高速公路軟土路基的沉降試驗(yàn)分析

　　摘 要:本文通過(guò)對(duì)某高速公路軟土路基沉降的實(shí)地測(cè)量與考察，具體分析了沉降規(guī)律，為同行業(yè)施工及研究單位作以參考。
　　關(guān)鍵詞:高速公路 軟土路基 沉降試驗(yàn)
　　中圖法分類號(hào): U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào)：1674-098X(2011)2(a)-0000-00
　　
　　
　　1 高速公路軟土路基沉降的產(chǎn)生原因
　　高速公路軟土路基沉降的產(chǎn)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(zhì)、水文、氣候因素影響
　　工程地質(zhì)條件對(duì)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(chǎn)生較大的沉降變形，因而在填筑過(guò)程中必須加以特殊處理。尤其是諸如山區(qū)、溝谷、水路等地段，路面無(wú)論橫斷面還是縱斷面都存在著不規(guī)則的地質(zhì)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(yīng)力不均勻，路堤自重?zé)o法在同一斷面處等同，再加上時(shí)間的積累和路面行車的磨損，會(huì)迅速使路基產(chǎn)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(chǎn)生一定程度的壓密下沉屬于正?，F(xiàn)象，但是如果下沉量過(guò)大，易形成路面不規(guī)則變形，其主要原因在于填土?xí)r的壓實(shí)密度不足。最好是通過(guò)計(jì)算控制壓實(shí)密度，以保證壓密下沉的效果。對(duì)填土壓密施工后的沉降量可以參考日本和德國(guó)的公式標(biāo)準(zhǔn)[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(guò)路面將傳遞給路基較大的荷載，過(guò)量荷載則可能引起路基沉降。目前世界各國(guó)都在不斷的探索下降規(guī)律的研究，以提早預(yù)測(cè)因行車而引起的基床累積下沉量，根據(jù)日本的相關(guān)資料表明，基床底層K30≥70-110 MPa?m-1、表層K30≥150 MPa?m-1時(shí)，荷載的作用次數(shù)可達(dá)150萬(wàn)次，累積下沉量為1-2.5mm，并且磨合約一年時(shí)間后，路面行車使能逐漸趨向穩(wěn)定，9fqHW3aYXGyyAxppNeShfA==下沉不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大發(fā)展[3]。
　　
　　2 高速公路軟土路基的沉降試驗(yàn)
　　本文選取某高速公路為試驗(yàn)點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的沉降試驗(yàn)。
　　1．某試驗(yàn)點(diǎn)路基概況
　　該試驗(yàn)點(diǎn)的路堤高度測(cè)定為34.5m，按照軟土地區(qū)雙線路堤的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)將路基面的寬度定為13.8m。路堤長(zhǎng)度約65m。根據(jù)測(cè)定，該試驗(yàn)點(diǎn)的地基土物理力學(xué)指標(biāo)見下表1。
　　表1 試驗(yàn)點(diǎn)地基土物理力學(xué)指標(biāo)
　　
　　該試驗(yàn)點(diǎn)的主要軟土層在第四層，即淤泥質(zhì)粘土，厚度為9.8m。對(duì)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(cè)點(diǎn)分布
　　為探討路堤施工期間以及堆載預(yù)壓期間地基沉降的發(fā)生規(guī)律，并對(duì)塑料排水板的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，我們特對(duì)軟土地基的土體側(cè)向位移、孔壓消散、沉降等內(nèi)容實(shí)施觀測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)主要?jiǎng)澐譃椋郝坊行木€的分層沉降孔兩個(gè)，孔深35m；孔隙水壓力觀測(cè)孔兩個(gè)，孔深35m；坡腳分層沉降孔一個(gè)，孔深35m；孔隙水壓力觀測(cè)孔一個(gè)，孔深35m；測(cè)斜孔兩個(gè)，孔深40m；地面沉降板十個(gè)。
　　
　　3 軟土路基沉降試驗(yàn)分析
　　該路基施工為期二年三個(gè)月，具體沉降情況及分析如下：
　　3.1 軟土地基沉降規(guī)律
　　該試驗(yàn)點(diǎn)中，改良土與夯填土在路基中心地基面的沉降規(guī)律相比一致，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)填土高為2.0m時(shí)，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(dāng)填土高度超過(guò)2.0m后，軟土地基的沉降出現(xiàn)明顯的上升，在預(yù)壓土施工前其地基沉降達(dá)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(yù)壓期結(jié)束后，路基的中心沉降量達(dá)到59.9cm，而坡腳沉降量達(dá)到30.8cm。地表以下約16.0m以內(nèi)，在預(yù)壓期結(jié)束后，其壓縮量達(dá)到49.5cm，但在5m至16m的范圍內(nèi)，第四層淤泥質(zhì)粘土的壓縮量達(dá)到42.1cm，達(dá)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(yàn)點(diǎn)的沉降速率可見表2，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，可將預(yù)壓期的沉降速率定為5-6mm/月，以此作為路基穩(wěn)定性的控制標(biāo)準(zhǔn)。以目前表中的數(shù)據(jù)顯示可分析該路基于工后一年內(nèi)沉降速率將不會(huì)超出3.0cm/年。由此可以說(shuō)明，采用實(shí)測(cè)方法推算路基總沉降量、預(yù)壓時(shí)間等，不僅在上得到滿足，同時(shí)在實(shí)踐中也是可行的。
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 韓亮. 高速公路軟土路基沉降變形研究[J]. 公路工程與運(yùn)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(yàn)研究[J]. 水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2010，8（4）：65-68.
　　[3] 周大勇. 某高速公路沉降監(jiān)測(cè)與管理[J]. 山西建筑，2010，36（21）：275-276.