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随着我国经济的快速发展，作为基础建设的重要组成部分，高速公路得到了飞速的发展。但很多地区都有并不适合修建高速公路的软土路基，软土的特殊性质决定了如果软土路基处理不当，实际工程中就会出现很多问题，如：路面变得凹凸不平，造成积水，甚至路面开裂，整个路面发生破坏等现象。这些都是由于路基沉降量大或者沉降不均匀引起的，极大地影响了行车安全性。同时由于高速公路交通量大，养护时间较少，造成返修困难，甚至会出现重复返修也无法达到设计值的情况，造成资源的重大浪费。由于高速公路的路基线长，工程量大，不像面积相对较小的建筑路基那样可以采用各种形式的人工路基，在工程量和费用方面的限制下，高速公路只能采用相对简单的路基处理方法。因此，如何对软土路基进行合理的沉降分析和预测，以便在有限的条件下获得高效的使用性就成为公路交通设计、建设中具有重要理论和现实意义的研究课题。
1.软土路基的特点
路基是指按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。它是用土或石料修筑而成的线形结构物，承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造中最重要的组成部分。软土路基就是在软弱土层上修建的线性结构物。对于高速公路软土路基，软土所有不良工程性质都表现的淋漓尽致，比如压缩性大、抗剪强度低、具有触变性、流变性、不均匀性等等。同时又由于高速公路造价高，技术要求高，对沉降各方面都有严格要求和规定。而且高速公路路线长，工程地质条件相对复杂，由于客观条件的限制不能进行非常详细的勘查，技术参数的取得并不十分精确，使得在软土地区修建高速公路十分困难。
2.影响沉降的因素
2.1侧向变形对沉降量的影响
在刚加载时，土体处于弹性状态，土中孔隙水来不及排出，由于土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形，在荷载增加最初阶段的沉降主要是由侧向变形引起，沉降量呈线性增加。
2.2砂井对沉降量及固结期的影响
选择合适的砂井间距和砂井长度可提高固结度和减短固结时间。由于固结时间与排水的距离的平方成反比，并且多数软土水平向的渗透性比垂直向好，因此在地基内设置砂井等竖向排水体，可以缩短排水距离，加速土层的固结，减少工后沉降。但砂井间距也不宜过小，否则砂井周围土受到扰动，地基土强度受到削弱，极限填土高度大幅降低并会增加沉降量。
2.3土工织物对沉降的影响
土工织物可以起到均匀地基应力，减小侧向位移，改善沉降的作用。同时它能隔离上下土体，提高路堤的稳定性，在一定程度上调整不均匀沉降，但不能显著地约束水平向变形。
2.4固结土层的地质类型对沉降的影响
根据土层现有的有效自重应力 po和最大先期压力 pc的关系可将天然土层分为三种：正常固结土层（pc=po），超固结土层（pc>po），欠固结土层（pc 2.5硬壳层对沉降的影响
当地表存在硬壳层时，承担了很多地基上的荷载，其传到软土层的附加应力大大地减少，减少了软土路基的压缩变形。当土中有效应力不超过先期固结应力时地基沉降将很小。
3.高速公路软土路基的沉降变形分析
3.1高速公路软土路基沉降变形组成
经典土力学认为，地基沉降包括瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三部分，软土路基的最终沉降量为三者之和。
瞬时沉降是在荷载作用下软土没有任何体积变化的畸变所引起的，其发生非常迅速。尽管沉降不是立即发生的，仍可以认为是饱和软土中的孔隙水来不及排出时所发生的沉降。 瞬时沉降和加载方式与加载速率有很大的关系。主固结沉降是由于荷载置于地基上后，随着时间的延续，孔隙水从土体中流出，引起体积随时间的减少，因而地基体系逐渐发生沉降。它是由于外荷载引起超孔隙水压力的水力梯度促使水从土体内排出，而应力增量转移到土体骨架上而发生的沉降。在此阶段，水流的速率受到软土的孔隙压力、渗透性和压缩性的影响， 随着孔隙压力的消散，水流的速率将降低，随着孔隙压力消散的基本完成，达到不变的有效应力状态。这部分变形为固结变形，主要发生体积的变化，对应的沉降为主固结沉降。次固结沉降是由于超静水压力消散，主固结变形完成后，在有效应力作用下土骨架的改变所致，是软土路基中土粒骨架在持续荷载下发生蠕变所引起的。次固结变形取决于土骨架本身的蠕变性质。其速率与含水量、孔隙比、有机质含量、温度等因素有关，与软土的厚度无关。事实上，瞬时固结、主固结和次固结都是在受力后同时开始发生的，只是在某个阶段以一种沉降变形为主。
3.2高速公路软土路基沉降变形的特点
