高速公路路基沉降计算
【论文关键词】高速公路；路基沉降；沉降计算
【论文摘要】在高速公路软土地基路段的建设过程中，考虑到软土地
基的复杂性，为了控制施工进度，指导后期的施工组织与安排，如何
正确计算路基的工后沉降是一个重要问题，本文介绍了用于路基沉降
计算的常用方法和一些新方法，并对它们的优缺点进行了剖析，同时
对各种方法的计算结果与实际情况作了比较，为准确计算路基的沉降
量提供了方法上的参考。
1．前言
在公路施工过程中，为了控制施工进度，指导后期的施工组织与安排，同时保证路基的稳定与适用，需要对路基的最终沉降量进行计算预测。高速公路对地基要求甚高，为了实现其“安全、舒适、高速”的服务
目的，在使用年限内不应出现较大的工后沉降，同时还应避免不均匀
沉降的发生。随着我国“五纵七横”高速公路网的全面展开，高填方
路堤和软土路基也越来越多，如何准确地预测它们的沉降量将会是高
速公路建设中的一个重要课题。目前用于计算沉降的方法很多，主要
有传统计算方法、根据现场实测资料推测的经验公式法、数值计算法等。本文拟在对传统的计算方法作一总结的同时，侧重于对新的计算
方法作一介绍。
2．传统计算方法
经典的沉降计算方法将沉降分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三
部分。瞬时沉降包括两部分：由地基的弹性变形产生的和由地基塑性
区的开展，继而扩大所产生的侧向剪切位移引起的。对于固结沉降的
计算，主要采用分层总和法。次固结沉降常采用分层总和法根据里蠕
变试验确定参数求解。最终沉降量的计算通常采用固结沉降值乘以经
验系数的方法。
2.1分层总和法
分层总和法是先求出路基土的竖向应力，然后用室内压缩曲线或相应
的压缩性指标，压缩系数或压缩模量分层求算变形量再总和起来的方法，这种方法没有考虑路基土的前期应力。e-lgp曲线法可以克服这个不足，能够求出正常固结、超固结和欠固结情况下路基土的沉降。但
这两者都是完全侧限条件下的变形计算方法，所以司开普顿和比利提
出利用半经验的方法来解决这个问题。关于分层总和法的介绍比较多，这里不再赘述。使用该方法有一点必须引起重视，就是压缩层深度的
选择，这可以从位移场角度和应力场角度加以考虑，具体可参见参考
文献1。
2.2应力路径法2
直接用有效应力路径法来计算沉降的步骤是：①在现场荷载下估计路
基中某些有代表性(例如土层的中点)土体单元的有效应力路径；②在
试验室做这些土体单元的室内试验，复制现场有效应力路径，并量取
试验各阶段的垂直应变；③将各阶段的垂直应变乘上土层厚度即得初
始及最后沉降。
有效应力路径法可以克服估计初始超孔隙压力以及固结沉降的街接上
存在不够合理的地方这个缺点，但它无法避
免用弹性理论来计算土体中的应力增量。
3．现场实测资料推测沉降
由于荷载作用下路基沉降需要一段时间才能完成，所以通过前期的沉
降观测资料可以推算路基的最终沉降量。
3.1对数配合法
由路基固结度常用式U=1-ae-bt及其定义式，在实测的初期沉降-时
间曲线上任意取3点且使它们之间的时间间隔相等，可得最终沉降量。为了使推算结果精确一些，时间间隔值尽可能取大一些，这样对应的
沉降差值就要大一些。
3.2双曲线配合法
该法认为时间沉降量为一双曲线，可由此确定路基的沉降量。但用该
公式的计算结果与实测比较后发现偏离较大3，推算的最终沉降量也偏大，如果沉降过程的观测历时较长，而且在求算最终沉降量时着重于
后一阶段的沉降曲线的话，就可得到较好的结果。双曲线配合法模型
简单实用，预测值较实测值稍微偏大，偏于保守，但对工程沉降预测
有利。
3.3指数函数配合法
指数函数配合法即在沉降时间关系曲线上，取最大横载段内的三点，
并使三点的时间间隔相等，将三点的时间与相应的沉降代入固结度的
常用式U=1-ae-bt即可得指数函数配合法的具体表达式，由于上述方
法中采用了实测的三点时间和对应沉降值，该方法又称三点法，三点
的选择以沉降曲线趋于稳定的阶段，且三点间隔尽可能大最为有利，
此时推算的沉降值最准确。
4．其他计算方法
4.1原位试验法4
通过原位试验来确定沉降量的方法主要有：平板载荷试验法、静力触
探法、标准贯入试验法和旁压试验法。其中平板载荷试验法主要适用
于砂土地基，该方法是对一定面积逐级施加荷载增量，并测量由这些
增量所引起的沉降，可得到荷载与沉降的关系曲线，该方法通常要进
行尺寸效应修正。静力触探法如标准贯入试验法是利用由大量的资料
分析所得到的这些试验结果与土的压缩性指标之间的关系来计算沉降。旁压试验法是用旁压试验得到的模量应用弹性理论得到预估沉降量，
该方法将沉降分为二部分：由球形应力张量引起的沉降和由偏斜应力
张量引起的沉降。
4.2有限单元法5
有限单元法是将地基和结构作为一个整体来分析，将其划分网格，形成离散体结构，在荷载作用下算得任一时刻地基和结构各点的位移和应力。该方法可以将地基作为二维甚至三维问题来考虑，反映了侧向变形的影响。它可以考虑土体应力应变关系的非线性特性，采用非线性弹性的本构模型，或者弹塑性本构模型。目前用得最广的是邓肯-张双曲线模型。它可以考虑应力历史对变形的影响，还可以考虑土与结构共同作用，考虑复杂的边界条件，考虑施工逐级加荷，考虑土层的各向异性等。从计算方法上来说，是一种较为完善的方法。它的缺点是计算工作量大，参数确定困难，要做三轴排水试验，目前主要用于重要工程、重点地段的计算。
4.3反分析法
