广东省软土分布特征及其对高速公路路基影响的预测研究

广东省软土分布特征及其对高速公路

路基影响的预测研究

李红中、马占武

(1.广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东广州,510507;

2.北方民族大学土木工程学院，宁夏银川,750021.)

摘要:软土的不良工程特性导致软土路基极易发生病害，这些病害路基在降低公路行车速度和乘员舒适度的

同时还加剧了车辆的磨损速度和公路破坏速度。受地质地理条件、区域经济发展需求、公路修筑成本和土地资 源有限性等因素的制约，软土分布地区高速公路的修筑却越来越常见。鉴于此，本研究分析总结了广东省内软 土的类型、形成环境及特点，以粤东地区某高速公路典型软基断面为例系统分析了其软土的成分、厚度、埋深和 物理力学指标及软基沉降特征,进一步开展了基于双曲线法、指数法、泊松曲线法和Asaoka法的软土路基沉降 预测。研究结果表明，山地型软土、平原型软土、滨海型软土、沼泽相软土在广东省内均有发育，各类型软土因 形成环境的差异而各自具有明显的特点。在本研究选择的工程案例中，软土主要为深灰色淤泥质粉质粘土，其 分布厚度较大且物理力学性质极差。沉降预测结果表明，双曲线法和指数法的预测结果与实际观测结果中后 期沉降放缓并趋于稳定的现象明显不符，而泊松曲线法和Asaoka法的沉降量预测结果与实际沉降观测结果更 加吻合。鉴于不同预测方法的考虑因素不同且预测结果具有或多或少的互补效果，本文最终选择了与实际情 况更加吻合的泊松曲线法和Asaoka法沉降量预测结果的平均值作为最终预测结果。

关键词:软土;高速公路;路基;沉降;预测;广东省

1引言

软基沉降及其相关的问题严重影响公路质量。为 软土也称软弱粘性土[1]或软粘土[2]，它包括淤

了更好的应对软土路基沉降问题,学术界先后尝 泥、淤泥质土 (如淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、淤 试着提出了多种沉降预测方法，其中尤其以双曲 泥混砂土）、有机土、腐殖土、泥炭质土和泥炭 线法[12]、泊松曲线法[13]、指数法M和Asaoka法[15]在公 等[3,4]。作为工程建设中常见的一类特殊性岩土，路软基沉降的预测中得到广泛运用。鉴于此，本 软土的灵敏度高并在遭受完全扰动后可降低70 ~研究综合已有研究成果和工程实践，对广东地区 80%的强度'这也就是诸多软土地区高速公路面 常见软土的类型及特征进行了系统的总结梳理， 临路面开裂[5]、凹凸变形[M申缩缝[7]、麻涌[8]、桥头跳 并以广东省内粤东地区某高速公路软基断面为例 车[9]及较大规模整体沉降[1°]等病害的根本原因。进行了软土特征及沉降预测分析，旨在为软土分 受制于地质地理条件、区域经济发展需求、公路修 布地区高速公路的路基修筑提供借鉴。

筑成本和有限的土地资源等因素,高速公路网的 2广东省软土特征及分布类型

快速发展导致软土地区高速公路的修筑变得越来 软土是静水或缓流环境中沉积作用和生物化

越常见。由于软土不良工程特性导致的路基病害 学作用共同参与形成的一种从软塑到流塑状态的 影响了车速、乘员舒适度、车辆磨损速度和公路破 粘性土系[4]。在工程分类中,软土属于细粒土中的 坏速度等[3]，理论研究和工程实践均予以了软土路 高、中塑性粘性土，该类土体长期处于饱和状态且 基大量的关注[11]。作为东南沿海的典型地区，广 孔隙中充满水分[iq。工程实践表明，软土具有灵 东省内软土广泛分布于各种地貌环境下且成因繁 敏度高、天然含水量高、透水性差、固结系数小、塑 多。随着近年来高速公路建设的快速发展，广东 性指数大、固结时间长、显著流变性、抗剪强度低、 省内软土路基的病害现象急剧凸显，尤其表现为

