占治軍， 褚 為， 劉錦洲

1 中機(jī)三勘巖土工程有限公司（430030） 2 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）工程學(xué)院（430074）

0 前言

在道路工程中,路面的沉降變形問題始終是一個(gè)不可忽視的問題。特別是在軟土地區(qū)，沉降變形不均勻或沉降量過大，都會直接影響高速公路的正常使用，甚至誘發(fā)交通事故的發(fā)生。及時(shí)掌握道路的沉降變化情況，分析探討其沉降變形特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律是很有必要的。一方面,通過地基的變形，沉降和穩(wěn)定性觀測資料的分析,可以評價(jià)各種處治方法對液化地基的加固效果；另一方面，通過觀測結(jié)果對勘測階段提出的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)查、修正，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，完善設(shè)計(jì)計(jì)算方法。因此,沉降觀測是確保道路工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[1][2]。

1 工程概述

北京至珠海國道主干線新鄉(xiāng)至鄭州段高速公路全長約81.7公里，沿線分布著廣泛的稻田區(qū)、藕池、魚塘，地下水位深度約0.6m～4.0m，在黃河大堤附近水位為1.0m左右。該區(qū)地震烈度為Ⅶ～Ⅷ度。根據(jù)地質(zhì)勘察成果，上部土層以低液限粉土和低液限粘土為主，下部為粉細(xì)砂至中砂，存在大量的可液化土及軟弱土，為了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量和工期，決定在No.9合同段做兩個(gè)觀測斷面進(jìn)行地基科研試驗(yàn)，以優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工參數(shù)，提供合理的抗液化及減小地基沉降的處理措施。

1.1 觀測斷面參數(shù)

1.1.1 觀測斷面幾何參數(shù)

表1 觀測斷面幾何參數(shù)一覽表

1.1.2 觀測斷面埋設(shè)儀標(biāo)及部分地基處理參數(shù)

表2 觀測斷面埋設(shè)儀標(biāo)及部分地基處理一覽表

1.2 地基處理參數(shù)

觀測斷面處地基處理參數(shù)如下表:

表3 觀測斷面處地基處理參數(shù)一覽表

1.3 觀測斷面處地質(zhì)條件

根據(jù)勘察資料,觀測斷面附近軟弱地層在處理之前的物理力學(xué)性質(zhì)為:以粉質(zhì)粘土、粉土為主夾薄層粉、細(xì)砂，呈軟塑至流塑狀，振動易液化，標(biāo)貫擊數(shù)在3～6擊，靜力觸探錐尖阻力qc=1.3～1.6MPa，下部為粉細(xì)砂層，呈中密至稍密狀。

2 各觀測斷面主要觀測成果分析

2.1 路基橫斷面設(shè)計(jì)及測試組件布置方案

考慮到篇幅問題，在此本論文以K60+730斷面為例。路基橫端面中心設(shè)計(jì)填土高度6.8m，路面寬度42.5m(左右兩邊為匝道)，邊坡1:1.5。測試組件包括，孔隙水壓力計(jì)10只，土壓力計(jì)2只（分別位于碎石樁和樁間土上），布于路中線的分層沉降管1根（24個(gè)磁環(huán)，其中填土內(nèi)部6個(gè)），橫剖管1根，坡腳測斜管2根。

2.2 應(yīng)力測試分析

如圖1和圖2所示，當(dāng)填土高度增加時(shí)，樁和土的應(yīng)力分配依據(jù)其剛度不同而各異,總體趨勢為碎石樁的樁土應(yīng)力比在1.02～1.20之間變化，變化幅度較小。

圖1 K60+730斷面應(yīng)力時(shí)程曲線

2.3 橫剖沉降

如圖3所示，路中心沉降量最大，填土高度為6.8m時(shí)路線中心處沉降量為-178mm。橫剖平均沉降量為-148.8 mm。

圖2 K60+730斷面橫剖沉降曲線

3 結(jié)論

1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)測試曲線圖可得，當(dāng)填土高度增加時(shí)，樁和土的應(yīng)力分配依據(jù)其剛度不同而各異，總體趨勢為，碎石樁的樁土應(yīng)力比在1.02～1.20之間變化，變化幅度較小。

2）分層沉降測試表明,變形主要發(fā)生在地表以下15.0m內(nèi)的地層，其變形量占總變形量的78%～89%。

3）加固后的地基橫剖面呈波動狀，碎石樁處理后地基橫剖變形較均勻。

[1]王春明.多層磚混住宅水泥攪拌樁復(fù)合地基沉降觀測與分析[M].天津:河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院.

[2]黃生根,吳鵬,戴國亮.基礎(chǔ)工程原理與方法[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2009,37.