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摘要：天津滨海地区广布着软土地基，在建设道路的过程中如何在保证工程质量的前提下尽可能的节约造价、保证工期的处理软基变为关键问题。本文结合中新天津生态城永定洲片区道路建设中暗塘路段路基处理实例进行阐述。
关键词：软弱路基路基处理暗塘山皮土
一、软基成因分析
天津滨海地区紧邻渤海，成陆时间短，观看目前保存的十年、二十年前滨海地区地貌，不难发现天津滨海地区城区范围内原本存在着大面积的鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘，这些水域大部分都是天然形成的，滨海人民经过小的地形修整就能将其用于农业、渔业生产，这些自然条件为天津滨海地区的农副业发展做出过积极贡献。最近二十多年，随着天津滨海新区的开发开放建设，城区规模不断扩大，一部分鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘进入了城市建设区范围，在大规模城市建设（道桥、房建、港口等）过程中，原有的水域经过地基处理，变成现今耸立在世人面前的滨海新城区。
在大面积的鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘中，有一部分是经过抽水清淤作为土建地基使用的。因此，在滨海地区建设过程中产生了大量的软质淤泥，这些淤泥曾常年累月沉淀在水塘底部，有极高的含水率且无承载力，不能在建设工程中使用。这其中有一部分，被堆在暂时无用的地区，以使其自然失水并能从新作为工程中的填筑材料使用。但是，如果堆填淤泥地区本身地下水位就很高，那么淤泥就难以向下渗水，同时这些淤泥本身有极好的保水性，自然环境中的阳光和空气流动只能作用于堆填淤泥的表层几十厘米，使得这些堆填区域只有表面一层淤泥失水成土。表层土根据自然条件、时间长短厚度各不相同，但表层土下面还是毫无承载力的淤泥，这种形式的软弱地基有个名称，叫暗塘。
二、软基勘查情况
在进行中新天津生态城永定洲片区道路设计过程中，多次赴现场对拟建场地进行现场调查。在拟建的和定路K0+520至中央大道段现状地坪标高为5~5.3m，放眼望去仿佛都是平坦的荒地。现场情况见下图。
现状表面情况图一
经过现场实地勘探，发现此路段仅在地面表层有约30cm厚的覆土，覆土以下全部是堆填淤泥，深度能达4~5m，形成暗塘形式的软弱路基。据调查了解这部分淤泥被堆填在此已有几年的时间，开挖后发现这些淤泥呈流塑状，含水量很大，承载力非常低。现场开挖后情况见下图。
相同位置开挖后情况图二
鉴于开挖后的路基状况，工程车辆根本无法行驶，需要在这一路段进行特殊路基处理。
三、路基处理设计
1、设计思路。综合考虑工程质量、造价、工期等因素，比较深层桩基处理、浅层换填以及土壤改性剂等处理措施。浅层换填法既能有效改善路基填筑材料的物理力学性质，又可有效控制造价、节约路基处理成本，同时施工作业的时间也能满足工程总体进度的要求。
此路段淤泥的物理力学性质决定其不能用作路基填筑材料，这部分淤泥厚度约为2~5m，在路基处理中将这部分堆填的淤泥全部清除。堆填淤泥的下面是淤泥质粘土，这部分淤泥质粘土在堆填淤泥以前就已形成，厚度约在2~4m。淤泥质粘土比其顶部的堆填淤泥承载力高，可以承托施工车辆。考虑本次设计标高在4.2~4.5m，路面结构及车辆的荷载不会影响到这层淤泥质粘土，因此路基处理保留淤泥质粘土层，在此土层顶部进行处理。
2、路基处理措施。根据以上路基设计思路，对本路段采取了如下路基处理措施：
（1）基础路基处理。首先由现状地表开始清挖淤泥至有承托力的淤泥质粘土层（根据多次的现场勘查，堆填淤泥层与其下淤泥质粘土层在颜色上有较大偏差，在施工过程中很好区分），然后在淤泥质粘土以上填筑10cm厚生石灰，在生石灰上铺双层荆笆，然后填筑80cm厚山皮土，在山皮土上分层填筑6%灰土至一般路基处理底部。各层工程材料要求如下：
石灰：石灰应采用消石灰或生石灰粉；消石灰中不得含有未消解的生石灰颗粒；石灰等级应在三级以上。如采用生石灰，钙质生石灰中有效钙加氧化镁含量应大于70％；如采用消石灰，钙质消石灰中有效钙加氧化镁含量应大于55％。石灰剂量=石灰质量/干土质量，生石灰块应在使用前7～10天充分消解。消解的石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不可过湿成团。消石灰宜过孔径10mm的筛，并尽快使用。
