东莞镇区联网公路软基路堤设计

摘 要：对东莞镇区联网公路软土地基路堤的设计过程做了简要论述，并结合工程实际情况介绍了塑料排水板、粉喷桩等软土地基路堤的计算方法。

　　关键词：软土地基 公路 路堤设计 软基计算东莞镇区联网公路总长207.7km，公路等级一级，设计车速60km/h，双向四车道或双向六车道。包含老路改造加铺沥青路面、老路拓宽、新建道路三部分。按区域划分为5个标段。本文就一标段软土地基路堤设计进行重点论述。

　　一、水文地质概况

　　东莞地处珠三角平原区，地势低平，降雨充沛，河网纵横，地下水位受河水及潮水水位的影响。一标段内主要地表水系为东江及其支流水网，纵横交错。地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，局部具微承压性。地下水位8月期间稳定水位标高介于0.33-2.43m，随潮汐波动，但年变化幅度不超过2m.

　　原始地貌单元为海陆混合沉积地貌。建设范围内普遍分布有软土，主要特征是：天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小。软土工程性质差。

　　二、特殊路基处理方法

　　本项目主要采用了以下几种特殊路基处理方法：

　　1.垫层法（清淤换填）

　　本方法用于浅层较软弱地基，即软土深度不超过3米。其基本原理是挖除浅层软土或不良土，换填砂砾，并分层碾压夯实。该方法可以提高持力层的承载力，减少沉降量。但是如果换填厚度超过3m，从经济上来说不可取。

　　2.塑料排水板

　　本方法用于深厚软弱地基，且填土高度小于2m的路段。其基本原理是在软基表面施加大于或等于设计使用荷载，经施工期预压后，使被加固土体中的孔隙水排出，软基完成大部分或绝大部分的沉降，预压完成后卸去预压荷载，地基有些回弹，交付使用后地基承受使用荷载再次沉降，但沉降量很小（仅为卸载时的回弹量加剩余沉降量）。达到减少路基工后沉降、孔隙水排出同时，有效应力增加，土中孔隙体积减小，密实度加大，土体强度提高，地基承载力也得到提高。

　　本项目中采用等载预压。堆载分级施加，荷载施加按设计加载曲线进行。每200-300m设置一个检测断面，每个检测断面设置沉降板三组及边桩二组。当每天地基沉降量小于0.02mm时，可停止预压。

　　3.粉喷桩

　　本方法用于深厚软弱地基，且填土高度大于2m的路段以及桥头、涵洞等承载力要求较高的路段。其基本原理是通过

钢塑土工格栅以高强钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编制或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术（超声波焊接技术）焊接其交接点而成型。应用领域： 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

施工设备将水泥与原状土的地基土充分搅拌而形成水泥土，通过水泥的水化反应及土颗粒与水泥水化物的凝硬作用、离子交换作用改变软土的性质，与桩间土形成复合地基，可以大大提高承载力，减少沉降。

　　三、设计计算

　　1.塑料排水板

　　（1）设计

　　井径及间距经多次固结试算确定为：等效井径5cm，井距1m，三角形排列。本段软土层较厚，底层没有透水层，排水板的长度为穿透持力层0.5m.平均长度为13.0m.路基底部设置50cm砂垫层。并设置3%～4%的预拱度，保证砂垫层的使用质量。

　　（2）计算

　　①沉降计算

　　总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss三部分。瞬时沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水压力来不及消散，土的孔隙来不及调整，由地基侧向引起的。这种沉降一般不大，不宜精确计算。固结沉降是在上覆土压力作用下，地基中的孔隙水逐渐排出，体积发生变化引起的，是地基的主要沉降。次固结沉降是指孔隙水压力消散后，在一定有效应力的作用下，土骨架由于蠕动变形引起的，这种沉降很小，持续时间很长。

　　2.粉喷桩

　　设计

　　桩径500mm；多次试算确定桩距1.2m，正方形排列；桩长须穿透持力层0.5m.桩喷粉量50kg/m（32.5R普通硅酸盐水泥），掺入比约15%.90d龄期无侧限极限抗压强度为1200Kpa.单桩容许承载力为110KN，复合地基承载力为150Kpa.

　　四、结语

　　软土地基在选择处理措施时，应考虑地基条件、公路条件及施工条件，尤其要考虑处理措施的特点、对地基的适用性和效果，以确定符合处理目的的处理措施。

　　参考文献

　　[1] JTJ017-96.公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S] .

　　[2] 刘玉卓主编。公路工程软基处理[Z].北京：人民交通出版社。2003.

　　[3] 刘家豪主编。塑料排水板排水法加固软基工程实例集[Z].北京：人民交通出版社。1999.