反分析法是依靠在工程现场获取位移量测信息反演确定各类未知参数的理论和方法6。在反分析确定了路基参数后再根据所选择的模型能准确地求出路基的沉降量。进行反分析计算要注意的问题有：一个可靠的反分析必须依靠一套可靠和完整的数据测定；在反算某些参数时，总要对其他一些辅助参数进行实测，有时还需要估计；进行反分析首先要对整个数学模型某种假定，这些假定的可靠度将影响反分析的适用性；在反分析的模型选择、介质特性假定等方面，经验的工程判断将起到重要作用。
5．结论
不同的计算方法有不同的优缺点，不同的适应范围。在实际工程的沉降计算中，并不单纯地依赖于某一种方法，只有对每一种计算方法的原理、优缺点和计算结果的质量都有了了解之后才能在实际运用的过程中灵活地选择适合的计算方法。
高速公路路基沉降计算
高速公路路基沉降及相关处理措施 摘要：随着社会经济的快速发展，公路交通运输业也得到了飞速发展，而路基沉降是影响高速公路正常运营的重要因素之一。因此，施工企业应在高速公路路基施工过程中，加大对沉降处理技术的应用，针对高速公路工程建设中可能存在的路基沉降问题，制定并实施科学、合理的路基沉降施工技术措施，在技术层面上为高速公路路基施工提供保障，有效提高高速公路路基施工质量。 关键词：高速公路；路基沉降；处理措施 1高速公路路基沉降的影响因素 1.1地基土性质导致的路基沉降问题 如果在施工过程中出现了路基沉降，则应首先考虑地基的变形模量；在路基高度与填料相当的情况下，地基沉降将增大，而地基土性质又是影响地基变形模量的主要因素。将地基的变形模量控制在15 MPa以内，改变地基的变形模量，从而改变地基的沉降。当地基变形模量降低到10%时，沉降增加的幅度控制在20%~40%之间。因此，在公路建设中，在确定填土高度时，要考虑到地基土的性质，使路基具有良好的稳定性，同时降低路基沉降量。 1.2路堤填筑高度不合理导致的路基沉降 路基填筑高程的增加，将使地基承受更多的附加应力，从而使地基在自重作用下产生更大的沉降。另外，随着路基填筑高度的不断提高，路基本身的压实层厚度将不断增大，路基沉降也将随之增大。 路基沉降与填筑高程呈线性关系，随着填筑高程的增加，路基沉降也随之增大。亚砂、亚粘土层承载力较低，若填高大于12 m，则路基沉降将显著增大。由于基岩及碎石土地基具有较高的承载力，故一般不会产生太大的沉降。所以，在确定路堤填筑高度时，应根据路堤填料的附加应力，对其承载力进行分析计算，
对于承载力较弱的亚粘土、亚砂土等地基，填筑高度不宜超过20米，而对于承 载力较强的基岩、碎石土等地基，填筑高度可适当提高至20-30米。 1.3路堤填料问题导致的路基沉降 本工程施工中路堤填料对地基有很大影响，主要是由于附加应力的作用，路 堤填料的容量影响地基承受的荷载，随着路堤填料容重不断增加，地基承担的附 加应力超过承载能力，路基出现沉降。路堤填料的变形模量对沉降也有一定的影响，变形模量越大，沉降越小。 1.4由于自然因素导致的公路路基沉降 自然因素是不可避免的，但是一旦发生这种情况，就必须采取有效的措施加 以控制，否则将引起路基沉降。有些施工单位在高速公路施工过程中，没有深入 分析可能影响工程的自然因素，虽然在施工前制定了技术措施，但是不能合理地 对主要原因展开计算分析，只凭客观臆断来进行判断。这就导致在施工过程中， 受到各种客观因素的影响，尤其是外在自然力，会导致路基沉降问题。 2高速公路路基沉降相关处理措施 2.1控制沉降观测技术 在高速公路工程施工之前，施工企业要在沉降区外路肩处、护坡道、坡脚等 相对稳定的区域设置测点，然后按照高速公路工程施工方案，利用水准仪、全站 仪等仪器设备对基点标高与基线方位进行测量。在路基填筑施工开始之前，施工 人员应严格按照实测基点标高、基线方位等测量数据，使用全站仪对初始位置进 行观测，并对相关数据进行详细记录。路基填筑作业启动后，应通过对各观测点 实时观测，确定观测数据，若测点位移变化始终在允许范围内，可根据实际情况，调整数据观测频率为3天或7天一次，并做好观测记录。反之，如果测点水平或 竖向位移超过允许范围，则说明路基沉降存在稳定性不足的问题，此时，施工企 业应该立即停止填筑作业，然后根据填筑施工现场的实际情况，采取有针对性的 处理措施，只有在确定路基稳定后，才能继续进行填筑施工，为后续高速公路建 设施工的顺利进行打下良好的基础。
高速公路新旧结合路基稳定性与沉降变形规律研究 摘要：以新旧结合路堤为对象，分析了不同地基环境条件、旧路基坡度、新路基宽度等不同组合情况下，新旧结合路堤的整体稳定性与沉降变形规律，弄清了新旧结合路堤工况下沉降变形的敏感部位，得到了影响新旧结合路堤稳定性及其沉降变形的主要因素，为新旧结合路堤的稳定性和沉降设计提供技术支撑。 关键词：新旧结合路基稳定性沉降变形 1 前言 随着我国高等级公路建设高潮的来临，会越来越多地遇到路基拓宽及新旧路基等工程实际问题，这也是我国近几年来才遇到的新问题，而对于这些问题，目前在设计与施工中还存在一些技术问题需要研究解决。同时，对于这类新旧路基结合工程而言，路基失稳和不协调变形是其两种病害，因此，本文针对这两种主要病害，以广东汕梅高速公路莲花山隧道出口新旧结合路基为依托工程，通过数值模拟和离心模型试验及依托工程现场观测等方法，着重分析不同条件下，新旧结合路基的稳定性与沉降变形规律，为高等级公路的拓宽修建提供可靠的技术支撑。 2 新旧结合路基稳定性与沉降变形的数值分析 2.1 数值分析方法简介 路堤的破坏与变形是相互关联的。目前，用于计算路堤稳定性的极限平衡法以及用于计算沉降的分层总和法难以将两者有机地结合起来。