【論文關鍵詞】高速公路；路基沉降；沉降計算
【論文摘要】在高速公路軟土地基路段的建設過程中，考慮到軟土地基的複雜性，爲了控制施工進度，後期的施工組織與安排，如何正確計算路基的工後沉降是一個重要問題，本文介紹了用於路基沉降計算的常用方法和一些新方法，並對它們的優缺點進行了剖析，同時對各種方法的計算結果與實際情況作了比較，爲準確計算路基的沉降量提供了方法上的參考。
1．前言
在公路施工過程中，爲了控制施工進度，指導後期的施工組織與安排，同時保證路基的穩定與適用，需要對路基的最終沉降量進行計算預測。高速公路對地基要求甚高，爲了實現其“安全、舒適、高速”的服務目的，在使用年限內不應出現較大的工後沉降，同時還應避免不均勻沉降的發生。隨着我國“五縱七橫”高速公路網的全面展開，高填方路堤和軟土路基也越來越多，如何準確地預測它們的沉降量將會是高速公路建設中的一個重要課題。目前用於計算沉降的方法很多，主要有傳算方法、根據現場實測資料推測的經驗公式法、數值計算法等。本文擬在對傳統的計算方法作一的同時，側重於對新的計算方法作一介紹。
2．傳統計算方法
經典的沉降計算方法將沉降分爲瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降三部分。瞬時沉降包括兩部分：由地基的彈性變形產生的和由地基塑性區的開展，繼而擴大所產生的側向剪切位移引起的。對於固結沉降的計算，主要採用分層總和法。次固結沉降常採用分層總和法根據裏蠕變試驗確定參數求解。最終沉降量的計算通常採用固結沉降值乘以經驗係數的方法。
2.1分層總和法
分層總和法是先求出路基土的豎嚮應力，然後用室內壓縮曲線或相應的壓縮性指標，壓縮係數或壓縮模量分層求算變形量再總和起來的方法，這種方法沒有考慮路基土的前期應力。e-lgp曲線法可以克服這個不足，能夠求出正常固結、超固結和欠固結情況下路基土的沉降。但這兩者都是完全側限條件下的變形計算方法，所以司開普頓和比利提出利用半經驗的方法來解決這個問題。關於分層總和法的介紹比較多，這裏不再贅述。使用該方法有一點必須引起重視，就是壓縮層深度的選擇，這可以從位移場角度和應力場角度加以考慮，具體可參見參考文獻[1]。
2.2應力路徑法[2]
直接用有效應力路徑法來計算沉降的步驟是：①在現場荷載下估計路基中某些有代表性(例如土層的中點)土體單元的有效應力路徑；②在試驗室做這些土體單元的室內試驗，複製現場有效應力路徑，並量取試驗各階段的垂直應變；③將各階段的垂直應變乘上土層厚度即得初始及最後沉降。
有效應力路徑法可以克服估計初始超孔隙壓力以及固結沉降的街接上存在不夠合理的地方這個缺點，但它無法避
免用彈性理論來計算土體中的應力增量。
3．現場實測資料推測沉降
由於荷載作用下路基沉降需要一段時間才能完成，所以透過前期的沉降觀測資料可以推算路基的最終沉降量。
3.1對數配合法
由路基固結度常用式U=1-ae-bt及其定義式，在實測的初期沉降-時間曲線上任意取3點且使它們之間的時間間隔相等，可得最終沉降量。爲了使推算結果精確一些，時間間隔值儘可能取大一些，這樣對應的沉降差值就要大一些。
3.2雙曲線配合法
該法認爲時間沉降量爲一雙曲線，可由此確定路基的沉降量。但用該公式的計算結果與實測比較後發現偏離較大[3]，推算的最終沉降量也偏大，如果沉降過程的觀測歷時較長，而且在求算最終沉降量時着重於後一階段的沉降曲線的話，就可得到較好的結果。