河南省某高速公路软土路基沉降过程模型拟合

王小成

(河南省焦作市公路建设第二工程处，河南焦作 454000)

软土是淤泥和淤泥质土的总称，主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成，在我国分布广泛。近些年来，在软土地区修建的高速公路日益增多，尽管公路的修建为地区经济发展做出了贡献，但是路基的沉降，尤其是工程结束后的路基沉降问题没有得到有效解决。软土路基沉降在外荷载作用下持续时间长。工程结束后的高速公路沉降给交通运输造成很大的危害，因此有必要在进行地基处理时就要对路基的沉降进行较为准确的计算和预测。

地软土路基的沉降主要取决于使土体产生变形的原因及土体本身形状两个方面。土体产生变形的原因是土体中应力状态的改变，如地表荷载在第几种产生附加应力，地基中地下水位的变化、振动对地基的影响等，土体本身的特性主要指土体在附加应力作用下产生的效应。对于饱和的地基土而言，土体在附加应力作用下会产生剪切变形，当土壤中的孔隙水逐渐消失时还会产生骨节变形;随着时间的推移还会产生蠕变变形。

1 软土路基沉降影响因素分析

根据以往的研究成果，本研究选取填土时间、填土量与沉降高度作为预选因子，并就三者的关系进行了分析，三者相关性见表1。与其他研究结果不同的是，本研究沉降量与填土厚度关联性不高，可能是因为本路段软土厚度较小，软土变形产生的应力不足以成为路基沉降的主导因素。由表1可知，相比于填土高度，沉降量和观察时间的关联度最大，达到了0.97，这说明时间才是影响软土路基沉降的主要因素，这和翁孝林等研究结论吻合。

表1 预选因子相关性分析结果

2 软土路基沉降影响模型拟合

由图1可知，随着填土时间推移，路基的沉降量越来越大，0 d～50 d的时间内，路基沉降量变化最大，到了250 d左右，路基开始沉降趋于停止。

图1 填土时间与沉降量的关系

二者拟合模型为:y=-0．000 6x2+0．405 3x+2．221 4，R2=0.984。由R2=0.984可知，方程能很好模拟该高速公路软土路基的沉降情况。方程结果表明，到填土700 d左右，软土路基趋于平稳，因此要达到平稳，该路段还要经过一年作用的时间。为保障通车安全，工程方可采用各种措施提前实现软土路基的稳定。

3 建议

1)加强地质勘查，全面了解地基情况。地基沉降是路基沉降的主要部分，因此要控制路基沉降就必须控制好地基沉降。因此，对于地质资料不全或者较地质条件特殊的地段，加大勘察密度和勘察范围，全面掌握地基物理学指标及变化情况，为地基沉降分析提供依据。

2)地基沉降控制。对地基进行加固处理是控制地基工后沉降最直接有效的方法。加固的方法包括最基本的地基重型碾压，深层搅拌桩、CFG桩、强夯处理等，可以加快地基沉降，满足地面铺设所要求的地基沉降及不均匀沉降的要求。

3)加强施工管理。路基沉降与施工质量密切相关。要确保路基沉降达到设计规范的要求，必须加强施工管理，确保在大规模施工前，进行施工工艺实验，并在施工过程中遵守相关施工规范和工艺标准，切实保证路基填筑完成后有12个月以上的观察期和调整期，分析评估路基沉降是否满足高速公路路面铺设标准。