以有限单元法为基础的数值分析方法，不但满足力的平衡条件，而且考虑了材料的基本应力应变关系，使得计算结果更加精确合理，并且能较全面地分析各种情况下、不同路堤填筑时刻所处的变形及破坏状态，是寻求路堤变形破坏规律、合理加固处治层位、指导实际施工的良好手段。 应用有限单元法计算边坡的稳定系数，是基于强度折减法（Phi－C Reduce）来进行的。该方法在求解稳定系数时，不需要假定滑动面的形状的位置，也无需进行条分，而是由程序自动求出滑动面，滑动破坏“自然地”发生在岩土体抗剪强度不能承受其受到的剪切应力的区域。有限单元法在理论体系上更为严格，它全面满足了静力许可、应变相容、及土体的非线性应力—应变关系，可以采用不同的岩土体本构关系，模拟并计算结构复杂的各种岩土边坡稳定性，而传统条分法的一些假定和简化条件使得方法的严密性受到较大的限制。 所谓强度折减，就是在弹塑性有限单元计算中将岩土体抗剪强度参数（C、）逐渐折减降低，直到使系统达到不稳定状态，有限单元静力计算将不收敛，即边坡发生破坏为止，并自动根据其弹塑性计算结果得到破坏滑动面，此时的折减系数就是边坡的稳定系数。
高速公路路基沉降及施工控制技术随着国家经济的发展和人们生活水平的提高，高速公路的建设越来越受到了人们的重视，这也为我国的经济增长和城市发展带来了动力。但是，在高速公路建设、运营和维护的过程中，常常会出现路基沉降等问题，对交通安全和道路使用寿命都会带来负面影响。因此，在高速公路建设过程中，路基沉降及施工控制技术显得尤为重要，下面将介绍相关的技术。 一、路基沉降成因分析 若高速公路的路基沉降达到一定程度，会对车辆行驶安全产生极大影响，甚至可能导致交通事故的发生。因此，在高速公路建设和维护的过程中，必须对路基沉降进行合理控制。路基沉降的成因较为复杂，主要有三种： 1. 泥质土或软土沉降。当公路在泥质土或软土中铺设时，路基沉降较大。此时，破坏所造成的斜坡是最危险的，因为泥质土或软土特性很容易受到水的影响，这会促进不稳定性的发生。
2. 水分运动产生的沉降。如果道路距离碎石或砂质路基的水分运动被不透水材料所阻挡时，会导致路基沉降。 3. 土体物理特性的变化。土体内部可能因公路的机械操作和周围震动而出现物理特性变化，如颗粒的排布和密度的变化，这会促进路基沉降。 二、路基沉降预测和控制技术 公路路基沉降监测它是预测路基沉降的关键指标，可以通过路基沉降预测技术来实现。这种技术通常包括利用经验公式进行计算和实地测量实现。 1. 经验公式预测技术。该技术利用预埋监测孔及其裂隙变化的大小，以计算路基的变形。对于新建公路，可以采用公式进行计算，但是对于已经投入使用的公路，需要测量路基的实际变形才能确定准确的沉降预测结果。
2. 实地测量实现技术。该技术具体应用中，采用的是路面与隧 道连接部分的测量方法。由于测量结果不易受到外力和外界因素 的干扰，因此可以更准确地确定路基沉降的情况。 为了预防路基沉降，需要加强控制技术的应用。在高速公路建 设中，特别是在路床、路基等处施工时，应遵循以下控制原则： 1. 加强路基土质的压实。对于泥质土或软土等路基土壤，应采 用合适的机械压路设备压实压实，以增加土壤的密度和稳定性。 2. 合理进行硬质材料的加固。在路基沉降预测结果给出之前， 可以对路基进行硬质材料加固，以减缓沉降的速度。 3. 增加岩土工程的应用。在土壤中加入石墨或其他岩土类材料，以有效增加土体的强度和稳定性。 4. 引入控制系统进行整体管控。路基沉降的形成往往是受到多 种因素的影响，因此，在实际施工中，应充分引入控制系统，建 立相应的工程管理体系，以保障工程质量和安全。
路基是路面的基础，路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整，导致路面产生许多病害，主要表现为坑凹、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面沉降、桥梁伸缩缝的跳车等，不仅难以满足汽车高速行驶的要求，而且还会增加汽车的燃料消耗和轮胎磨损，加大运输成本，增加运输时间，降低社会经济效益甚至危及行车安全。 一、路基不均匀沉降产生的的原因 1、路基填土压实度不足 由于压实度不足，往往导致填方路基的不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝，路基土体压实度不足的主要原因有以下几点： ( 1)施工受实际条件的限制。路基施工时，天气太干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速车道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也会产生压实度不足的情况。 ( 2)考虑到施工安全和进度，使得压力或压力作用时间不足，路基压实不充分，致使路基压实度达不到规范要求。 ( 3 )压路机等机具不符合施工实际要求，吨位不足，使得压力不足，压实度不符合要求。 ( 4)由于填方土体的最佳含水量控制不好，压实效果达不到规范要求。
