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CHINAHIGHWAY中国公路
公路软土路基沉降敏感性分析
付凯斌
（广东冠粤路桥有限公司，广东广州511400）
摘要：
本文以开阳高速公路改扩建工程k3249+150～k3249+510段软土路基工程为依托，基于有限元软件PLAXIS对填土厚度、填土速率及地下水
位变化等软土路基沉降影响因素进行敏感性分析，计算表明：沉降量与填土厚度整体呈正相关，但由于沉降过程中存在伴随着竖向位移的横向位
移，整个沉降过程并不能用一个简单的线性函数来表示。不同的填筑速率下，沉降过程呈现出相似的规律。填筑完成之前，填筑速率越大，沉降速
率越大，沉降速率对填筑速率也表现出较高的敏感性。填筑完成后，沉降速率减至0，不同速率下最终的沉降量都趋于相同值。地下水位的变化也会
直接影响到地基沉降，由于水位变化过程中土体自重应力大小的改变，导致附加应力的产生，最终引起土体压缩量的变化。
关键词：软土；路基沉降；有限元仿真；敏感性分析
0引言
软土天然含水量高并且透水性差，水从孔隙中溢出和土孔
隙体积缩小的时间通常较长，导致其工程地质条件相对较差。
因此，在公路工程建设中，软土路基的沉降和稳定性问题一直
[2,3]
备受关注，成为该领域亟待解决的基础性和热点问题。
本文基于有限元软件PLAXIS建立开阳高速公路改扩建工程
k3249+150～k3249+510段k3249+175断面数值模型并进行仿真分
析，深入探讨了填土高度、填土速率、地下水位变化等影响因素
对软土路基沉降的敏感性问题。
1工程概况
该工程断面地层复杂，上层为承载力低的淤泥、淤泥质
黏土和粉质黏土，下层为灰岩和粉砂岩，相对于上层，其承载
图1有限元计算模型
力更高。从地表向下，各层的容许承载力逐渐增大。
2数值模型建立被设置为不透水边界，以模拟实际情况中地下水对路基的渗
本文选取了开阳高速k3249+150～k3249+510段透影响；由于距离较远，侧向位移对右侧边界的影响不显著，
k3249+175断面作为研究对象，进行了路基的数值模拟计算。基本可以忽略，故将右侧边界设置为和左侧边界相同的不透
根据设计资料，有限元计算模型如图1所示，其中路堤包含4部水类型但侧向变形为零。模型本身已具备足够的精度，为减少
分，分别为1m厚的A组土、1m厚的AB组土、1.5m厚的ABC组土计算量，将底部设置为固定透水边界。
及1.5m厚的渗水AB组土，在模拟过程中，对模型进行如下设
定：路基中心位置设置了无侧向位移的约束条件，以确保模拟3路基沉降影响因素分析
结果的准确性；同时，考虑到地下水流动对路基沉降的影响较为研究单一变量对沉降量的影响，在仿真过程中需对其
小，假设模型内无自由水流动。在边界条件设置上，左侧边界他变量进行控制，基于此，本节深入剖析影响软土路基沉降
2024年第15期/总第667期
责任编辑：曹晶磊美术编辑：娄振杰93
论文THESIS
同的填筑速率下，沉降过程呈现出相似的规律。填筑完成之前，
填筑速率越大，加载期间沉降速率越大，同时沉降速率对填筑
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