陳錦華

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

軟土地基是指由軟弱土構成的壓縮性土層所組成的地基，具有天然含水量和壓縮系數高等特點。因此，軟土地基特有的工程性質決定了其往往會對基礎造成相鄰的兩個基礎沉降量的差值。如果差異沉降過大，就會使相應的上部結構產生額外應力； 當超過一定的限度時，將會產生裂縫、傾斜甚至破壞。綜上所述，為提高基礎的穩(wěn)定性，當所建建筑物或構筑物位于軟土地基基礎上時必須對其進行處理。

現階段，針對于軟土地基的處理主要是經過三個時期。第一個時期是在1970～1979，當時設計局限性較大，在絕大多數工程設計中，都采取了繞開或是避開這一特殊地段，以最大程度上控制工程投資。第二個時期是在1980～1990，面對日益增長的人口問題和日趨緊張的資源問題，讓越來越多的設計人員盡可能地利用更少的資源規(guī)劃更合理的建設，此時地基處理也不再是一個難題，軟基處理的方案也較為多樣。第三個時期是在1990年以后，隨著科技和經濟的不斷發(fā)展，各種各樣的處理技術被越來越多地采用，化解的軟基處理難題也越來越多，方案的選擇也更加合理。

在前人的研究基礎上，文章依托某工程，采用有限元分析軟件，分析不同軟基處理方法下飛行區(qū)場道工后沉降和飛行區(qū)場道工后差異沉降沿縱向坡率，并進一步探索適用于該項目的最優(yōu)軟基處理方法。

1 軟土的特征

通過對現有研究成果進行歸納總結，在眾多的實際工程中均表明，軟土在不同的地域位置都有其獨特性的體現，即位于不同區(qū)域的軟土甚至是同一區(qū)域不同路段的軟土均有差異性，但總體而言，軟土的顆粒與顆粒集合體之間的空隙較大、天然狀態(tài)下單位體積的質量較低、受荷載作用時體積縮小的性狀較大等特點，見圖1。

圖1 軟土的特點、危害

現階段的處理方式主要是通過施工時的沉降處理和施工后的穩(wěn)定處理，而這兩種處理方式均有其各自的獨特性和差異性。

文章依托于某工程，為滿足相應的協轉需求，需對該機場進行改擴建。其中，飛行區(qū)場道部分地基主要由軟土組成，而軟土地基上修建場道是機場工程領域的一大技術難題。

2 有限元模型建立

采用有限元分析軟件，結合現有實際工程，分析不同軟基處理方法下飛行區(qū)場道工后沉降和飛行區(qū)場道工后差異沉降沿縱向坡率，并進一步探索適用于該項目的最優(yōu)軟基處理方法。

2.1 幾何模型

數值計算模型以有限元軟件中提供的四面體實體單元（由20個節(jié)點組成）為基礎建立，同時為了更加精確模擬“道基-地基”的相互作用，提高計算精度，在建模時網格的劃分采用“疏密有致”的方法從場道中心位置向外，數值計算模型，見圖2。

圖2 數值計算模型

2.2 本構模型

文章對土體采用彈塑性體分析，采用Mohr-Coulomb屈服準則，本構關系則以增量形式來描述。

2.3 計算方案與參數選取

文章采用數值仿真來模擬①換填法、拋石擠淤法、注漿加固（不同材料屬性）；②加筋法；③水泥攪拌樁、CFG樁、素混凝土樁法等；④碎石樁、砂井、排水板法+預壓地基法；⑤振動碾壓、沖擊碾壓、強夯法。計算方案見圖3。

圖3 數值模擬計算方案

2.4 計算結果分析

通過分析可得，上述處理措施中考慮工程造價和現場實際情況后，換填法可滿足飛行區(qū)場道工后沉降和工后差異沉降沿縱向坡率，換填效果如圖4所示。

圖4 換填法處理場道軟基豎向沉降

3 現場試驗

3.1 飛行區(qū)場道工后沉降≤0.2～0.3 m

為了驗證數值計算成果的可靠性，開展現場試驗，檢驗軟土地基工后沉降，現場試驗為了驗證目標值是否達標，小組成員聯合項目施工人員進行了現場試驗，來檢驗軟基工后沉降效果。經現場試驗結果顯示飛行區(qū)場道工后沉降≤0.2～0.3 m。

3.2 飛行區(qū)場道工后差異沉降沿縱向1.0‰～1.5‰

經現場試驗結果顯示飛行區(qū)場道工后差異沉降沿縱向1.0‰～1.5‰，滿足設定目標，見圖5。

圖5 單點沉降計測量原理

4 結論

（1）軟土地基是指由軟弱土構成的壓縮性土層所組成的地基，具有天然含水量和壓縮系數高等特點。（2）針對飛行區(qū)軟基處理應主要滿足：飛行區(qū)場道工后沉降≤0.2～0.3 m和飛行區(qū)場道工后差異沉降沿縱向1.0‰～1.5‰。