胡鑫军
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摘要：在道路的建设过程中，如果遇到软土路基的施工环境，容易出现沉降现象。为此，基于软土地基的特点，分析了软土地基出现不均匀沉降的原因，然后选取实际工程的软土区域进行软土地基加固试验，结果表明：格栅室筋砂层所带来的沉降量最低，是防止地基沉降现象的一种较好方法。
关键词：软土地基；不均匀沉降；地基加固引言
1引言
随着公路建设发展，散体材料处理的复合地基不能满足高路堤对地基承载力和抗剪能力要求，长期对高路堤软土路基处理经验中，常用复合地基有碎石桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基、灰土桩复合地基等。碎石桩在松散粉土、粉细砂、塑性指数较小密度不大的粉质黏土中效果较好;而在饱和软黏土、密度大的黏土中效果较差。灰土桩适用于非饱和欠压实的湿陷性黄土、杂填土和素填土地基，处理厚度宜为3～15m。夯实水泥土桩适用于地下水位以上粉土、黏性土、素填土和杂填土地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素填土地基。在公路软土路基中，主要用于解决地基承载力、地基沉降和路堤与地基稳定性问题。
2软土地基不均匀沉降的原因
2.1地质结构勘测问题
工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况，并结合设计要求，对地基作出评价，对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实，就会导致设计人员分析、判断的错误。
2.2缺乏完善的设计方案
在设计方面也有一些原因。有些建筑物单体太长的，平面图形复杂；有些建筑物高差和荷载显著不同，地基土的压缩性显著不同，未在适当部位设置沉降缝；基础刚度或整体刚度不足，不均匀沉降量大，造成下层开裂；设计马虎，计算不认真，有的未进行计算，照抄其他建筑物的基础和主体设计。
2.3缺乏合理的施工程序
施工企业在软土地基道路桥梁工程建设期间，还没有制订完善的施工方案，不能保证工程建设程序的有效性与可靠性，如果地基处理或者施工工序控制不合理，那么都会导致软土地基出现不均匀沉降。工程施工过程中，如果施工人员没有严格按照施工工序进行施工，就会因为后期施工沉降幅度的增加，使得整个工程出现不均匀沉降的现象。
3软土地基加固试验
3.1试验方法
（1）地基
首先选取某一在建的工程项目，而后选取其中的一段软土区域。规格方面，该地基总长为320m，所选区域的地势普遍平坦，具有显著的软土性质。土层共由三层构成，即软沙黏土、松软砂黏土以及砂黏土。
（2）加筋砂垫层设计
整个试验区域的堤高不得低于5.0m，但应限制在5.9m范围内，断面形状表现出明显的坡脚护道式结构，区域路基的宽度标准为13.0m，对应的边坡度维持在1∶1.25水平；试验区域护道高度为0.9m，宽为1.5m，对应的边坡度应维持在1∶2.0水平。应当在路堤底层展开防护处理，可以添增筋垫砂，使其厚度达到0.6m。
3.2布置传感器及加筋砂垫层材料
（1）布置传感器
在引入水压式监测系统后，可以实现对地基结构的实时监测，应当将剖面沉降管安放至砂垫层最底端。加筋砂层断面类型可以归结为4种，应当设置6个检测点，每个点之间应保持4m的距离。在对土工格栅进行拉力测试过程中，上层检测点数量应当为4个，各点之间应保持5m的距离；下层检测点数量应当为6个，各点之间保持4.5m的距离。
（2）加筋砂垫层材料
以路基表面为基础，在对其0.8m范围内进行填料时应当优先使用级配碎石；而后在0.8~3.0m范围内应当优先使用砾砂土；对于路堤底层而言，应当使用中粗砂，并确保材料的含泥量控制在3%范围内。土工格栅室的高度应为180mm，所使用的材料应为具有高密度性质的聚乙烯，并确保其厚度维持在1.5mm水平，对应的拉伸强度不得低于20MPa，耐开裂时间应当超过1050h。对于单独土工格栅而言，其对应的材料应为具有单向拉伸性质的聚丙烯，当拉伸力达到20kN/m时所带来的幅宽应当达到1200mm，并且屈服伸长率不得超过9%
4试验结果及数据分析
工程进展方面，在2017年3月展开砂垫层的填筑施工，随后一个月填筑路堤下层，6月对应填筑高度介于0.8~2.5m范围内；以地基表面为基准，8月份填筑高度应在其0.8m范围内，而后9月份完成填筑预压土施工，对应的宽度为13.5m，对应的高度达到2.0m，整体容重达到20kN/m3。此后的12个月里均展开堆载预压处理，在2018年10月进行预压土堆卸载操作，11月份将工作延展至地表层，整个施工耗时20个月。
4.1地基沉降试验结果分析
（1）地基沉降
基于土体对应的各类参数（典型的有含水率、容重等）均一致的背景下，选取了2017年3月—2018年9月份这一阶段内的数据，结果显示伴随着载荷的增加，带来的沉降也显著上升，在预压过程中沉降现象逐步趋于稳定，具体的加砂垫层沉降情况可参见下图1。
图14种筋砂层地基沉降比较
由图1可知，在初期阶段，随着载荷的不断增加，与之对应的地基沉降也显著增加，以最初填筑为起点，此后的300d内表现为地基沉降发展阶段，此时伴随着堆载时间的延长，对应的沉降参数也随之显著增加。
（2）格栅拉力
基于土体对应的各类参数（典型的有含水率、容重等）均一致的背景下，选取了2017年3月—2018年9月份这一阶段内的数据，进而得出该阶段内的格栅拉力变化规律，具体如图2所示。
图24种筋砂层布置格栅拉力变化趋势
由图2可知，以开始施工为起点，此后的300d内，伴随着时间的延长，对应的格栅拉力表现出显著的上升趋势。
4.2加固施工试验结果分析
以2017年4月为起点，以2018年3月为终点，在充分掌握该区间内的试验数据后，可以为后续阶段（即2018年4月至同年9月）的施工提供参考，并综合使用加筋砂垫层处理后，可得到对应阶段的地基沉降以及格栅拉力等指标的准确数据。
加固后地基沉降分析结果。对地基浅层的加工方式共有4种，具体的类型以及对应的沉降变化值可以参见表1。
表1加固后地基沉降变化值
由上述数据可知：在使用4种方式进行加固后，无筋砂层方式所带来的沉降量最为明显，而格栅室筋砂层所带来的沉降量最低，因此它是防止路堤地基沉降的最佳方法。
5结语
综上所述，本文基于软土地基中常出现的沉降问题展开相应研究，通过对压缩层内各土层的参数分析后，获得了地基沉降对应的变形总量。在使用人工合成材料进行加筋砂垫层加固后，可以显著缓解地基沉降现象，具有显著的参考意义。
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论文作者:胡鑫军
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
标签：地基论文; 格栅论文; 土地论文; 路堤论文; 不均匀论文; 黏土论文; 范围内论文; 《防护工程》2019年12期论文;