天然孔隙比大〇1)、压缩性高、渗透性低、扰动性

.11.2017年第1期李红中，马占武：广东省软土分布特征及其对高速公路路基影响的预测研究总第165期大、土层分布不稳定、层间物理力学性质差异较大 原型软土按照沉积相可划分为如下亚类:①盆地 等不良工程特性[2，17]。正是基于软土的这些不良 相软土，即内陆盆地、山区盆地、河流盆地和湖相 工程特性，广东地区软土地区高速公路的质量受 盆地中淤积形成的软土;②谷地相软土，即淤积于 到了严重影响。工程实践表明，广东省内公路软 山前谷底内的软土;③河漫滩相软土，这类软土常 基沉降导致的问题最为常见衔接处的差异 以局部淤泥透镜体的形式赋存于河流漫滩的二元 沉降,即在路堤与人工构造物的衔接处发生差异 结构沉积物中;④牛轭湖相软土，这类软土沉积于 沉降,这种路基变形可以导致高速行驶的车辆发 废弃河道的牛轭湖内且多属于河道淤塞沉积的淤 生跳车并引起路面破坏;②盆形沉降，即路基底面 泥和淤泥质粘性土;⑤湖相软土，这类软土以较厚 发生沿横向的盆形沉降，路基的这种变形极易导 的淤泥层为代表且颗粒细、砂质含量极低、富含有 致路面横坡变缓、路面排水受阻并出现积水;③涵 机质、成分较纯，通常表现为厚度和大小不等的厚 身凹陷，这种变形可以导致沉降缝被拉宽漏水、过 淤泥、泥炭夹层及透镜体。

水断面减少、端墙向外挤出或后仰等;④地基抗剪 (3)滨海型软土，滨海环境有利于软土淤积，强度不足引起的多种变形，典型的变形包括边坡 这类软土主要形成于沿海地区的滨海相、涡湖相、外侧土体隆起、路堤侧向整体滑动、桥头路堤纵向 三角洲相、泻湖相和溺谷相环境[4],按照沉积相差沿河床方向整体滑动破坏桥台和桥头路堤纵向沿 异可划分为如下亚类:①滨海相软土，这类软土的路线滑动破坏路面。

沉积环境滨海地区受波浪和潮汐作用。复杂水动广东省北依南岭、南濒南海且地貌类型复杂 力下的砂土沉积导致软土在沿岸水平方向与垂直多样，山地(33.7%)、丘陵(24.9%)、平原(21.7%)和 岸方向都有较大的变化;②涡湖相软土，这类软土台地(14.2%)构成了区域内的主要地貌类型，其北 的沉积环境涡湖是典型的水产养殖区。该区域内 高(山地和高丘陵)南低(平原和台地)的地势表现

沉积物颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较 T 为“北部南岭、东西部丘陵、南部珠江三角洲平宽阔并易于形成海滨平原。在涡湖的底部含有贝 原”。与地貌的复杂相呼应,广东地区软土的分布 壳和生物残骸碎屑，边缘地区的表层常有厚〇.3~范围广泛且形成环境复杂，典型的山地型软土、平 2.0m厚的泥炭堆积;③三角洲相软土，这类软土的 原型软土、滨海型软土和沼泽型软土四种类型均 沉积环境三角洲位于陆海相边界处。受河流的急 有发育[4,17,19]，这些软土随沉积环境的不同而存在

剧减速和海洋交替作用影响，该复杂环境下沉积 ^^[4,17,19,20],

了交错的薄砂层、软土层或结构疏松、颗粒细小且 C 1 )山地型软土:该类型软土分布面积不大且

不规则的夹层状软土透镜体，厚层的软土或软土 厚度变化大，其游积多发生在冲沟、河流阶地、谷 夹薄砂层常常为表层褐黄色的粘性土所覆盖;④地及其它汇水环境,常见的山地型软土按照沉积 泻湖相软土,这类软土的沉积环境泻湖属于海边 相可划分为如下亚类:①湖沼相软土，其典型特点 被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部 是泥炭层和淤泥层厚度均较大;②冲积相软土，其 海水水域演变成的湖泊。形成泻湖相软土的沉积 典型特点是土层很薄且土质较好;③坡洪积相软 物颗粒细小，淤泥层厚度较大且上部表面通常被 土，该类软土分布最为广泛且性质介于上述二者 较薄的粘性土层所覆盖，常常还有泥炭堆积于泻 之间。山地型软土源于原地或附近的软弱岩石 湖的边缘部位;⑤溺谷相软土，这类软土的沉积环

