高速公路軟土路基的沉降試驗分析

　　摘 要:本文通過對某高速公路軟土路基沉降的實地測量與考察，具體分析了沉降規律，為同行業施工及研究單位作以參考。
　　關鍵詞:高速公路 軟土路基 沉降試驗
　　中圖法分類號: U41 文獻標識碼 ：A文章編號：1674-098X(2011)2(a)-0000-00
　　
　　
　　1 高速公路軟土路基沉降的產生原因
　　高速公路軟土路基沉降的產生原因主要受到客觀因素、施工情況和后期使用三方面因素的影響。
　　1.1 地形、地質、水文、氣候因素影響
　　工程地質條件對于施工的要求較為苛刻，如果原有地基有較軟夾層，或者是土性差異較大，都可能產生較大的沉降變形，因而在填筑過程中必須加以特殊處理。尤其是諸如山區、溝谷、水路等地段，路面無論橫斷面還是縱斷面都存在著不規則的地質分布，造成同一斷面的路基填筑高度也有所不同，地基附加應力不均勻，路堤自重無法在同一斷面處等同，再加上時間的積累和路面行車的磨損，會迅速使路基產生橫向或縱向的沉降，影響路面使用。原路基土體中多存s05zl+0pRtXpfdEAx6u3zA==在大氣降水、地下水、河流等水體，這種自然因素不可避免，卻極有可能影響路基施工的孔隙水壓力加大，造成路基大面積沉降。
　　1.2 路基填土后壓密下沉
　　路基在填土后產生一定程度的壓密下沉屬于正常現象，但是如果下沉量過大，易形成路面不規則變形，其主要原因在于填土時的壓實密度不足。最好是通過計算控制壓實密度，以保證壓密下沉的效果。對填土壓密施工后的沉降量可以參考日本和德國的公式標準[2]：
　　
　　公式中，S指路堤壓密施工后的沉降量；h指路堤的高度。
　　3．路面使用中引起沉降
　　高速公路施工完成并交付使用后，大量的車輛通過路面將傳遞給路基較大的荷載，過量荷載則可能引起路基沉降。目前世界各國都在不斷的探索下降規律的研究，以提早預測因行車而引起的基床累積下沉量，根據日本的相關資料表明，基床底層K30≥70-110 MPa?m-1、表層K30≥150 MPa?m-1時，荷載的作用次數可達150萬次，累積下沉量為1-2.5mm，并且磨合約一年時間后，路面行車使能逐漸趨向穩定，9fqHW3aYXGyyAxppNeShfA==下沉不會繼續擴大發展[3]。
　　
　　2 高速公路軟土路基的沉降試驗
　　本文選取某高速公路為試驗點，進行相關的沉降試驗。
　　1．某試驗點路基概況
　　該試驗點的路堤高度測定為34.5m，按照軟土地區雙線路堤的相應標準將路基面的寬度定為13.8m。路堤長度約65m。根據測定，該試驗點的地基土物理力學指標見下表1。
　　表1 試驗點地基土物理力學指標
　　
　　該試驗點的主要軟土層在第四層，即淤泥質粘土，厚度為9.8m。對于地基的處理采用了插塑料排水板方法，布局按照正三角形，深度15.0m，間距1.2m。
　　2．檢測點分布
　　為探討路堤施工期間以及堆載預壓期間地基沉降的發生規律，并對塑料排水板的應用效果進行評價，我們特對軟土地基的土體側向位移、孔壓消散、沉降等內容實施觀測，觀測點主要劃分為：路基中心線的分層沉降孔兩個，孔深35m；孔隙水壓力觀測孔兩個，孔深35m；坡腳分層沉降孔一個，孔深35m；孔隙水壓力觀測孔一個，孔深35m；測斜孔兩個，孔深40m；地面沉降板十個。
　　
　　3 軟土路基沉降試驗分析
　　該路基施工為期二年三個月，具體沉降情況及分析如下：
　　3.1 軟土地基沉降規律
　　該試驗點中，改良土與夯填土在路基中心地基面的沉降規律相比一致，經檢測發現，當填土高為2.0m時，軟土地基沉降程度較小，僅為15.0cm，即每米填土沉降量為7.5cm。但當填土高度超過2.0m后，軟土地基的沉降出現明顯的上升，在預壓土施工前其地基沉降達到46.5cm，沉降量增加了17.5cm，平均每填筑路基的高度為1.0m。待預壓期結束后，路基的中心沉降量達到59.9cm，而坡腳沉降量達到30.8cm。地表以下約16.0m以內，在預壓期結束后，其壓縮量達到49.5cm，但在5m至16m的范圍內，第四層淤泥質粘土的壓縮量達到42.1cm，達到總沉降量的70%以上，成為主要的壓縮層。
　　3.2 軟土路基沉降速率分析
　　表2 某高速公路軟土路基的中心沉降速率（mm/月）
　　該試驗點的沉降速率可見表2，根據數據分析，可將預壓期的沉降速率定為5-6mm/月，以此作為路基穩定性的控制標準。以目前表中的數據顯示可分析該路基于工后一年內沉降速率將不會超出3.0cm/年。由此可以說明，采用實測方法推算路基總沉降量、預壓時間等，不僅在上得到滿足，同時在實踐中也是可行的。
　　
　　
　　參考文獻
　　[1] 韓亮. 高速公路軟土路基沉降變形研究[J]. 公路工程與運輸，2008，8（180）：49-52.
　　[2] 任文峰，王星華，韓曉飛. 高速鐵路軟土路基沉降試驗研究[J]. 水利與建筑工程學報，2010，8（4）：65-68.
　　[3] 周大勇. 某高速公路沉降監測與管理[J]. 山西建筑，2010，36（21）：275-276.