公路软土路基沉降计算加固方法

公路软土路基沉降计算及加固方法的研究摘要：软土路基沉降是路基工程设计、施工关注的重点之一。常用的软土路基沉降计算方法有两种，目前工程上采用较多的是系数修正法。软土路基的加固方法按加固机理的不同可大致分为三类：改变路堤的结构形式、人工地基和排水固结。其中，改变路堤的结构形式包括反压护道、铺设土工合成材料等方法，人工地基包括换土、挤密砂桩等方法，排水固结包括排水法、加载法等。

关键词：软土路基沉降沉降

abstract: soft soil roadbed subgrade design and construction is the focus of the construction. there are two commonly used soft soil subgrade settlement calculation ways, the more used method is the coefficient correction method. soft subgrade reinforcement method according to the different reinforcement mechanisms can be broadly divided into three categories: changes in structure embankment, artificial foundation, and drainage and consolidation. among them, the change in the structure of the embankment conclude the form of back pressure berm, a geosynthetic composite materials and other methods. drainage and consolidation includes consolidation method and loading method.

key words: soft soil roadbed, settlement

中图分类号：[tu196.2] 文献标识码：a 文章编号：

软土是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和具有灵敏结构性的一种软塑到流塑状态的粘性土。软土路基具有抗剪强度低、差异沉降明显、沉降及侧向变形量大、沉降时间长等特点。

1 软土路基的计算方法

目前，软土路基沉降计算主要有两种方法。一种方法是结合路基沉降规律，将地基固结总沉降分为三部分，分别加以计算。即：式中：──总沉降；

──瞬时沉降，是土骨架在三个轴向上产生的弹性和塑性变形；

──主固结沉降，是孔隙水被挤出而产生的变形；

──次固结沉降，是孔隙水基本停止挤出后，结合水和颗粒之间的剩余应力调整引起的沉降。

工程上一般采用弹性理论计算瞬时沉降，采用分层总和法计算固结沉降。

另一种计算方法是根据经验对主固结沉降进行修正得到总沉降，即：

式中，──沉降经验修正系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可采用表一的数值。

/mpa

/kpa 2.5 4.0 7.0 15.0 20.0

1.4 1.3 1.0 0.4 0.2

1.1 1.0 0.7 0.4 0.2

表一沉降计算经验系数

表一中：──变形计算深度范围内压缩模量的当量值；

──对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加应力。

2 软土路基的加固方法

2.1改变路堤的结构形式。改变路堤的结构形式包括反压护道、铺设土工合成材料等方法。

反压护道法。为防止地基破坏，在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道起反压作用，确保路堤稳定的一种工程措施。反压护道法工程成本低，施工简易，不需控制施工的速率，适用于非耕作区。

铺设土工合成材料。在路堤底部铺设具有较高强度和韧性的土工合成材料，土工合成材料主要是聚酯类高分子材料的化合物，具有耐酸碱、耐腐蚀、抗拉强度高等特点，并且具有较高的强度和韧性，能紧贴地表，抵抗土坡滑动，将上部填土荷载教均匀地分布到地层中。

2.2 人工地基。在软土路基内将地基土置换成性能良好的土料，或通过设置各种材料制成桩构成复合地基，从而提高地基承载力。人工地基包括换土、挤密砂桩等方法。

换土法。以人工、机械或爆破的方法将地基软土挖除，换填强度较高的粘土或砂、砾、卵石等渗水材料。在软土土层换较薄、上部没有硬壳的情况下，采用换土法可取得良好的加固效果。而抛石挤淤强迫换土具有不用抽水、不用挖淤和施工简便等优点。当软土的液性指数较大，水不易抽干时，采取抛石挤淤法可取得较好的加

固效果。

挤密砂桩。将砂桩打入软土土层，可形成复合地基，在外荷载作用下，由于应力集中效应，应力向砂桩集中，桩周围土层承受的压力减小。砂桩还能在软土土层中形成排水通道，加快地基固结沉降。软土路基经过挤密砂桩处理，沉降量可比天然地基减小20％～30％。

碎石桩。桩身由碎石材料填充，碎石桩与桩间的软土形成复合地基，降低了土体的压缩性。在外部荷载作用下，地基应力重分布，由于刚度较大，碎石桩承担大部分荷载产生径向变形，周围土体产生抗力约束对碎石桩进行约束。当土层较厚桩身未穿过软土土层时，复合地基还能起到垫层作用，将荷载扩散使应力分布均匀，从而提高地基的承载力。此外，若填充材料级配良好，碎石桩能起到排水砂井的作用，进一步提高土体抗剪强度、增强路基承载力。

粉体喷射搅拌法。通过特别的施工机械，用压缩空气把粉状或粒状的加固材料，与地基土强制搅拌混合并发生化学作用。加固材料可选择石灰或水泥，由于不使用水，粉体喷射搅拌法施工不对环境产生污染。

2.3 排水固结：

粘性土固结所需的时间与排水距离的平方成正比，土层越厚，固结时间越长。排水固结法是指：在软土地基中设置垂直井或在地表铺设砂垫层，以缩短孔隙水的排水距离，加快土体固结。排水固结对于提高土体强度和增强地基承载力，效果十分显著，在软土路