(如泥炭岩、泥砂质页岩、炭质页岩等)风化作用， 境溺谷为海滨或湖滨处的河口（也可以是河谷或 这些产物与地表有机物质混合并经流水的搬运后 山谷)段因陆地下沉或海面上升而形成的具有岸 最终沉积于地形低洼部位，这些沉积物经过长期 进低缓特征的喇机形海湾,该环境下沉积的软土 饱水软化和微生物分解等复杂过程最终就形成了 分布范围略窄并具有孔隙比大、结构疏松、含水量 软土。

高和边缘表层常堆积泥炭等特点。此外，局部的 (2)平原型软土:该软土分布广泛，常见的平

沼泽相和鱼塘等地区也会淤积形成有限范围的浅

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i

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层软土。

境复杂在上文已有述及，而软土垂向上分布的深 (4)沼泽相软土:沼泽相软土的沉积环境较为 度范围也非常复杂。工程勘察实践表明，广东省 相似，其一般分布于湖盆地或海滩环境。沼泽相 常见的软土类型中尤其以平原型软土和滨海型软 软土通常沉积在一些地下水和地表水均排泄不畅 土的分布最广并对公路的修筑影响极大。鉴于 的部位，这些部位以自然蒸发量有限而无法使淹 此，本研究选择广东省东部地区某在建高速公路 水地面干化为典型特征。在地形上，这些地面淹 的软土路基断面为对象进行沉降预测分析。该高 水通常属于比较低洼的地带，这为大量的喜水植 速公路存在大量分布于冲积平原之上的路基，路 物滋生提供了条件。随着大量滋生的喜水植物逐 基段地下水位埋深较浅且全路段分布有多个层位 渐衰退，这些衰退的植物体经年齡积并最终形成 的软土，软土的主要类型为淤泥和淤泥质粉质粘 大量的极软弱沉积物。这些沉积物通常出露于地 土且分布厚度大。作为广东省粤东地区与珠江三 表，成分则多以泥炭为主。在这些极软弱沉积物 角洲之间的重要通道,该高速公路是《广东省高速 的下部，一般都会有淤泥层分布，有时底部会与泥 公路网规划(2004~2030年)》规划的“九纵五横两 炭构成互层。

环”中“四横”的重要组成部分。在上述四种类型的软土中，平原型软土和滨 3.1软土的特征

海型软土分布最为广泛，其次为山地型软土及沼 本研究选择沉降预测分析研究所用的路基段 泽相软土。尽管软土会因沉降环境不同而存在差 位于广东省东部的冲积平原上，其地形平坦并以 异，但是大多数软土层的上部会存在一层工程性 农田为主，局部分布有大小各异的鱼塘。该预测 质较好的土层。该土层也被称为硬壳层并主要由

断面处的路基段长约1000m,地下水位埋深为0~I 黄褐色黏性土组成，其厚度不大(一般〇~ 3m)且1.3m，下伏分布了 0.50 ~ 9.20m厚的纯软土。钻探 工程力学性质较好。该硬壳层是长期地下水位下 结果表明，该研究断面下伏有厚度9m的深灰色淤 T