( 5)在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题，填方土体压实度不足，其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和，在自重作用下就会发生沉降变形，土体压实度不足还会导致填土路基的侧向变形。目前采用的地基沉降计算方法是假定侧向完全受限，仅有竖向变形，实际路基土中存在有侧向变形，这种侧向变形会引起沉降。 2、路堤填料不均匀，控制不当在公路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制，填料常常是开挖路堑、隧道掘进产生，而作为利用方 ,这些填料性质差异大、级配也相差很远。一方面，在施工过程中，如果分层碾压厚度过大，小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实，在荷载的长期作用下，回填料会产生不协调沉降变形，路面会产生局部沉陷，刚性路面还可能产生裂纹。另一方面，由于回填料的性质不一样，特别是有的回填料具有膨胀性，在路基排水系统局部失效后，水的渗入会使路面局部隆起，影响行车舒适度，严重的会使路面破坏。控制不当体现在： ( 1)选用了稳定性较差的路堤填料，如采用高液限粘土、粉质土或使用淤泥、腐殖质含量较高的土料填筑路堤，会使路堤产生整段或局部的变形。 ( 2 )采用不同土质填筑路堤时，因土的性质不同，如填筑方法不当，碾压成型后易造成不均匀性沉降。
高速公路路基沉降计算 【论文关键词】高速公路；路基沉降；沉降计算 【论文摘要】在高速公路软土地基路段的建设过程中，考虑到软土地 基的复杂性，为了控制施工进度，指导后期的施工组织与安排，如何 正确计算路基的工后沉降是一个重要问题，本文介绍了用于路基沉降 计算的常用方法和一些新方法，并对它们的优缺点进行了剖析，同时 对各种方法的计算结果与实际情况作了比较，为准确计算路基的沉降 量提供了方法上的参考。 1．前言 在公路施工过程中，为了控制施工进度，指导后期的施工组织与安排，同时保证路基的稳定与适用，需要对路基的最终沉降量进行计算预测。高速公路对地基要求甚高，为了实现其“安全、舒适、高速”的服务 目的，在使用年限内不应出现较大的工后沉降，同时还应避免不均匀 沉降的发生。随着我国“五纵七横”高速公路网的全面展开，高填方 路堤和软土路基也越来越多，如何准确地预测它们的沉降量将会是高 速公路建设中的一个重要课题。目前用于计算沉降的方法很多，主要 有传统计算方法、根据现场实测资料推测的经验公式法、数值计算法等。本文拟在对传统的计算方法作一总结的同时，侧重于对新的计算 方法作一介绍。 2．传统计算方法 经典的沉降计算方法将沉降分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三 部分。瞬时沉降包括两部分：由地基的弹性变形产生的和由地基塑性 区的开展，继而扩大所产生的侧向剪切位移引起的。对于固结沉降的 计算，主要采用分层总和法。次固结沉降常采用分层总和法根据里蠕 变试验确定参数求解。最终沉降量的计算通常采用固结沉降值乘以经 验系数的方法。 2.1分层总和法
分层总和法是先求出路基土的竖向应力，然后用室内压缩曲线或相应 的压缩性指标，压缩系数或压缩模量分层求算变形量再总和起来的方法，这种方法没有考虑路基土的前期应力。e-lgp曲线法可以克服这个不足，能够求出正常固结、超固结和欠固结情况下路基土的沉降。但 这两者都是完全侧限条件下的变形计算方法，所以司开普顿和比利提 出利用半经验的方法来解决这个问题。关于分层总和法的介绍比较多，这里不再赘述。使用该方法有一点必须引起重视，就是压缩层深度的 选择，这可以从位移场角度和应力场角度加以考虑，具体可参见参考 文献1。 2.2应力路径法2 直接用有效应力路径法来计算沉降的步骤是：①在现场荷载下估计路 基中某些有代表性(例如土层的中点)土体单元的有效应力路径；②在 试验室做这些土体单元的室内试验，复制现场有效应力路径，并量取 试验各阶段的垂直应变；③将各阶段的垂直应变乘上土层厚度即得初 始及最后沉降。 有效应力路径法可以克服估计初始超孔隙压力以及固结沉降的街接上 存在不够合理的地方这个缺点，但它无法避 免用弹性理论来计算土体中的应力增量。 3．现场实测资料推测沉降 由于荷载作用下路基沉降需要一段时间才能完成，所以通过前期的沉 降观测资料可以推算路基的最终沉降量。 3.1对数配合法 由路基固结度常用式U=1-ae-bt及其定义式，在实测的初期沉降-时 间曲线上任意取3点且使它们之间的时间间隔相等，可得最终沉降量。为了使推算结果精确一些，时间间隔值尽可能取大一些，这样对应的 沉降差值就要大一些。
高速公路高填方及高边坡位移、沉降观测 方案 1.引言 2.观测方案 3.观测点布设 4.观测数据处理 5.结论 引言 高速公路是现代交通建设的重要组成部分，其安全性和稳定性是保障行车安全的关键。而高填方及高边坡的位移和沉降是高速公路稳定性的重要指标。因此，为了确保高速公路的安全性和稳定性，必须对高填方及高边坡进行观测和监测。本文旨在介绍一种高速公路高填方及高边坡位移、沉降观测方案，以期为高速公路的安全监测提供参考。 观测方案 本文采用的高填方及高边坡位移、沉降观测方案包括：选取合适的观测点，布设观测仪器，定期进行观测和数据处理。
观测点应选取在高填方及高边坡的重要部位，如边坡顶部、中部和底部，以及填方顶部、中部和底部。观测仪器应选用精度高、稳定性好的位移传感器和倾角传感器，以确保观测数据的准确性和可靠性。观测周期应根据实际情况进行确定，一般建议每季度进行一次观测。 观测点布设 观测点的布设应根据实际情况进行确定。在选定的观测点上，应先进行地面平整处理，然后再进行仪器的安装。观测仪器的安装应符合相关标准和规范，以确保观测数据的准确性和可靠性。在安装观测仪器时，应注意避免与其他设施和结构物的干扰，如电缆、管道、桥梁等。 观测数据处理 观测数据处理是保证观测数据准确性和可靠性的重要环节。在观测数据处理过程中，应注意以下几点：1）数据的采集和 传输应符合相关标准和规范；2）数据的处理应采用专业软件 进行，以确保数据的准确性和可靠性；3）观测数据应及时上 传到数据中心，以便进行数据分析和处理。
