陶 斌

(山西省交通科学研究院，山西太原 030006)

0 引言

近年来，随着西部大开发的深入，兵团垦区道路得到了快速发展，公路里程大幅度增加，在兵团垦区道路建设的过程中，垦区沼泽软土的处治技术成为垦区道路建设的一大技术难题。我国东部沿海地区的软基处治技术已很成熟，方法与技术手段丰富，但与沿海地区的软土相比，兵团垦区的沼泽软土在地质状况、公路等级、交通量和工程造价控制等方面均有很大差异，因此，对内陆沼泽软土地基的处理方式不能沿用沿海的软基处理措施。国内外针对内陆沼泽软基的处理技术的研究不多。因此，针对兵团垦区沼泽软土的特点，寻求适合垦区沼泽软土公路修筑的路基处治技术对于兵团的公路建设具有积极的意义。

本文在充分收集、消化、吸收国内外关于沼泽软土地区筑路技术研究成果的基础上，结合兵团的公路建设计划，对农四师吐坡公路进行了现场试验研究，总结提出了沼泽软土地区路基在填筑期间及运营期间的沉降规律。

1 吐坡公路支线路基填筑期间的变形监测

针对农四师吐坡公路沼泽软土路段的情况，对K4+400～K8+700沼泽软基进行了填筑期间的试验研究，对K5+200～K5+900段路基在运营期间的变形进行了监测。

1.1 吐坡公路支线路基填筑期间的变形监测

针对吐坡公路支线的地质条件、工程概况，选择K5+500，K5+550为变形监测断面。监测断面路基设计高度1.6 m，边坡为 1∶1.5。

试验段修筑情况见图1。

图1 试验段概况

1)现场监测方案。

现场测试项目主要为地表沉降，测试方案见图2。在现场监测的两个断面上分别布设沉降杯，布置在路基填土高度30 cm的位置。在每个监测断面的坡脚处设置3个边桩来监测路基坡脚的水平位移。从施工期到竣工完成后30 d，共观测70 d，每天测量1次。

2)监测仪器埋设。

为了监测路基变形，在路基内埋设沉降杯(见图3)，沉降杯全部就位后开始检测其连接是否畅通并进行初值量测，经过初值量测后即开始填土施工。

3)施工过程记录。

观测断面路基高80 cm，埋好仪器后，再开始路基填筑，填筑路基时需要在沉降杯周围回填细砂，保证沉降杯与进水管、排水管、排气管之间的连接完好。观测每级荷载作用下地基的沉降量直到路基填筑完成。

图2 测试元件布设示意图（单位：cm）

图3 测试元件现场布设图

4)沉降监测结果分析。

K5+500的地表沉降—时间关系曲线见图4，沉降沿横断面的分布见图5。

从图5中可以看出:a.随着填土高度增大，沉降量逐渐变大(2号沉降杯的位置4 cm)。b.地表沉降在路基完工后基本保持稳定。c.从图5可以看出，路基中心线处地表沉降最大，坡脚处沉降量较小。

从图6，图7中可以看出:随着时间的变化，在路基施工期地表沉降逐渐变大，在运营期，车辆荷载只在初期对地基沉降有影响;路基坡脚沉降远远小于路基中心线处地基的沉降量，说明沿路基断面方向地基不均匀沉降严重，地基与边坡的稳定性应引起关注。

图4 K5＋500沉降—时间曲线（一）

图5 地表沉降沿横断面（K5+500）的分布曲线（一）

图6 K5＋550沉降—时间曲线（二）

图7 K5＋550地表沉降沿横断面的分布曲线（二）

1.2 吐坡公路支线试验段运营期间路基变形监测

针对吐坡公路支线沼泽软基段路基的实际施工情况，对该段公路的运营情况进行了调查，并对吐坡公路支线K5+200～K5+900段路面的高程进行了测量，以便掌握该软基路段的工后沉降及沉降速率。K5+200～K5+900段公路运营期间的实况照片见图8。

运营期间试验路段路基的纵向相对变形量测试结果见图9。从图9中可以看出:

1)在运营期间，观测路段总体表现为不均匀沉降，相对沉降量最大的断面为K5+750，最大值为1.5 cm，最大沉降速率为1.5/120=0.012 5 cm/d;

2)受到地质条件的影响，试验路段沿路线纵向发生了不均匀沉降，纵向最大差异沉降率为0.10%，发生在支线K5+200～K5+250路段(纵向差异沉降率=路线纵向相邻两变坡点之间的变形量之差/两变坡点之间的距离);

3)试验断面K5+500和K5+550断面的相对沉降量分别为0.3 cm 和0.8 cm，其沉降速率分别为0.002 5 cm/d 和0.007 cm/d，说明试验断面沉降已基本完成。

图8 吐坡公路试验段运营期间实况

图9 吐坡公路K5+200～K5+620段路面变形量—里程曲线

2 结语

本文通过选择典型沼泽软土地区的路基试验段，通过现场稳定性观察与变形监测，研究了沼泽软土地区路基在填筑期间及运营期间的沉降规律，主要研究结论如下:

1)在农四师吐坡公路的沼泽草甸层上直接填筑路堤没有发生整体失稳现象，路基整体稳定。

2)经理论分析与实际观测，路基在一年后固结沉降已基本完成，工后沉降量在厘米量级，完全能够满足三级路的设计标准与使用要求。

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