降、水分蒸发、化学风化、淋滤作用、胶结作用和荷泥质粉质粘土(埋藏深度范围大致为8.7~17.7m) 载迁移等近代应力综合作用的产物[21]，其工程性 和厚度6.9m的浅黄色淤泥混砂土 (埋藏深度范围 质也会因成因的不同而存在差异:①内陆地区，这 大致为17.7~24.6m)两个层位。室内分析结果表 些地区的地下水位埋深较深，7jC份蒸发、阳光照射 明，深灰色淤泥质粉质粘土的含水率为40.0%~的长期作用导致地下水位以上的土层变得干燥并 85.9%,孔隙比1.068~2.374。直接剪切试验结果表 形成较厚的较高强度硬壳;②滨海地区，海浪岸流 明，直接快剪条件下的凝聚力介于2.0~20.0kPa且 及潮汐的动水压力作用于软土表层，这些地区通 内摩擦角介于2.6~15.1°，固结快剪条件下的凝聚 常能形成较薄的较低强度硬壳层。

力介于2.0~25.0kPa且内摩擦角介于4.5~25.1。。3软土路基案例分析

固结试验结果显示，压缩系数介于0.510~3.521MPa'压缩模量介于0.88~4.73MPa。综合各 广东省内软土的水平空间分布广泛且沉积环

类指标(表1),该软土的物理力学性质总体极差。

表1研究断面下伏淤泥质粉质粘土的物理力学性质分析结果

基本物理性指标液塑限直接快剪固结快剪固结试验含水率湿密度孔隙比

液限

塑限

塑性液性内摩统计内容

指数

指数

凝聚力

凝聚力

内摩压缩压缩擦角

擦角系数

模量

W

Pe

WL

WP

Ip

II

Cq

cpq

Ccq

9〇qa vEs%

g/cm3

%kPa

度kPa

度MPa1

MPa

最大值85.91.822.37474.452.438.13.2020.015,125.025.13.5214.73最小值40.01.461.06827.0

16.8

9.5

0.43

2.02.62.04.50.5100.88平均值

63.3

1.59

1.756

7.0

5.6

12.8

12.5

1.558

2.07

• 24 •

〇T

2017年第1期李红中，马占武：广东省软土分布特征及其对高速公路路基影响的预测研究总第165期3.2软基沉降预测

本研究用于软土路基断面沉降预测的基础数 软土路基的沉降较为复杂并具有多个阶段。 据为近一年时间内连续观测的42组数据,这些数 已有研究表明，外荷载作用下的软土路基沉降存 据观测的时间间隔除特殊情况下2周外基本都是 在瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降三个沉降阶 1周（B卩基本每7天观测一次)。研究过程中，利用

段[22]，它们在时间上可划分为施工沉降(即填筑体 MATLAB.2013a 软件开展了 T1 (T=365 年）、T2(T= 填筑施工过程中的沉降)和工后沉降(即填筑体施 730天）和T3 (T=1825天)三个时刻的累计沉降量 工结束后的工后沉降)P3]，在空间上可划分为地基 预测，预测拟合曲线的置信度均设置为95%。从 的沉降(即软土地基在包括上部填筑体自重应力 预测曲线与实际观测值的关系可以看出（图2)，泊 的变化荷载作用下的固结沉降)和构筑物的沉降 松曲线法预测曲线与实际测量结果的吻合度最高 (即路堤填筑体本身在分级加载下的自重压密沉 (图2入1~图2£1)，其次为双曲线法（图2人2~图 降)[23]。作为修筑于软土之上的路面基础构造物, 2E2)和指数法（图2A3~图2E3)，Asaoka法的预测 软土路基可以进一步划分为路堤(填方路基)和路 曲线与实际测量结果的吻合度相对最低(图2A4~ 堑(挖方路基)并具有强度低、变形量大、变形持续 图2E4)〇

时间长、含水量高和透水性差等特点[4]。本研究所 根据沉降观测结果，本研究开展的详细预测 选预测断面属于一般路堤段，预测断面的路堤中 结果如下(表2和图3):

心计划填高为3.85m。该工程采取分阶段填土，前 (1)泊松曲线法:该方法的沉降预测依据详见 140天内的填土速率均较低、间隔较密集且大多数 文献[13],它以人口数学泊松曲线为基础并主要用 的单次填土厚度低于0.5m,第二阶段的单次填 于增长或衰变的S型沉降观测曲线。预测结果表 (挖)土的厚度均大于3m且填土的时间间隔较为 明（表2和图3&~图3e),本研究断面的左坡脚在

