基预处理工艺
填筑作业前对基底的处理是确保路基稳定的基础,需要根据软土的厚度、性质及现场的条件来选择合适的方法。对于表层3m以内的软土,采取换填垫层法,先挖出原有的软土,然后填入砂石、灰土、砂性土等材料,分层夯实以增加其承载能力。换填过程中严格控制分层厚度,每层虚铺厚度不得超过30cm,压实度达到市政道路路基设计的要求,路床部分压实度不得低于95%。
对于软土厚度大的区域,采取表层排水结合土工合成材料加筋的方式。先挖纵横排水盲沟排除表层积水、降低含水量,再铺土工格栅或者土工布,利用其抗拉力分散荷载、提高稳定性、避免不规则开裂等优点。该方法经济实惠,施工简单快速,适用于工期短、含水量高的浅层软基处理。
对于深层软土地基,一般用水泥搅拌桩复合地基处理方式,用特殊的机器把水泥浆喷入软土形成水泥土桩,再加上桩间土构成复合地基,提高了承载能力,减小了压缩变形量。施工过程中严格控制水泥掺入量不小于15%,桩位偏差不超过5cm,垂直度偏差在1%以内,施工结束后取芯检测桩身强度及完整性,确保处理效果。
2.2分层填筑施工工艺
软土路基填筑应遵循分层填筑、压实的原则,控制每层填筑厚度和速度,避免瞬间填筑重量过大导致基础失稳。市政道路软基处理一般采用水平分层填筑方式,沿路基横断面的宽度方向分层向上填筑,每层松铺厚度视压实机具而定,振动压路机压实,松铺厚度不超过30cm;蛙式打夯机压实,不超过20cm。
填料直接影响路基的质量,应优先选用级配良好的碎石、砂砾、砂质土等透水性较好的材料,强度高、压缩性小、排水性好,可以减少路基的沉降量,加速地基的固结。严格禁止使用含有机质超过5%、含水量超过规定范围的黏性土、淤泥及生活废物等,如果使用粘性土,则要进行晾晒或加石灰改良,控制含水量在最佳含水量±2%以内,保证压实效果。
施工过程中要严格控制填筑速度,一般是0.5~1.0m/日,每层填筑间隔时间等沉降稳定后再进行下一层,同时进行沉降观测,如果一天的沉降超过10mm或者水平位移超过5mm则立即停止填筑,稳定后再继续。这样可以防止填筑过快造成地基剪切破坏,保证路基稳定。
2.3压实成型施工工艺
压实是软基填筑施工中的关键工序,压实度不够将会导致软基工后出现较大的沉降变形,所以要严格遵守压实流程。压实机械应根据填筑料的种类来选择,对于透水性砂砾、碎石填料,最好选用20t以上的振动压路机进行压实工作,利用振动力增强骨料之间的相互咬合的紧密程度;而对于粘性土填料,可以使用光轮压路机加上振动压路机的组合碾压方式,先静后振再静的方式保证压实质量。
碾压作业需要遵循先轻后重、先慢后快、先边缘后中间的顺序,碾压速度要控制在2~4km/h,碾压次数要根据试验段确定,一般情况下振动碾压不少于4次,静压不少于2次,碾压过程中要保证碾压轮迹重合不少于1/3轮宽,防止漏压现象发生。压实工作完成后要立即进行压实度检查,用灌砂法或环刀法检查每层压实度,只有压实度符合设计规定之后才可以进行下一层填筑工作。
3软土路基沉降控制关键技术
3.1排水固结沉降控制技术
排水固结法是软土路基沉降控制的传统方法,即在软土地基内设置竖向排水通道,减少孔隙水排水路径,在堆载预压下加快排水固结的速度,在工程中能解决大量的沉降问题,减少工后沉降量。塑料排水板施工,排水板间距为1.0~2.0m,埋深穿过软土层到达下面的透水层,施工完成后在软土表面铺30~50cm厚砂垫层作水平排水体,然后分级预压加载。预压荷载不能小于路基设计荷载,预压时间由软土性质决定,一般不少于3个月,在地基沉降速率连续10天小于0.5mm/d后,确定预压完成,卸载后填筑路基。对于时间紧迫的工程,可采用真空预压加堆载预压施工工艺,真空预压产生负压加速排水效果比单独堆载预压固结速度快30%以上,可以节省工期。
3.2复合地基沉降控制技术
复合地基指对原有软土地基加固,由加固桩体和桩间软土共同承担上部荷载,提升地基承载能力,减少路基后期沉降。该技术适用性强,在软土层厚、工期紧的工程中效果突出,城市道路工程常用水泥搅拌桩和预制管桩。水泥搅拌桩是用搅拌机械将水泥浆与原位软土充分拌和,固化后成整体性好、强度高的桩体,多采用正方形或三角形布桩,桩径50 - 60cm,桩间距1.0 - 2.0m,成桩后检测桩身完整性与承载力,合格后进行路基填筑。预制管桩是用打桩机械将预制高强度混凝土管桩打入软土层至下部持力层,成桩质量稳定、施工快、对场地要求低,能缩短地基处理工期,适合工期要求严的城市道路工程。
3.3轻质填料填筑沉降控制技术
轻质填料技术采用重度小于常规填料的材料填筑路基,减少荷载及附加应力来控制沉降,一般是泡沫轻质土、EPS泡沫颗粒混合土等。在软基路堤填筑时分层浇筑,每层0.5~1.0m,上一层强度达到后再浇筑下一层。桥头软基路段优势明显,可以减少路堤沉降量,解决桥头跳车难题,有关研究结果表明,填筑桥头路堤可以降低地基附加应力40%~60%,工后沉降差控制在5mm以内,提高行车舒适度。
4结语
综上所述,软土路基沉降问题是市政道路填筑施工中的重点控制对象,排水固结、复合地基、轻质材料等三种沉降控制方法适用于不同的工程环境及要求,在一定程度上可以减少软土路基工后沉降,保证市政道路的施工质量以及服役状态。具体到工程实施过程中要根据现场的地质条件、施工条件、工期预算等因素进行合理地选择或者搭配采取相关的技术措施,完善软土路基填筑施工的方法,为建设好市政道路的工程质量提供有力的支持。
参考文献
[1]曹阳. 市政道路施工中的软土路基处理[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016(12):3307-3307.
黄传雁

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