淺談軟土地區路基

尚仕彬

(貴州科達公路工程咨詢監理有限公司)

1 軟土地基的固結計算

(1)沉降問題

使地基的沉降在加載預壓期大部分完成或基本完成，減少路堤的工后沉降。

(2)穩定問題

加速地基土的抗剪強度的增長，從而提高地基的承載力和穩定性。

路堤經常利用排水固結法來加速地基土的抗剪強度增長，縮短工程的工期?？衫寐返瘫旧碇亓糠旨壷饾u加載，使地基土強度的提高適應上部茍載的增加，最后達到設計荷載。

排水固結法由排水系統和加壓系統組成。設置排水系統在于改變地基的排水條件，縮短排水距離。排水系統由豎向排水體與水平排水墊層組成。加壓系統指起固結作用的荷載。

砂井是軟土地基加固措施中常用的有效措施之一。軟土地基設置砂井、塑料排水板等豎向排水體后改善了排水條件，縮短了排水距離，大大加速了地基的固結速率，使地基土強度得以迅速提高，從而保證了路堤的穩定。

砂井設計包括砂井直徑、間距、深度、布置形式、砂墊層材料和厚度的合理選擇以及砂井地基的固結度計算。

2 地基沉降計算

2.1 地基沉降量計算

軟土地基采用砂井加固，不僅地基固結產生固結沉降，同時地基承受荷載之后，發生側向變形，產生形變沉降。

地基的沉降是在旌工期間及竣工以后逐漸完成的，所以需要分別計算施工期間的沉降以及竣工后的沉降，用來估算施工期間因沉降需增加的土石方數量和確定路堤的加寬值。

軟土地基的沉降量為固結沉降Sc與形變沉降Sd兩部分之和。

固結沉降Sc可根據單向壓縮的分層總和法計算。

根據國內外一些實測沉降資料，在不考慮次固結沉降的條件下，最終沉降量可按式(3)計算

式中:m 為修正系數，與地基土的變形特性、荷載條件、加荷速率等因素有關;對于飽和黏性土，采用堆載預壓排水固結法處理時，m=1.2 ～1.4;采用真空預壓排水固結法或復合地基處理時，m=1.0 ～1.2。

梯形條狀荷載在彈性變形階段因側向變形而產生的沉降量常用下式計算

式中:F 為沉降系數;B 為換算荷載寬度;Q 為地基頂面中心線處的垂直應力;E 為地基土的彈性模量。

2.2 路基面加寬及土方量增加計算

軟土路堤建成后，在運營期間基底會產生下沉。沉降形狀近似為一拋物線，因此在施工路基廈支擋結構期間由于基底沉降而增加的土方數量為

為了保持路基沉降后的路基寬度，設計軟土路堤的路基面寬度時每側必須留加寬量。軟土路基面每側加寬值△b，根據路基工后沉降量與道床邊坡坡率由式(6)計算確定

式中:△S 為地基在施工期間的沉降量，m;m 為道床邊坡坡率，m=1.75:K 為折減系數，一般取0.5 ～0.6。

3 軟土路堤的施工觀測與控制

在軟土地基上填筑路堤，由于路堤荷載是逐漸增加的.因此孔隙水壓力也就是逐漸消散的。為了掌握路堤在施工期間的變形動卷，必須對軟土地基上的施工進行觀測。這樣既可以保證路堤在施工中的安全和穩定，也可以正確預測工后沉降，便于工后沉降控制在設計允許的變形范圍內。

軟土地基上填筑路堤時，應在邊坡坡腳外設置邊樁，在路堤中心線地面上設置沉降觀測設備，進行水平位移和沉降觀測。利用邊樁和路堤地基面沉降觀測設備量測的數據，控制填土速率，保證路堤在填筑過程中的穩定。根據沉降觀測數據進行最終沉降量推算，使路基的工后沉降量在設計范圍之內。當地基沉降與設計有出入時，可以根據實測數據采取相應的措施完善設計，使地基處理達到預定的目標。

路堤填土速率應滿足下列要求:

(1)天然地基及采用排水固結法處理的地基，填筑時間不應小于地基抗剪強度增長需要的固結時間:

(2)路堤中心沉降每晝夜不得大于10 mm，邊樁水平位移每晝夜不得大于5 mm。

采用排水固結法加固地基的地段，應提前安排施工。施工完畢后應放置一段時間，必要時可增大荷載進行預壓。