分析交通道路工程軟土地基沉降處理設計方法

石從發

（安徽省交通科學研究院，安徽 合肥 230000）

交通道路對路基變形有很高的要求，有必要在永久荷載下確保路基填筑和路堤的穩定性，并減少或消除施工后的沉降，以避免橋梁涵洞與路段或沿路的沉降差異過大可以防止橋頭跳動，路面不平，開裂和橋面板損壞的發生。在設計中，應準確計算路基的最終沉降量，并計算不同持續荷載強度下路基的固結度，以控制導致路面變形的施工后沉降。

一、軟土地基的特點

由于軟土地基具有空洞率大，含水量高，壓縮大，承載力極低的缺點，不能滿足市政工程基礎施工的要求，施工后的質量難以保證。因此，軟土地基的處理和施工是市政工程中的難點，設計和測量單位應著重解決這也是一個問題。因此，在市政工程建設之前，必須做好軟土地基處理的準備工作，軟土層通常會引起許多工程地質問題具體表現在：第一，承載能力極低，難以建造，當施工干擾大時，整個基礎土壤將被破壞；第二，沉降太大，無法滿足使用功能，主要原因是軟土施工后壓縮性大，沉降不均勻，造成路面裂縫和地下管線破裂。第三，基坑開挖容易引起溝渠邊坡的不穩定性和破壞，影響施工的順利進行；第四，軟土地基的處理需要及時排水和良好的邊坡防護，這可能在降水過程中引起周圍建筑物的沉降不均勻，并影響周圍的地下管網；第五，由于地下加壓水的浮力，管道基礎受到破壞，從而影響了工程質量，因此，地基中的地下水將影響工程質量。

二、軟土地基沉降處理在交通道路工程中的重要性

軟土地基本上是一個軟土層，并且該軟土層主要包含黏土，粉質土壤和少量的沙子，顆粒狀泥炭等。在此期間，交通道路或多或少會受到這些不同土壤質量的影響施工過程，主要表現為建筑物從地基下沉到軟土中的現象。在施工過程中，有必要采用相應的沉降處理技術，以確保地基能夠良好地使用，與其他土質相比，軟土具有其獨特的特性，這在很大程度上影響了地基的承載力，透水性和排水性，也給交通道路帶來了麻煩。在施工過程中，應采用一些相應的方法來有效地改變土壤層的性質并提高其強度和硬度。在正常情況下，處理軟土層仍存在一定的困難，因此在交通道路建設過程中也受到高度重視。國家地區不同，土壤層的性質也不同。因此，已開發的軟土基礎沉降處理技術無法在全國范圍內應用。使用沉降處理方法時，應根據當地實際情況選擇合適的方法。

三、從勘測，設計和施工的各個方面保證質量

第一，必須先弄清軟土層的地質條件，如果工程地質條件復雜還應進行工程地質劃分，以便對這些劃分進行不同的處理。在勘測和設計過程中，如果地質工作不夠深入，一旦在施工過程中發現地質工作，可以做一些補充勘測和勘探工作，以進一步了解地質情況。第二，設計計劃必須是經濟合理的，而且是現實的。第三，物料數量充足，質量有保證，工程機械設備的數量，規格和性能符合要求。第四，施工期間，應嚴格按照施工技術規范和操作程序進行作業，以確保良好的施工質量，應特別注意控制軟土層的填充速度，以免路堤打滑或發生其他事故。第五，監測工作應隨時跟進，觀察儀器應事先埋好，并及時進行監測和記錄。

四、交通道路工程中軟土地基處理的常用方法和適用條件

軟土地基處理一般采用置換法，壓實碎石法，荷載預壓法和水泥攪拌樁，通常根據軟土的厚度選擇不同的處理方法。首先，當軟土厚度小于0.1 m 時，應采用替代方法挖掘所有的軟土，然后將其分層滾動，然后將路基填滿至完工表面，裸露的巖石可用作水位以下的填充物。其次，當軟土厚度為2.0～4.0 m 時，采用甩土擠淤的方法巖石被采用投擲瓦礫時，應挖出凸起的沙子，投擲完成后，應使用重型振動壓路機將其碾壓。最后，當軟土的厚度大于4.0 m 時，通常使用預加載樁或水泥攪拌樁預加載方式成本低，工期長，水泥攪拌樁復合地基處理成本高，工期短，大型深厚軟土處理項目大多采用排水固結和預壓的方法，橋頭過渡段大多采用水泥攪拌樁進行處理。

五、公路路基的兩個軟基礎加固因素

首先，強度和穩定性，地面的承載力不足以支撐路基和路面的重量，當車輛在負載下行駛時，會發生部分或全部剪切故障，這可能會導致路基不穩定并可能倒塌。其次，壓縮和不均勻沉降，如果地基上方的路基和路面承受自重荷載，則變形過大，特別是路基允許的不均勻沉降，會導致路面開裂和損壞，當沉降時很大，不均勻沉降通常很大。最后，在交通道路的設計中，有必要考慮車輛的流量，車輛的載荷以及在使用壽命期間可能引起道路穩定性和變形的沖擊，以防止在使用壽命期間發生嚴重的道路損壞事故，沉降量大或差，位移，傾斜，裂縫和不穩定。根據設計斷面的基本地質勘探資料，檢查強度，穩定性，致密性和不均勻沉降。

六、沉淀處理措施及設計

（一）最終結算

為了提高計算結果的質量，必須注意沉降觀測的準確性以及沉降的連接和埋入的效果，在負載達到包括道路負載在內的總負載后，恒定壓力必須保持三個月以上，在此階段測得的2 至3 個高精度沉降觀測結果可作為計算和擴展的基礎。采用基于收斂原理的計算方法，并采用指數法或雙曲線法計算最終沉降量，使理論更加合理。在實際操作中，由于觀測到的沉降數據不連續以及在施工過程中觀測點的破壞，可以采用一種更方便的限制沉降速率的方法來計算最終沉降量。

（二）動態限制下沉的策略

必須確定合理的約束標準，以確保首次成功完成路面施工，并最小化路面工程厚度的變化和每個結構層的建筑厚度的變化，從而有效地實現動態約束。具體的限制條件可以根據3-4 級找平樁的沉降速率來確定，為了使路堤填充階段的額外沉降最小化，應限制路堤填充率以使其與地溝油固結率兼容。對于橋頭路堤，原始土壤層的日沉降速率可以限制為小于5mm；對于普通路堤，原始土層的孔隙水壓力系數應≤0.6；在橋頭或路堤的預壓階段到路基頂表面之后，連續兩個月的實際測量之后，原始地面的沉降速率應小于3-5 mm/月，如果存在超載預壓，則應為應小于8毫米/月，在基礎層的上表面構造支撐之后，如果連續兩個月測得的原始地面沉降速率小于3 毫米/月，則可以填充下層的瀝青混凝土。

結束語：軟土層是一種較差的地基，由于其低強度高可壓縮性和極低的滲透性，軟土層中的建筑物經常具有地基強度和變形不能滿足設計要求的問題。通常有必要采取相應的措施。針對不同結構的治療方法有很多種軟土地基的處理方法可歸納為：軟土地基的處理方案應結合當地工程地質條件，材料供應，投資環境，工期要求和環境保護等因素，結合當地實際情況，結合當地材料，分階段施工，要充分體現綜合處理原則，使施工方案技術先進、經濟合理。