结论 本文介绍了一种高速公路高填方及高边坡位移、沉降观测方案，包括观测方案、观测点布设和观测数据处理等内容。该方案能够有效地监测高填方及高边坡的位移和沉降情况，为高速公路的安全监测提供了重要参考。 高速公路高填方及高边坡位移、沉降观测方案 工程概况： 本标段为广东省汕头至湛江高速揭博段T7标段，全长9.980Km。本合同段内路堑高边坡共计25段，设置沉降桩共有78个，高填方路基共25段，设置观测桩94个。为确保施工安全和稳定，以及正确预测工后沉降，制定了观测方案。 编制说明： 本方案依据广东省汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段第七合同段两阶段施工图设计、公路路基施工技术规范、公路工程质量检验评定标准、XXX多年高速公路施工经验等编制。遵守合同文件明确的设计规范、施工规范和质量评定与验收标准。
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：
路基沉降计算影响因素分析及预测方法研究 摘要：在许多工程实践中，路基沉降值的测定是关键的施工步序，但是路基沉降的理论计算值与实际测量值之间存在一定的误差。影响路基沉降的因素很多，本文对这些因素进行了详细分析，同时针对这些影响因素对理论计算公式进行改进，提出了根据路基的初始沉降对其沉降规律进行预测的技术，系统介绍了路基沉降的预测方法，结合工程实例重点介绍了曲线拟合方法在路基沉降预测中的应用。 abstract： in many engineering practice， the subgrade settlement value determination is the key of the construction step， but there is a certain error between theoretical calculation value of the subgrade settlement and the actual measured value. there are many influence factors in embankment settlement， this paper has carried on detailed analysis of these factors， and improved the theoretical calculation formula aiming at these effect factors， proposed the predict technology of settlement regularity according to the initial subgrade settlement. the system introduces the prediction method of embankment settlement， and the application of curve fitting method in subgrade settlement combining with engineering examples. 关键词：路基沉降；沉降监测；曲线拟合；沉降预测
路基的沉降控制标准［综述］ 1、沉降问题的提出 我国的高速公路有相当部分达不到设计使用年限，与国外相比有很大的差距。造成这种现象的原因很多，路基的差异沉降是其中之一。 我国路面设计仅考虑路基的模量，在路面基层弯拉应力的计算中不考虑因路基的差异沉降变形所引起的附加应力，这种计算方法与国外基本相同，但我国的路基与国外差别很大。我国农村人口占全国的2／3，在高速公路密集的中东部地区，为方便高速路两侧村庄的通行，必须留有一定高度的通道，间距往往只有数百米，为满足纵坡要求，路基高度很难降低，高速公路路基高度一般在2～3Ｍ。在南非、欧洲等高速公路发达地区，公路的视线很好，道路基本上是顺着地形贴着地表走，路基的沉降几乎为零，虽然这可能导致道路的纵坡较大，但国外良好的车况抵消了这种影响，这在南非最典型。在意大利北部与奥地利等多山国家，多采用架桥或分离式路基，很少有高填方路基。另外国外以柔性路面居多，柔性路面对路基差异沉降的承受能力明显要高于半刚性基层。因此在国外不必考虑的因素在我国可能必须加以考虑。因路基差异沉降引起路面开裂的例子较多，预想性路面对路基模量值很高，但过大的工后沉降引起了路面十多处开裂，所以说强度与变形是路基的两个同样重要的控制指标。我国传统的观念往往将路基视为简单的土石方工程，这在低级路面时代问题不大，但对高速公路这种观念将带来严重的后果，路基是路面的基础，服务于路面，可以说是路面的一个组成部分。
2、我国路基的沉降控制标准 路基的沉降指标主要有：总沉降量、沉降速率、差异沉降率。所谓差异沉降率是指道路任意两点间在单位时间内的沉降差值与这两点间的距离之比。 我国路基设计规范对软土地区路基变形的控制是彩工后总沉降量（对高速公路则是通车后15年内的总沉降量），即对一般路段的工后沉降量不大于30ｃｍ，涵洞、箱涵、通道处不大于20ｃｍ，桥台与路堤相邻不大于10ｃｍ。从已建高速公路的调查分析，彩总沉降量指标并不能完全消除路面的开裂，在一些鸡爪沟地形的山区，路基的总沉降量也许不大，但其差异沉降率较大引起了路面的开裂，在软土地区也因路基的差异沉降率过大而引起路面开裂与波浪起伏，因此对于路基的变开控制除采用总沉降量外还应考虑采用差异沉降率控制。总沉降量、沉降速率、差异沉降率这三者之间有一定的相关性，但并不完全呈对应关系，总沉降量小并不意味着沉降速率或差异沉降率小，反之亦然。 3、沉降控制标准的确定 对于路基的沉降控制标准，主要从如下3个方面进行探索。 3.1工程经验的总结 交通部公路科研所对太旧路进行全面调查后认为两点间的差异沉降率应控制在0.6％以内，超过此值则有可能引起路面开裂。我国东部沿海地区的许多高速公路存在软土地基，软基深，路基沉降量大，时间长。为了确保新铺筑的路面不因路基沉降而引起开裂，我国各条
