佛山市某物流中心道路工程地面沉降問題淺析

李亞軍

摘要：佛山地區大部分地段屬海陸交互相沉積區，屬地面沉降中——高易發區，本文佛山某物流中心道路實例，根據研究道路沿線的巖土類型及其組合特征，結合道路沿線地質構造特征和地質作用特點，根據規范計算道路最終沉降量，并提出合理建議，對類似工程具一定的指導意義。

關鍵詞：道路工程；地面沉降

本文受到國家自然科學基金青年項目——硅酸鹽熔體與地幔巖石反應的微量元素實驗研究（批準號41502057）和宿州區域發展協同創新中心全國開放課題重點項目——祁東煤礦水文地球化學模擬研究（2014SZXTKF02ZD）聯合資助。

1. 工程概況

佛山市某物流中心道路工程屬舊路改造工程，現狀路面寬約28m，改造后路基寬度40m，公路總長約2.91km，全路段共需接長舊涵洞14道。據野外地質災害調查結果，擬建工程可能引發或可能遭受的主要地質災害為地面沉降，主要表現為路面產生裂縫、房屋產生裂縫破壞等。

2. 工程地質簡況

根據勘察報告結合野外調查，工程沿線土層主要由第四系人工填土（Qml）、第四系海陸交互相沉積層（Qmc）和第四系殘積層（Qel）組成，下伏基巖為古近系寶月組基巖（E2by）。人工填土層以素填土為主，第四系主要由粉質粘土、淤泥質土、粉砂、粘土、殘積土等組成，與下伏基巖呈不整合接觸，基巖主要為粉砂質泥巖。

3. 地面沉降分析

產生地面沉降的主要因素有：（1）工程沿線軟土層較發育，分布厚度不均；（2）原地面高程與工程設計標高之間的差值決定著人工填筑土的體積和重量，直接影響著地面沉降量；（3）工程各部分不同的基礎類型，對地面沉降的影響存在著一定的差異。

地面沉降量主要包括人工填筑土的自重固結和軟土層的壓縮變形兩部分，分析如下：

3.1 人工填筑土的自重固結

研究場地屬三角洲平原區，工程沿線地面高程變化較大，局部魚塘發育，場地在開挖平整過程中，必然有一定厚度的填土，受沿線地形地物和區域內規劃高程的影響，填土高度多有變化。一般新近填土，未進行工程壓密處理，會產生較大的自重壓密固結，在未完成自重固結之前，結構松散，其沉降量一般較高，承載力低，不能作為基礎持力層。此外，填土厚度、密實度不均勻，導致路基不均沉降，易產生差異沉降。

3.2 軟土層的壓縮變形

研究場地內軟土層主要為淤泥質土。土層呈深灰色，飽和，流塑，含腐殖質、腐葉等，具有天然含水率高，孔隙率大，高壓縮性，工程性質差，在荷載作用下易產生沉陷和剪切變形，對公路路基的穩定性影響較大。淤泥質土的壓縮變形主要與軟土的厚度、埋深、工程類型及其荷載大小有關，地面沉降地質災害的危險性與軟土分布、災害發育程度和危害對象有關。

4. 地面沉降計算

因此，結合工程沿線軟土厚度和設計填方量，選取若干個鉆孔，分別計算沉降量。按《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）中應力面積法計算路基沉降量，公式為

s=ψs s′=ψs （ziαi-zi-1αi-1）

由于為舊路改造，設計標高與現狀地面標高基本一致，取動荷載值作為附加荷載，其中動荷載取值于公路工程技術標準。本文選取鉆孔ZK19展示計算過程及簡圖，詳見表1及圖1。

5. 地面沉降區地質災害危險性程度預測

按《廣東省地質災害危險性評估實施細則》中的區域面積性及線狀工程的標準來劃定地質災害危險性程度（見表2）。根據路基所處地區的工程地質條件，參考地面沉降量大小確定地基不均勻沉降的危險程度和危險性等級，將沉降量s<300mm劃分為沉降量小區，300mm≤s≤800mm劃分為沉降量中等區，s>800mm劃分為沉降量大區。

6. 防治措施

6.1 本線路中北部軟土較發育，埋藏較淺，厚度較大，地表水系較發育，其防治可采用CFG+砂墊層結合袋裝砂井堆載預壓方法或水泥攪拌樁等方法進行加固處理，提高地基承載力。袋裝砂井法屬排水固結法中施工速度快、效率高，結合堆載預壓，可改善飽和軟土的排水條件，使其加速固結，達到提高強度、減少工后沉降的要求。

6.2 對于無軟土分布地段，對上部填土進行壓實處理，或換填透水性較好的砂類土進行處理。

6.3 對于涵洞工程，宜采用鉆、沖孔樁基礎，以穩定基巖做基礎持力層，對于涵洞處，應和路基同時處理，采用攪拌樁、袋裝砂井堆載預壓法結合CFG樁等進行處理，防止出現不均沉降而形成橋頭跳車現象。

6.4建議在工程施工和完工后設置一定數量的監測點，對新建路基和附近道路進行沉降監測，掌握其沉降規律。

參考文獻：

[1] 《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）（2009版本）.

[2] 《工程地質手冊》（第四版）.

[3] 《地基處理手冊》編寫委員會，地基處理手冊（第二版）[K]，北京： 中國建筑工業出版社，2000.