稀疏。为了增加软土层的沉降速度，施工过程中

Tl、T2和T3时的累计沉降量为174.37mm、 T 采用超载预压的方法，在第337天和第351天分两179.59mm和179.60mm,左路肩的累计沉降量为 次且每次均挖走约3.41m的多余填土。观测结果 299.49mm、305.40mm 和 305.40mm,路中心的累计 表明(图1 )，路基的累计沉降量随着填土量的增加 沉降量为 507.08mm、520.59mm 和 520.60mm,右路 和时间的推移而逐渐递增。在横向断面上，本研 肩的累计沉降量为372.77mm、380.10mm和 究路基中心的总沉降量明显高于两侧，累计沉降 380.10mm,右坡脚的累计沉降量为210.mm、 量总体在公路的两侧均呈现出自“中心^路肩^ 217.mm和217.90mm。据此，泊松曲线法的预测 坡脚，，逐渐降低的特点。

沉降量在T1之后变化不大，T2-T3之间基本保持 原状态而不再发生沉降。

⑵双曲线法:该方法的沉降预测依据详见文 献[12]，其理论依据为假定沉降曲线按照“沉降平均 速度呈双曲线递减”规律变化[24]。预测结果表明 (表2和图3a~图3e),本研究断面的左坡脚在T1、

T2和T3时的累计沉降量为201.78mm、465.91mm 和2308.61mm,左路肩在T1、T2和T3时的累计沉 降量为 375.62mm、3087.80mm 和-902.28mm,路中 心的累计沉降量为5.21mm、55522.80mm和- 1062.25mm,右路肩的累计沉降量为469.55mm、

图1

研究断面的累计沉降观测结果

3883.78mm 和-1095.79mm，右坡脚在 Tl、T2 和 T3 (A-左坡脚;B-左路肩;C-雜中心;D-右路肩;

时的累计沉降量为244.92mm、624.18mm和 E-右坡脚）

18359.51mm。值得补充的是，双曲线法的沉降量

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预测结果在T1和T2时刻均为所有方法中的最大 8.26倍，T3时刻左路肩、路中心和右路肩的预测沉且变化最明显，T2时刻左路肩、路中心和右路肩的 降量突然急剧下降至负值，该结果的出现通常意预测沉降量增长至T1时刻的8.21倍、86.06倍和

味着发生了软土的膨胀反弹。

图2不同方法的预测曲线图

(A-左坡脚;B-左路肩;C-路基中心;D-右路肩;E-右坡脚;1-泊松曲线法;2-双曲线法;3-指数法;4-Asaoka法)

(3)指数法:该方法的沉降预测依据详见文 (4)Asa〇ka法:该方法的沉降预测依据详见文 献[14]，其基本理论依据为基于太沙基的固结理论 献[15]，其理论依据为“一定时间内的沉降观测资料 的“孔隙水压力随时间变化过程呈指数曲线关 预计最终沉降量和沉降速率'预测结果表明(表 系”。预测结果表明(表2和图3&~图3〇,本研究 2和图3化图3e)，本研究断面的左坡脚在T1、T2和

断面的左坡脚在T1、T2和T3时的累计沉降量为 T3时的累计沉降量为141.13mm、159.26mm和 197.09mm、379.45mm 和 811 •55mm，左路肩的累计 161.99mm，左路肩的累计沉降量为231.35mm、 沉降量为 334.61mm、683.26mm 和 1576.53mm，路 275.38mm和285.92mm，路中心的累计沉降量为 中心的累计沉降量为557.93mm、1144.08mm和 388.62mm、470.77mm 和 493.75mm,右路肩的累计 2665.48mm，右路肩的累计沉降量为418.33mm、 沉降量为 293.59mm、350.53mm 和 3.88mm，右坡 841.86mm和11.63mm，右坡脚的累计沉降量为 脚的累计沉降量为169.47mm、192.24mm和 236.29mm、457.76mm 和 1006.85mm。值得说明的 195.99mm。在所有预测方法中，Asaoka法的预测 是，指数法的预测沉降量值较其它方法总体偏高， 沉降量在T1、T2和T3时刻均属于最低状态，从T1 在T1和T2时刻仅次于双曲线法的预测结果,T3 时刻开始的在增长速率均较低。

