陈来云
（嘉兴市中路交通设计有限公司，浙江，嘉兴，314001）
【摘 要】本文介绍了在经济高速发展的大背景下，研究高速公路软土路基沉降影响因素的重要意义。了解其重要意义不仅可以保证高速公路在建设完成后的使用效率，更重要的是保证了高速公路的安全问题，避免造成较大的损失。着重介绍了影响高速公路软土路基沉降的因素， 为以后高速公路的安全生产建设提供了全面的理论知识保障。
【关键词】高速公路；沉降因素；软土地基；地基处理
引言
我国幅员辽阔，地质地貌条件多样，大量的高等级公路要经过软土区，由于软土路基的含水量、孔隙比大，同时其压缩性高，渗透性、承载力差，软土路基的沉降及其侧向变形尤为显著，且延续时间长。因此，在软土地基上修筑高速公路，往往会导致路基失稳或过量沉降。根据以往高等级公路的经验，很多问题都集中在软土路基的地段，软土路基沉降分析与研究对高速公路建设有非常重要的意义。
1．研究高速公路软土路基沉降的意义
1.1国家经济的迅速发展使一系列基础设施的建设进入高潮期。国家对高速公路的投资和建设力度表明高速公路对推动国家经济发展的极大作用。迄今为止，我国在高速公路的历程上已经超越众多国家跃居世界第二位。在高速公路的建设发展方面得到世界很多国家的高度赞赏。但与此同时，也应该清醒的认识到由于我国人口众多,面积宽阔，对高速公路的需求也日益严重。现有的高速公路对于我国经济的发展仍是杯水车薪。所以我国仍然进行着高速公路的快速建设。
1.2高速公路在我国东部沿海地区较为发达，大多数高速公路集中建设在东部沿海地带。但由于东部沿海地带特殊的地址土层条件，建设在这些土层上的高速公路软土路基多发生沉降。如果发生路基的沉降，不仅会无法正常使用高速公路，还会对当地的经济发展造成一定影响。所以研究高速公路软土路基沉降因素非常有必要。通过研究找出高速公路软土路基发生沉降的原因，在建设施工中注重细节、时刻注意，可以保证高速公路的建设有一个非常好的质量。 高速公路如果不发生软土路基的沉降等一些列问题，那它的使用寿命将得到大大的增长。所以要高度重视对高速公路软土路基沉降事故的处治，保证高速公路在建设完成后路面的使用质量。
2．高速公路软土路基沉降的影响因素
高速公路软土路基沉降的影响因素有很多，例如路基载荷的大小、载荷加载速率的大小、软土厚度和土质等一些其他影响因素。深入研究这些影响因素可以深入的了解高速公路软土路基沉降量，为以后软土路基沉降的治理提供准确的理论依据。因此研究高速公路软土路基沉降的影响因素就非常重要了。
2.1路基载荷的大小对路基发生沉降的影响
高速公路路基发生沉降的最主要原因是高速公路路基在承受路面巨大载荷压力下，软土由于本身可压缩性的特点发生体积变小，造成路基内部产生应力和固结变形，从而造成高速公路软土路基发生沉降。因为软土的压缩性能更强，所以高速公路软土路基发生的沉降量更大。高速公路软土路基沉降量和载荷大小基本是正比的关系，也就是路基表面所承受的载荷越大，高速公路软土路基发生沉降的量也就越大。同样，高速公路软土路基沉降速率和载荷也大致呈正比关系。路基表面承受的载荷越大，路基的沉降速率也就越快。高速公路路基中的软土在载荷作用下，软土孔隙中的空气和水以较慢的速度被排出，造成软土孔隙体积变小，这样地基土在总体积上减小，造成 地基固结变形。
2.2 载荷加载速度的大小对路基发生沉降的影响
高速公路软土路基沉降量和沉降速度和路面载荷加载的速度也是有关系的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆路基沉降量较大和路基沉降速度较大都是由于路面载荷加载速度较大造成的。软土路基的渗透性比较小，在路面快速加载过程中，因为层层之间的间隔时间非常小，造成较快的填土速度和较小的停载预压时间，在这样一个过程中，软土中的孔隙水因为来不及排除出去，软土发生较小的固结沉降。但这就造成侧面变形时路基沉降快速增大的不良后果。所以，如果在高速公路路面加载过程中，发生了软土路基沉降量的突然增大，这就表明软土地基发生了塑性变形，并且变形程度较大。