山皮土：山皮土应采用较纯净的中风化强度以上的混合开山石料，开山碎石最大粒径不超过30cm，粒径大于10cm小于30cm的颗粒应超过石料总质量的70％，并应级配良好，不得采用同一粒径的石料。山皮土的含土量不得大于30％。
土：应选用塑性指数12～26的土质，不能使用液限大于50％、塑性指数大于26的粘质土、以及淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾和腐殖质土。细粒土应尽可能粉碎，粒径不得大于15mm。
（2）一般路基处理。一般路基处理位于路面结构以下，路基填土以上，作用是保证路面结构底的土基回弹模量能够满足设计要求。此路段一般路基处理做法如下：
在路面结构以下由上至下采用30cm固化土（掺3%水泥+5%石灰）+15cm石灰土（8%）（下铺防渗土工膜）+35cm碎石，碎石以下为填筑路基的6%灰土。
（3）路基压实标准
路基压实度重型标准表表一
填挖类型 深度范围(cm) 压实度(%)
重型击实
填方路基 0～80 ≥93
＞80 ≥90
零填及路塹路床 0～30 ≥93
四、软基处理注意事项
1、暗塘这种软弱地基从地表观察不易发现，这就要求勘察、设计单位在工程建设前要对现场进行详细的现场勘查，布置地质钻探钻孔位置时，要在可能出现软基的位置布置钻孔，这样才能发现在工程范围内的暗塘，并对暗塘的地质情况进行详细勘测，这样才能保证在工程设计中能够对暗塘进行有的放矢的工程设计。在工程建设过程中，设计单位也需时常到现场与建设单位、施工单位、监理单位进行沟通，保证工程建设的顺利实施。
2、由于暗塘中的淤泥一般并不是均匀分布的。在暗塘处理施工中，需要监理、检测等单位切实负起计量职责，记录现场实际发生工程量，控制工程造价。
五、结语
目前，中新天津生态城永定洲片区道路工程已完成路基主体验收。根据相关检测数据结果，可以判断上文论述的特殊路基处理方式在实际工程中取得了良好的效果，证明本次设计的浅层换填处理措施是适当的。
参考文献：
[1]谢君斐,石兆吉,郁寿松,丰万玲;液化危害性分析[J];地震工程与工程振动;1988年01期
[2]JTG D30—2004 公路路基设计规范[S] 北京：人民交通出版社.2004
[3]郑丽雅.地基液化的处理措施[J].太原科技.2003(2).74~76
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：软弱路基路基处理暗塘山皮土
一、软基成因分析
天津滨海地区紧邻渤海，成陆时间短，观看目前保存的十年、二十年前滨海地区地貌，不难发现天津滨海地区城区范围内原本存在着大面积的鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘，这些水域大部分都是天然形成的，滨海人民经过小的地形修整就能将其用于农业、渔业生产，这些自然条件为天津滨海地区的农副业发展做出过积极贡献。最近二十多年，随着天津滨海新区的开发开放建设，城区规模不断扩大，一部分鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘进入了城市建设区范围，在大规模城市建设（道桥、房建、港口等）过程中，原有的水域经过地基处理，变成现今耸立在世人面前的滨海新城区。
在大面积的鱼塘、虾塘以及灌溉用的水塘中，有一部分是经过抽水清淤作为土建地基使用的。因此，在滨海地区建设过程中产生了大量的软质淤泥，这些淤泥曾常年累月沉淀在水塘底部，有极高的含水率且无承载力，不能在建设工程中使用。这其中有一部分，被堆在暂时无用的地区，以使其自然失水并能从新作为工程中的填筑材料使用。但是，如果堆填淤泥地区本身地下水位就很高，那么淤泥就难以向下渗水，同时这些淤泥本身有极好的保水性，自然环境中的阳光和空气流动只能作用于堆填淤泥的表层几十厘米，使得这些堆填区域只有表面一层淤泥失水成土。表层土根据自然条件、时间长短厚度各不相同，但表层土下面还是毫无承载力的淤泥，这种形式的软弱地基有个名称，叫暗塘。
二、软基勘查情况
在进行中新天津生态城永定洲片区道路设计过程中，多次赴现场对拟建场地进行现场调查。在拟建的和定路K0+520至中央大道段现状地坪标高为5~5.3m，放眼望去仿佛都是平坦的荒地。现场情况见下图。
现状表面情况图一
经过现场实地勘探，发现此路段仅在地面表层有约30cm厚的覆土，覆土以下全部是堆填淤泥，深度能达4~5m，形成暗塘形式的软弱路基。据调查了解这部分淤泥被堆填在此已有几年的时间，开挖后发现这些淤泥呈流塑状，含水量很大，承载力非常低。现场开挖后情况见下图。
