寧夏沖湖積軟弱土路基沉降規(guī)律及處治措施研究.pdf

1、由于沿黃沖湖積平原地區(qū)地質條件的特殊性，在高速公路沿線路基下，經(jīng)常存在不同厚度的軟弱土層，極大地影響了道路的長期穩(wěn)定性和安全使用。因此，沖湖積平原軟弱地基的處治及沉降問題的研究對沿黃地區(qū)道路的建設意義重大。本文在對銀川繞城高速公路沿線軟弱地基進行地質、水文調(diào)查和室內(nèi)土工試驗的基礎上，總結了沖湖積平原軟弱土的結構性狀及工程特性。該區(qū)軟土是由于第四系以來區(qū)內(nèi)黃河河道不斷由西向東遷移，遷移過程中形成許多牛軛湖，使二級階地上部湖沼發(fā)育，形成了流

2、塑～軟塑的淤泥、淤泥質土。軟土粘粒和粉粒含量較高，砂粒含量非常低。淤泥質軟土中含有大量腐殖質及植物根系，土性略偏堿性。與南方沿海地區(qū)軟土相比，該區(qū)軟土的物理指標很不典型，含水率平均28.33％，孔隙比平均0.81，但在力學指標上呈現(xiàn)出中高壓縮性和低承載力，給工程建設帶來了很大的危害，是必須處理的軟弱土層。主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴采用土工離心模型試驗方法，對采用換填砂礫墊層、袋裝砂井、擠密礫石樁等三種加固軟弱土地基方法的效果進行了

3、研究，模擬了路堤分期填筑的過程和工后軟弱土地基的逐步固結過程，得出了路堤沉降隨時間的變化曲線，并對最終沉降和工后沉降做出了初步預測。結果表明，三種軟基處治方法的沉降主要發(fā)生在路堤的分期填筑過程中，沉降和時間呈現(xiàn)良好的線性關系，工期沉降量占工后總沉降量的70％左右，竣工后，沉降速度大大減緩，其增加速度以對數(shù)曲線形式上升；換填砂礫墊層的工后沉降和最終沉降最小，擠密礫石樁次之，袋裝砂井最大；換填砂礫墊層地基的墊層是否能形成骨架結構是影響換填砂

4、礫墊層沉降量大小的關鍵因素；在相同井徑和井深的條件下，袋裝砂井復合地基的沉降隨砂井間距的增大而增大，但當砂井間距減小到一定程度后，地基固結度增長幅度并不明顯。砂井地基在排水固結過程中可能導致地基不均勻沉降；在斷面在樁徑和樁間距不變的條件下，如果擠密礫石樁復合地基的樁長從中間向兩邊適當減小，整個斷面的沉降均勻，路堤整體穩(wěn)定，同時還可降低工程造價。
　　 ⑵在軟土地基路堤穩(wěn)定性影響因素研究的基礎上，利用大型土工數(shù)值分析軟件Geost

5、udio，對軟弱土地基之上路基內(nèi)部結構受力特征及邊坡穩(wěn)定性進行了數(shù)值計算，選取K39+900和K40+160兩個斷面進行建模分析，數(shù)值計算結果表明了軟土地基路堤有較好的穩(wěn)定性。通過對天然軟弱土和換填砂礫墊層地基兩種離心試驗模型的數(shù)值計算，表明換填砂礫墊層地基的安全系數(shù)基本增大一倍，抗剪切強度參數(shù)也有很大提高。
　　 ⑶結合工程實際，對換填砂礫墊層、袋裝砂井、擠密礫石樁三種處治措施的加固機理、適用范圍、設計方法以及施工工藝進行了深

6、入的分析和研究，確定了軟弱地基路堤施工沉降監(jiān)測的方案，通過對監(jiān)測結果的分析，總結了三種處治措施地基在填土施工過程中的沉降規(guī)律。結果表明，斷面最大沉降點并不在路堤中心線上，而是隨著觀測斷面所處路段地質情況的不同而不同；經(jīng)三種技術處治后地基的水平位移相對于豎直沉降特別小，所以在填土施工時應以垂直方向的沉降變形為主要控制指標；處治地基在填土施工過程中始終處于非常穩(wěn)定的狀態(tài)，處治效果良好。通過施工后現(xiàn)場監(jiān)測的沉降、地基土體水平位移、孔隙水壓力等