时刻因双曲线法反弹而位居最高。

• 26 •

2017年第1期李红中，马占武：广东省软土分布特征及其对高速公路路基影响的预测研究总第165期

41)00

60000

10000

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时间/天

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30000

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图3研究断面的累计沉降量预测结果

(a-左坡脚;b-左路肩;c-路基中心;d-右路肩;e-右坡脚;f-断面各部位平均值）

表2研究断面的累计沉降量预测结果

时间预测方法左坡脚

左路肩

路中心

右路肩

右坡脚

泊松曲线法174.37299.49507.08372.77210.T1

双曲线法201.78375.625.21469.55244.92指数法197.09334.61557.93418.33236.29Asaoka法141.13231.35388.62293.59169.47泊松曲线法179.59305.40520.59380.10217.T2

双曲线法465.913087.8055522.803883.78624.18指数法379.45683.261144.08841.857.76Asaoka法159.26275.38470.77350.53192.24泊松曲线法179.60305.40520.60380.10217.90T3

双曲线法2308.61■902.28*-1062.25*-1095.79*18359.51指数法811.551576.532665.4811.631006.85Asaoka法

161.99

285.92

493.75

3.88

195.99

说明:*代表软土发生膨胀反弹导致的负沉降量,Tl=365年、T2=730d、T3=1825d。

4讨论

曲线的拟合优度介于0.9828~0.9947、平均0.9900， 本研究公路软基断面沉降预测曲线的拟合优

这得到了预测曲线与真实测量结果极高吻合度的 度因预测方法和沉降特征的差异而不同。以95% 证实（图2人1~图2£1)。Asaoka法的预测曲线与实 作为拟合曲线的置信度，本研究各种预测方法的 际测量结果的吻合度相对最低，其拟合优度介于

差异导致预测曲线与实际结果的吻合度存在明显 0.7387~0.8117、平均0.76。双曲线法和指数法

的差异（图2)。根据表3中列出的本研究断面预 的预测曲线与真实沉降量吻合程度基本相当，二 测曲线的拟合优度(R-square),泊松曲线法预测

者的预测曲线拟合优度(R-square)分别为0.9542~

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0.9337和0.9592~0.9394,平均值分别为0.9425和 尤其以Asaoka法预测曲线的拟合优度最大值与最0.9479。另外，本研究公路的软基断面不同部位的 小值的差0.0730最为显著。

沉降特征对不同预测方法的适应性也存在差异，

表3

研究断面预测曲线的拟合优度(R-square)

拟合方法左坡脚

左路肩路中心右路肩右坡脚平均值A(Max-Min)

泊松曲线法0.98770.99080.99470.99420.98280.99000.0119双曲线法0.95420.93370.94260.93760,94430.94250.0205指数法0.95920.93940.94620.94490.94990.94790,0198Asaoka 法