高速公路拓宽工程优化设计研究的论文摘要：基于高速公路拓宽工程沉降控制复合地基优化设计，分析扩宽工程的沉降控制标准，阐述沉降控制的模型及条件以及计算结构，总结复合地基的优化设计方法，通过这些方法改善扩宽工程的路基施工效果。 关键词：高速公路；拓宽工程；复合地基 优化城市经济和人口的增加，促使交通行业更加繁荣，目前很多工程针对高速公路进行拓宽，缓解车辆通行的压力。本次研究的高速公路其原路经过多年经营，沉降已经基本完成，在此基础上进行拓宽，会产生较多差异。新旧荷载在新老路基上具有明显的体现，容易在扩建后出现路面开裂等问题。由此要对高速公路扩建工程的沉降情况进行认真分析，掌握地基复合设计的优化特点，并总结如下。 1扩宽工程的沉降控制标准分析 1.1沉降控制标准 高速公路软土地基进行拓宽设计，需要掌握原有路基的沉降情况，分析新建路基与老路基之间的差异，并进行有效控制。路基拼接中，新老路基的横坡度变化应小于0.5%，针对原路中心的沉降附加值要控制在30mm 内，否则路面会出现开裂[1]。 1.2沉降控制标准的有限元分析 综合分析高速公路拓宽工程，主要体现为平面变化，可以结合二维平面有限元进行整体分析。这个过程需要利用对称性的特点，选取一般地基进行分析。高速公路路面层、补强调平层均选用混凝土材料，非线性弹性计算。基层和路堤填土，需要利用特定材料计算弹塑性。针对沉降导致的
路面结合变化，分析这种应力变化，要杜绝路堤的重力影响，不考虑稳定 变化，运用20℃的材料进行分析。拓宽工程中，土体、垫层和下卧层， 均假设为各项均质材料，在层与层之间没有相对位移，主要是连续接触。 由此分析，拓宽路堤的接缝处能够与原路堤形成一个整体。 2拓宽工程沉降控制的模型及条件控制 3混凝土路面计算结果 4水泥土搅拌桩复合地基优化设计 该高速公路拓宽工程，土层为软塑性淤泥，层厚为7m，其层顶面埋 深在1m左右。原有路面在软土路基处理中，要使用塑料排水板。针对砂 垫层以及其他软土层的分布特点，要使用软土处理方法，综合比较拓宽路基，运用水泥土搅拌桩复合地基，桩长为8m，直径为0.5m，掺入的'水泥 比为15%。 4.1计算沉降拓宽工程路堤下的软土地基变形计算，需要分析荷载分 布特点，掌握新老路基的影响因素，这个过程很难进行理论计算，一般的 计算方法能够进行简化，但计算结果不够准确[4]。目前选用有限元的处 理方法，将高速公路拓宽工程环境模拟出来发，针对不规则的加宽路堤部分，可以使用网络划分成多个小单元，在多种形状分析中都得到很好的使用。有限元分析法能够再现地基软土的变形规律、软土固结规律以及应力等，在实际计算中，结合水泥土搅拌桩复合地基的沉降数值，然后绘制标 准断面的路基沉降曲线，得到沉降数值。由此分析拓宽路堤软土地基经过 水泥土搅拌桩加固后，沉降会有所降低，最大沉降在6～8m内。路基沉降 基本以老路堤坡脚为依据与轴线，逐渐向两边减少。在水泥土搅拌桩桩间 距的作用下，从1.2m增加到1.6m，老路中心处的附加沉降约为0.5～1cm。
路基沉降观测实施细则 一．参照执行的标准及规范 1．《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99） 2. 《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009） 3. 《高速铁路工程测量规范条文说明》（TB10601-2009） 二．路基沉降观测断面设置原则 1．路基沉降观测断面的设置及观测断面的观测内容根据沉降控制要求、地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、堆载预压等具体情况并结合施工工期确定，同时还需根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。 2．观测断面一般按以下原则设置，同时满足设计文件要求： （1）路基沉降观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m；过渡段和地形地质条件变化较大地段应适当加密。 （2）一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）不少于2个观测断面。 三．路基沉降观测点设置原则 （1）各部位观测点设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。 ①正线路堤地段，一般每100m设一个完整的沉降监测断面，中间50m 一个一般的沉降监测断面。过渡地段监测断面需加密。一般桥路过渡段，在距台尾5m处各设一个完整的沉降观测断面，1m、20m、30m等处各设一个一般的沉降观测断面。涵洞等横向构筑物，在涵洞一侧(最好在填土较高一侧)5m处设一个完整的沉降观测断面。完整的沉降监测断面除按过渡段及距离确定外，还应选择路基较高，或加固较深的断面。