2.3 高速公路软土厚度对沉降的影响
高速公路软土厚度越大，在受到路面载荷时，路基因压缩造成的压缩层厚度也就变大，由此造成的高速公路软土路基的沉降量也就越大。填土高度同样也影响高速公路软土路基的沉降量，但是和软土厚度相比对沉降的影响就较小了。就目前而言，对高速公路软土路基沉降影响最大的就是路基软土的厚度。较厚的路基软土厚度 引起高速公路软土路基较大的沉降量。
高速公路软土路基表层软土在排水条件好、排水距离短等因素的影响下，其固结过程非常迅速。但是路基深厚地方的软土由于排水条件差、排水距离长等诸多原因，造成固结过程非常缓慢。当路基深部的软土处在固结过程中时，路基表层软土早已经固结完成，这就造成路基整体的缓慢沉降变形。
2.4高速公路软土土质对沉降的影响
高速公路软土路基的土质不尽相同，各深度的土质与其他部分相比或存些许差异。一些深度的软土由于含有一些不同厚度的砂透镜体造成其土质不同。这种夹杂了不同厚度的砂透镜体因为其渗透系数较大从而具有更好地力学性质。它的存在让路基整体的排水能力有了很大的提升，从而提升了路基软土的固结速度。由此可知，高速公路路基软土的土质较大的影响了软土路基的沉降，同时也影 响了高速公路软土路基的结构性、软土固结状态和软土沉积时间等。
2.5 其他一些因素对高速公路软土路基沉降的影响
影响高速公路软土路基沉降的因素还有路基侧向变形量、加固方案、不同砂井间距和长度、固结土层的地质类型、硬壳层等。
3．软土地基处理
3.1 影响沉降的因素
地基沉降变形的影响因素主要归结为人为因素和自然因素两大类。人为因素主要包括地加载方式、加载速率及基处理方法等；自然因素主要包括地基土参数的不确定性、应力路径与作用过程对变形的影响、土体的本构特性、地下水位变化及温度变化等。多种因素共同作用导致地基沉降变形，包括：1）软基土材料参数的不确定性；2）土体的本构特性；3）应力路径与应力历史对变形的影响；4）地下水位变化对路基沉降的影响；5）温度对软土路基沉降的影响；6）路堤填筑速率对软土路基沉降的影响；7）路堤填土高度对软土路基沉降的影响；8）路基侧向位移对沉降的影响。此外，地表水的冲刷、植被、土体中水分迁移对沉降变形亦有影响。
3.2 常用地基处理方法
地基处理的方法很多，可以从不同角度来分类，一般是根据地基处理的原理来进行分类，高速公路软基处理有其自身的特点。
换土垫层，此种方法可以分为：机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法；2）强夯法；3）侧向约束法；4）土工织物加固法；5）排水固结法，此法可分为：堆载法、路堤荷载压重法、降水预压法、真空预压法；6）水泥土搅拌法；7）高压喷射注浆法；8）灌浆法；9）综合处理方法，常用的方式有：砂垫 层与固结排水法并用、反压护道法与竖向排水法并用、填土预压法与反压护道法、填土预压法与砂子加实桩法并用、填土预压法与竖向排水井法并用、缓冲填土加载法与竖向排水井法并用、袋装砂井和塑料排水板并用已在软基加固工程中得到广泛应用。
通过对软土路基沉降分析与研究，简述了软土路基的工程性质，以及沉降机理，介绍了工程中常用的沉降计算与固结理论，分析软土路基沉降因素，介绍工程中软土地基处理的常用方法。由于软土路基的特殊工程性质，在工程中就必须掌握各种软基处理方法的使用条件，因地制宜，采取切实可行的处理办法。
参考文献：
[1]福建省高速建设总指挥部编.泉厦高速公路论文集[M].北京：人民交通出版社，1998．
[2]杨涛.柔性基础下复合地基下卧层沉降特性的数值分析[M]
论文作者:陈来云
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年3月总第208期
论文发表时间:2016/6/13
标签：土路论文; 高速公路论文; 路基论文; 载荷论文; 因素论文; 地基论文; 预压论文; 《工程建设标准化》2016年3月总第208期论文;