0.8117

0.7399

0.7387

0.7484

0.7932

0.76

0.0730

公路软基沉降量预测方法的适宜程度因实际 松曲线法、双曲线法、指数法和Asaoka法四种方法 断面自身特征的差异而不同。根据图1和图4a， 的预测结果,本研究计算出了四种预测方法的平 本研究软基断面的沉降量虽然不断增加,但沉降 均沉降值(表4和图41)~图4£)。根据图41)~图4£， 速率却在观测期内已经出现了明显的放缓并趋向 双曲线法和指数法的预测结果的升降量变化幅度 于稳定。在预测结果中（图33~图3〇,双曲线法和 过高导致四种沉降预测的平均沉降预测值同样明 指数法在本研究观测期之后预测的沉降量呈现出 显偏高(图4)，这与本研究软基断面在观测期内出 急剧增加和突降为负值（暗示可能发生膨胀反 现的沉降放缓并趋向于稳定同样不符（图1和图 弹）,这与本研究软基断面在观测期内出现的沉降 4a)，而现实工程实践中出现这样情况的可能性也 放缓并趋向于稳定明显不符。事实上，指数曲线 非常小。与此同时,本研究固结开始时的沉降观 法因诸多因素制约而导致预测结果精确度遭受影 测资料充分，沉降观测结果具有较好的“S”形特 响[25],而双曲线法简化了 U与T之间的指数关系但 征，60%以上固结度在超载预压和长达一年时间 厚度较大、填土较高和变形速率偏大都会导致软 的沉降期内应该是完全可以满足的，这得到了泊 基产生较大偏差[2q,这可能就是本研究预断面观 松曲线法和Asaoka法预测结果高度吻合实际观测 测期之后的测结果出现急剧变化并明显有违实际 结果现象的有力支持。因此，本研究建议采用泊 观测结果变化趋势的根本原因。相反，Asaoka法 松曲线法和Asaoka法预测结果的平均值作为最终 和泊松曲线法预测的沉降量均缓慢增长并逐渐趋 沉降量预测结果。据此，本研究软土路基断面在

于稳定(图3&~图3f),这与本研究中观测结果的变 T1、T2和T3时的累计沉降量预测结果大致为左坡 化趋势基本吻合(图1和图4a)。事实上，虽然As-

脚 157.75mm、169.43mm 和 170.80mm,左路肩的累 aoka法的预测曲线与实际测量结果的吻合度和拟 计沉降量为 265.42mm、290.39mm 和 295.66mm,路 合优度均最低（图2人4~图2E4和表3)，但沉降预 中心的累计沉降量为447.85mm、495.68mm和 测时满足“固结开始时的沉降观测资料充分”和 507.18mm,右路肩的累计沉降量为333.18mm、 “固结度需要达到60%以后”就能得到较好的效 365.32mm和372.49mm,右坡脚的累计沉降量为 果[15]。对泊松曲线沉降预测法而言，沉降过程中 190.18mm、205.06mm 和 206.94mm。

沉降量与时间之间呈“S”形关系时即能取得较好 表4

研究断面的累计沉降量预测结果平均值

的拟合效果[13]。因此，双曲线法和指数法的预测 时间

预测方法左坡脚左路肩路中心右路肩右坡脚结果与实际观测结果中后期沉降放缓并趋向于稳 平均值a178.59310.27524.71388.56215.39定的现象明显不符，而泊松曲线法和Asaoka法与 平均值b

157.75

265.42

447.85

333.18

190.181087.96本研究软基断面实际观测结果的吻合程度极高。

T2

平均值a296.0514414.5613.07373.01平均值b169.43290.39495.68365.32205.06本研究沉降预测结果建议采用不同预测方法 平均值a865.44316.39654.39385.204945.06T3

的平均值，这是因为不同预测方法的考虑因素不 平均值b

170.80

295.66

507.18

372.49

206.94

同且彼此之间具有或多或少的互补效果。利用泊说明:Tl=365 年、T2=730 天、T3=1825 天。

• 28 •

2017年第1期李红中，马占武：广东省软土分布特征及其对高速公路路基影响的预测研究总第165期

/3o/ o盘

盘

經

跽

届+-4S

2oo4

醎

m 100

^

时间/天

时间/天

S

SS

S

/

/铿盘届4届4凇醎醎时间/天时间/天

图4研究断面累计沉降量预测结果平均值

U-实际测量值;b-左坡脚;c-左路肩;d-路基中心;e-右路肩;f-右坡脚;平均值a-四种方法预测结果的平均值;

平均值b-泊松曲线法和Asaoka法预测结果的平均值）

5结论

合，具体原因包括:本研究断面固结开始时的沉降

(1)

广东省内软土类的类型及形成环境复杂

观测资料充分、沉降观测结果具有较好的“S”形特

多样。山地型软土、平原型软土、滨海型软土、沼

征、超载预压和长达一年沉降时间的条件满足固

泽相软土在广东省内均有分布，各类型软土还可 结度达到60%以后。

以按沉积相划分为具有各自特点的多个亚类。

(2)

本研究公路断面的软土主要为深灰色淤

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