四、观测元器件与埋设技术要求 测点及观测元器件的埋设位置按设计图进行，且标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。 （1）位移观测桩：位移观测桩采用C15 钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm 正方形，长度不小于 1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。边桩埋置深度在地表以下不小于 1.4m，桩顶露出地面不大于10cm。埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定，位移观测桩在一般路基填筑前埋设。 （2）沉降观测桩：桩体选择Φ20mm 不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层施工完成后（有堆载预压地段在基床底层施工完成后）通过测量埋置在监测断面设计位置，埋置深度0.3m，桩周0.15m 用M30 水泥砂浆锚固，高出埋设表面5mm，表面做好防锈处理，完成埋设后按国家二等精密水准测量标准测量桩顶标高作为初始读数。 （3）沉降板：沉降板在地基处理完成后埋设。沉降板由底板、金属测杆（φ40mm壁厚镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成。底板尺寸为50cm×50cm，厚度不小于1cm。按国家一等精密水准测量标准测量沉降板标高变化。 ①沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm 砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。 ②放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，测杆顶面略高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于50cm，完成沉降板的埋设工作。
公路路基沉降观测方案 州群众服务中心一级主干道工程二标段路基沉降变形观测专项方案 编制： 审核： 日期： 1.工程概况 麻新城区群众服务中心一级主干道工程是黔东南苗族侗族自治州群众服务中心主要干道。本项目的建设将促进和拓展经济开发区和凯麻新城区的城市发展空间，为后续城市建设起到 重要作用。凯麻新城区州群众服务中心一级主干道起于开司大道，于开司大道左侧相交90°。路线全长3163.394道路主干道标准建设，设计车速为60km/h。 为及时掌控路基填挖方的沉降、位移情况，指导路基施工过程，保证工后沉降满足设计 要求和路基稳定性，有效控制路基工程质量，制定本方案。 2.编制依据 2.1《公路路基设计规范》 2.2《路基工程施工图设计》 2.3《工程测量规范》 2.4《路基横断面图》 3.路基沉降变形监测的目的 3.1控制和保证路基过程质量，确保工后沉降满足设计要求（一般地段不大于15cm，年沉降速率小于4cm/年，涵背过渡段不大于8cm）。 3.2.通过连续、正确、完整、系统的观测和分析，预测沉降趋势，验证和指导施工，正确控制路堤填筑速率，以确保路基和路面的完成时间。 3.3确保路基稳定和施工安全 4路基沉降变形观测方案 4.1 观测内容
根据设计及规范要求，确定观测的主要内容有：填方段的基底沉降观测、水平位移观测、路基本体沉降观测；涵洞、路堤的过渡段沉降观测。 4.2观测断面设置 4.2.1基底沉降观测 根据《公路路基施工技术规范》要求，沿线路方向每隔100~200m 设置一个观测断面，路堤填筑施工前，在基底地面的线路中心线位置埋设一个沉降板，并进行首次观测。 4.2.2路堤水平位移观测 根据《公路路基施工技术规范》要求，沿线路方向每隔100~200m，在路堤两侧坡脚外2m、10m处各设置水平位移观测桩，路基填筑前埋桩并进行首次观测。 4.2.3路基本体沉降观测 填筑到设计标高后，在基底沉降板埋设断面里程对应的基床表层顶面，左右设计线外3.2m 处设置观测桩，与其他观测桩同步观测。 路堑开挖前，在堑顶外5m位置设置位移观测桩；边坡平台施工后，在平台中心位置设置位移观测桩，分别进行位移观测。 4.2.5过渡段沉降观测 在路涵过渡段的结构物起点，距结构物起点5m、25m和50m处各设置一个监测断面，条件受限时，至少在距（涵）台1m处设置一个监测断面，路堑分界处设置观测断面。每个观测断面分别在路基中心和左右设计线外3.2m处设置3个观测桩。 4.3选用观测元件类型及埋设 4.3.1基底沉降、过渡段沉降观测 基底沉降和过渡段观测桩采用沉降板，沉降板→底座、测杆和保护套管组成，底座为宽500mm、厚10mm的正方形钢板，测杆采用Ф100mmPVC塑料管。测杆与底座钢板采用双面焊焊接牢固，为保证测杆竖直，埋设钢板前先将埋设位置整平。测杆保护套每节100cm，随着填筑增高，测杆与套管也相应增高，接高后的套管应高出填土不少于0.5m，测杆顶面应略高于套管上口，在填土施工中应采取措施保护测沉设施。 路堤两侧位移观测桩采用长100cm（含桩尖20cm）、直径10cm 的圆木，在圆木中间打入小铁钉。埋设时先在布桩位置打一个100cm深、直径15cm的孔，然后将圆木放入孔内，桩顶露出地面10cm，孔的空隙用C15混凝土填充，确保观测桩稳固。
临长高速公路 路基沉降及稳定观测方案 河海大学（江苏河海工程技术总公司） 2000年8月