相同位置开挖后情况图二
鉴于开挖后的路基状况，工程车辆根本无法行驶，需要在这一路段进行特殊路基处理。
三、路基处理设计
1、设计思路。综合考虑工程质量、造价、工期等因素，比较深层桩基处理、浅层换填以及土壤改性剂等处理措施。浅层换填法既能有效改善路基填筑材料的物理力学性质，又可有效控制造价、节约路基处理成本，同时施工作业的时间也能满足工程总体进度的要求。
此路段淤泥的物理力学性质决定其不能用作路基填筑材料，这部分淤泥厚度约为2~5m，在路基处理中将这部分堆填的淤泥全部清除。堆填淤泥的下面是淤泥质粘土，这部分淤泥质粘土在堆填淤泥以前就已形成，厚度约在2~4m。淤泥质粘土比其顶部的堆填淤泥承载力高，可以承托施工车辆。考虑本次设计标高在4.2~4.5m，路面结构及车辆的荷载不会影响到这层淤泥质粘土，因此路基处理保留淤泥质粘土层，在此土层顶部进行处理。
2、路基处理措施。根据以上路基设计思路，对本路段采取了如下路基处理措施：
（1）基础路基处理。首先由现状地表开始清挖淤泥至有承托力的淤泥质粘土层（根据多次的现场勘查，堆填淤泥层与其下淤泥质粘土层在颜色上有较大偏差，在施工过程中很好区分），然后在淤泥质粘土以上填筑10cm厚生石灰，在生石灰上铺双层荆笆，然后填筑80cm厚山皮土，在山皮土上分层填筑6%灰土至一般路基处理底部。各层工程材料要求如下：
石灰：石灰应采用消石灰或生石灰粉；消石灰中不得含有未消解的生石灰颗粒；石灰等级应在三级以上。如采用生石灰，钙质生石灰中有效钙加氧化镁含量应大于70％；如采用消石灰，钙质消石灰中有效钙加氧化镁含量应大于55％。石灰剂量=石灰质量/干土质量，生石灰块应在使用前7～10天充分消解。消解的石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不可过湿成团。消石灰宜过孔径10mm的筛，并尽快使用。
山皮土：山皮土应采用较纯净的中风化强度以上的混合开山石料，开山碎石最大粒径不超过30cm，粒径大于10cm小于30cm的颗粒应超过石料总质量的70％，并应级配良好，不得采用同一粒径的石料。山皮土的含土量不得大于30％。
土：应选用塑性指数12～26的土质，不能使用液限大于50％、塑性指数大于26的粘质土、以及淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾和腐殖质土。细粒土应尽可能粉碎，粒径不得大于15mm。
（2）一般路基处理。一般路基处理位于路面结构以下，路基填土以上，作用是保证路面结构底的土基回弹模量能够满足设计要求。此路段一般路基处理做法如下：
在路面结构以下由上至下采用30cm固化土（掺3%水泥+5%石灰）+15cm石灰土（8%）（下铺防渗土工膜）+35cm碎石，碎石以下为填筑路基的6%灰土。
（3）路基压实标准
路基压实度重型标准表表一
填挖类型 深度范围(cm) 压实度(%)
重型击实
填方路基 0～80 ≥93
＞80 ≥90
零填及路塹路床 0～30 ≥93
四、软基处理注意事项
1、暗塘这种软弱地基从地表观察不易发现，这就要求勘察、设计单位在工程建设前要对现场进行详细的现场勘查，布置地质钻探钻孔位置时，要在可能出现软基的位置布置钻孔，这样才能发现在工程范围内的暗塘，并对暗塘的地质情况进行详细勘测，这样才能保证在工程设计中能够对暗塘进行有的放矢的工程设计。在工程建设过程中，设计单位也需时常到现场与建设单位、施工单位、监理单位进行沟通，保证工程建设的顺利实施。
2、由于暗塘中的淤泥一般并不是均匀分布的。在暗塘处理施工中，需要监理、检测等单位切实负起计量职责，记录现场实际发生工程量，控制工程造价。
五、结语
目前，中新天津生态城永定洲片区道路工程已完成路基主体验收。根据相关检测数据结果，可以判断上文论述的特殊路基处理方式在实际工程中取得了良好的效果，证明本次设计的浅层换填处理措施是适当的。
参考文献：
[1]谢君斐,石兆吉,郁寿松,丰万玲;液化危害性分析[J];地震工程与工程振动;1988年01期
[2]JTG D30—2004 公路路基设计规范[S] 北京：人民交通出版社.2004
[3]郑丽雅.地基液化的处理措施[J].太原科技.2003(2).74~76
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。