佛山市某物流中心道路工程地面沉降问题浅析

李亚军

摘要：佛山地区大部分地段属海陆交互相沉积区，属地面沉降中——高易发区，本文佛山某物流中心道路实例，根据研究道路沿线的岩土类型及其组合特征，结合道路沿线地质构造特征和地质作用特点，根据规范计算道路最终沉降量，并提出合理建议，对类似工程具一定的指导意义。

关键词：道路工程；地面沉降

本文受到国家自然科学基金青年项目——硅酸盐熔体与地幔岩石反应的微量元素实验研究（批准号41502057）和宿州区域发展协同创新中心全国开放课题重点项目——祁东煤矿水文地球化学模拟研究（2014SZXTKF02ZD）联合资助。

1. 工程概况

佛山市某物流中心道路工程属旧路改造工程，现状路面宽约28m，改造后路基宽度40m，公路总长约2.91km，全路段共需接长旧涵洞14道。据野外地质灾害调查结果，拟建工程可能引发或可能遭受的主要地质灾害为地面沉降，主要表现为路面产生裂缝、房屋产生裂缝破坏等。

2. 工程地质简况

根据勘察报告结合野外调查，工程沿线土层主要由第四系人工填土（Qml）、第四系海陆交互相沉积层（Qmc）和第四系残积层（Qel）组成，下伏基岩为古近系宝月组基岩（E2by）。人工填土层以素填土为主，第四系主要由粉质粘土、淤泥质土、粉砂、粘土、残积土等组成，与下伏基岩呈不整合接触，基岩主要为粉砂质泥岩。

3. 地面沉降分析

产生地面沉降的主要因素有：（1）工程沿线软土层较发育，分布厚度不均；（2）原地面高程与工程设计标高之间的差值决定着人工填筑土的体积和重量，直接影响着地面沉降量；（3）工程各部分不同的基础类型，对地面沉降的影响存在着一定的差异。

地面沉降量主要包括人工填筑土的自重固结和软土层的压缩变形两部分，分析如下：

3.1 人工填筑土的自重固结

研究场地属三角洲平原区，工程沿线地面高程变化较大，局部鱼塘发育，场地在开挖平整过程中，必然有一定厚度的填土，受沿线地形地物和区域内规划高程的影响，填土高度多有变化。一般新近填土，未进行工程压密处理，会产生较大的自重压密固结，在未完成自重固结之前，结构松散，其沉降量一般较高，承载力低，不能作为基础持力层。此外，填土厚度、密实度不均匀，导致路基不均沉降，易产生差异沉降。

3.2 软土层的压缩变形

研究场地内软土层主要为淤泥质土。土层呈深灰色，饱和，流塑，含腐殖质、腐叶等，具有天然含水率高，孔隙率大，高压缩性，工程性质差，在荷载作用下易产生沉陷和剪切变形，对公路路基的稳定性影响较大。淤泥质土的压缩变形主要与软土的厚度、埋深、工程类型及其荷载大小有关，地面沉降地质灾害的危险性与软土分布、灾害发育程度和危害对象有关。

4. 地面沉降计算

因此，结合工程沿线软土厚度和设计填方量，选取若干个钻孔，分别计算沉降量。按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中应力面积法计算路基沉降量，公式为

s=ψs s′=ψs （ziαi-zi-1αi-1）

由于为旧路改造，设计标高与现状地面标高基本一致，取动荷载值作为附加荷载，其中动荷载取值于公路工程技术标准。本文选取钻孔ZK19展示计算过程及简图，详见表1及图1。

5. 地面沉降区地质灾害危险性程度预测

按《广东省地质灾害危险性评估实施细则》中的区域面积性及线状工程的标准来划定地质灾害危险性程度（见表2）。根据路基所处地区的工程地质条件，参考地面沉降量大小确定地基不均匀沉降的危险程度和危险性等级，将沉降量s<300mm划分为沉降量小区，300mm≤s≤800mm划分为沉降量中等区，s>800mm划分为沉降量大区。

6. 防治措施

6.1 本线路中北部软土较发育，埋藏较浅，厚度较大，地表水系较发育，其防治可采用CFG+砂垫层结合袋装砂井堆载预压方法或水泥搅拌桩等方法进行加固处理，提高地基承载力。袋装砂井法属排水固结法中施工速度快、效率高，结合堆载预压，可改善饱和软土的排水条件，使其加速固结，达到提高强度、减少工后沉降的要求。

6.2 对于无软土分布地段，对上部填土进行压实处理，或换填透水性较好的砂类土进行处理。

6.3 对于涵洞工程，宜采用钻、冲孔桩基础，以稳定基岩做基础持力层，对于涵洞处，应和路基同时处理，采用搅拌桩、袋装砂井堆载预压法结合CFG桩等进行处理，防止出现不均沉降而形成桥头跳车现象。

6.4建议在工程施工和完工后设置一定数量的监测点，对新建路基和附近道路进行沉降监测，掌握其沉降规律。

参考文献：

[1] 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版本）.

[2] 《工程地质手册》（第四版）.

[3] 《地基处理手册》编写委员会，地基处理手册（第二版）[K]，北京： 中国建筑工业出版社，2000.