1前言 临长高速公路是京珠高速公路在湖南境内的北段，全长约183km,沿线多为丘陵山区，地形起伏较大，填方路段较多，并有部分软土路基，大小桥梁60余座。复杂的地和地质条件增加了工程建设难度。为优质、高效建好临长高速公路，业主决定在施工期对全线路基实施沉降与稳定观测，以期达到如下目的： （1）控制和保证高速公路工程质量，确保路堤施工中的安全和稳定； （2）通过原位观测，预测沉降量，验证设计的合理性，使工后沉降控制在设计的允许范围内； （3）及时发现地基不良地质现象，为工程措施的决策提供依据，并通过观测，检验路基工程处理效果； （4）指导施工，正确控制路堤施工填筑速率，合理确定路面施工时间；提供施工其间沉降土方计量依据。 2 路基沉降与稳定观测布置方案 2．1布置原则 2．1．1 对于软土路基路段，按规范要求，每隔200m左右应设置一个地面沉降观测点，桥头引道路段至少设置3个观测断面；一般路堤沉降板设置在路中心，高路堤、桥头引道增设路肩及坡趾测点。参见图2-1。 2．1．2 对于地基条件较好的路段，路堤填筑后自身压缩量受压实标准和施工质量控制，这种路段沉降观测从路床底面开始埋板，堤高大
于5m的一般路堤按点距500m布置，桥头（涵洞）路堤50m范围内按点距25m布置观测点。参见图2-2。 2．1．3 在软土路基路堤边坡、堤高大于10m的路堤边坡和桥头路堤边坡坡趾及边沟以外10m的地方应设置边桩观测地表水平位移和隆起，判断路基稳定性。边桩设置个数以控制路基稳定为目的确定，一般沿纵向每隔100~200m设置一个观测断面，桥头路段设置2~3个观测断面。参见图2-3。 2．1．4 在路堤高度大于10m，属土质路基的路堤部位，应选择代表性位置进行综合观测。观测项目除地面沉降和水平位移外，还包括深层土体水平位移、分层沉降和空隙水压力等，图2-3为全断面综合观测布置。为利用综合观测资料研究分析路基稳定和沉降规律，尚需在已有地质资料的基础上，进行原状土取样及原位测试，试验按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）要求进行。 2．2 测点布置 根据上述原则，结合临长路的具体情况，经各工作站、监理处、施工单位和观测单位沿线考察，初步确定临长路路基沉降与稳定观测工作量见表2-1。观测点位应通过现场详细调查在埋设时最终确定，测点的数量也需要根据现场实际路基条件和施工中出现的问题进行增减。 3 现场观测实施 3．1 原地面沉降观测与路堤总沉降观测 原地面沉降观测采用埋入式沉板标，由200mm长、直径为
土质路基荷载下地基沉降的修正计算方法 陈伟志;蒋关鲁 【摘要】地基沉降分析中如何获取准确的应力分布和变形参数的问题尚未很好解决,为了提高土质路基地基沉降计算的精度,提出一种利用压板载荷试验成果求解地基沉降的修正切线模量法.首先,结合考虑路基高宽比b/h影响的地基反力分布和Boussinesq理论,得到了土质路基荷载下的修正附加应力,再根据原状土地基压板载荷试验曲线,建立切线模量与修正附加应力的关系方程,最后,基于分层总和法进行地基的非线性沉降分析.通过两种中等压缩性土地基沉降计算结果表明,修正切线模量法的计算值接近于实测值,可作为以沉降变形为控制目标的高速铁路地基沉降计算的参考方法.%To obtain the stress distribution and deformation parameter with reasonable accuracy is still an issue which has not been resolved in the analysis of settlement of the soil foundation.In order to improve the calculation accuracy of the soil subgrade foundation,a correctional tangent modulus method for calculating settlement of foundations is proposed by using the results of plate loading test.By combining the ground reaction that squares up the impact of the width height ratio (b/h) of the subgrade with the Boussinesq theory,the modified additional stress under the soil subgrade load is obtained.According to the in-situ plate loading curves,the equation of the tangent modulus of undisturbed soil with the correctional additional stress is set up.The nonlinear settlement of the soil foundation can be calculated based on the layer-wise summation method.The results of settlement of two types of medium-compacted soil foundation,which are calculated by correctional