在高速公路建设中，一般情况下把原状地面下的土称之为路基，地基高于原地面的填方土称之为路堤。当建筑物通过它时，将荷载传给地基以后，在地基内部将产生应力和变形，从而引起建筑物基础的下沉。土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。体积变形主要由正应力引起的，它只会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏。形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展，通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。公路路基的主体，是由岩土构筑而成，其强度与稳定性受自然因素和人为因素的影响极大。为了研究路基的垂直变形，我们采用沉降板观测地表沉降。沉降板观测主要用于观测软基地表沉降的大小，以此来控制填土施工过程中的填土速度，使填土荷载的增加和软土抗剪强度的增长相适应，从而使路堤不产生滑移破坏。根据堆载（超载）预压完成后实测沉降曲线推算得到最终沉降量和工后沉降量来判断是否满足卸载要求，并以此来确定卸载时间。
3.3高速公路软土路基沉降变形规律
根据软土路基沉降变形的机理和特点，软土路基的沉降变化基本上要经历四个过程：（1）发生阶段。在对软土路基刚加载时，土体处于弹性状态，土中的孔隙水来不及排出，土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形，在荷载增加的最初阶段，软土地基的侧移速率较大，沉降呈线性增加。（2）发展阶段。随着填土高度的增长，荷载的不断加大和时间的推移，地基土中的孔隙水被逐漸排出，超静孔隙水压力逐步消散，土体被逐渐压密产生体积压缩变形，入弹塑性状态，此时土体的沉降速率增长很快。（3）稳定阶段。当加载完成后，荷载不再增加，孔隙压力不断减小并接近完全消散，固结过程尚未完全完成，土体的沉降将随着时间的推移而继续增加，沉降速率逐渐变小，土体不断发生固结。（4）极限阶段。当时间足够长时，沉降达到极限状态，沉降量不再增加，沉降速率降为零，此时的沉降量为地基的最终沉降量。
我国许多地区存在着大面积的软土，在交通荷载等多种因素作用下，常使道路沉降变形，严重影响道路的质量和使用，由此造成巨大的经济损失。因此，软土路基的沉降问题受到高度重视，为了控制地基的工后沉降就必须根据己有的资料对地基的工后沉降进行合理的分析预测，结合工程实际情况，采取有效措施，以更好的达到增强土体强度并且缩短工期、节约费用的目的。 [科]
1.软土路基的特点
路基是指按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。它是用土或石料修筑而成的线形结构物，承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造中最重要的组成部分。软土路基就是在软弱土层上修建的线性结构物。对于高速公路软土路基，软土所有不良工程性质都表现的淋漓尽致，比如压缩性大、抗剪强度低、具有触变性、流变性、不均匀性等等。同时又由于高速公路造价高，技术要求高，对沉降各方面都有严格要求和规定。而且高速公路路线长，工程地质条件相对复杂，由于客观条件的限制不能进行非常详细的勘查，技术参数的取得并不十分精确，使得在软土地区修建高速公路十分困难。
2.影响沉降的因素
2.1侧向变形对沉降量的影响
在刚加载时，土体处于弹性状态，土中孔隙水来不及排出，由于土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形，在荷载增加最初阶段的沉降主要是由侧向变形引起，沉降量呈线性增加。
2.2砂井对沉降量及固结期的影响
选择合适的砂井间距和砂井长度可提高固结度和减短固结时间。由于固结时间与排水的距离的平方成反比，并且多数软土水平向的渗透性比垂直向好，因此在地基内设置砂井等竖向排水体，可以缩短排水距离，加速土层的固结，减少工后沉降。但砂井间距也不宜过小，否则砂井周围土受到扰动，地基土强度受到削弱，极限填土高度大幅降低并会增加沉降量。
2.3土工织物对沉降的影响
土工织物可以起到均匀地基应力，减小侧向位移，改善沉降的作用。同时它能隔离上下土体，提高路堤的稳定性，在一定程度上调整不均匀沉降，但不能显著地约束水平向变形。
2.4固结土层的地质类型对沉降的影响
根据土层现有的有效自重应力 po和最大先期压力 pc的关系可将天然土层分为三种：正常固结土层（pc=po），超固结土层（pc>po），欠固结土层（pc
当地表存在硬壳层时，承担了很多地基上的荷载，其传到软土层的附加应力大大地减少，减少了软土路基的压缩变形。当土中有效应力不超过先期固结应力时地基沉降将很小。
3.高速公路软土路基的沉降变形分析
3.1高速公路软土路基沉降变形组成
经典土力学认为，地基沉降包括瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三部分，软土路基的最终沉降量为三者之和。
瞬时沉降是在荷载作用下软土没有任何体积变化的畸变所引起的，其发生非常迅速。尽管沉降不是立即发生的，仍可以认为是饱和软土中的孔隙水来不及排出时所发生的沉降。 瞬时沉降和加载方式与加载速率有很大的关系。主固结沉降是由于荷载置于地基上后，随着时间的延续，孔隙水从土体中流出，引起体积随时间的减少，因而地基体系逐渐发生沉降。它是由于外荷载引起超孔隙水压力的水力梯度促使水从土体内排出，而应力增量转移到土体骨架上而发生的沉降。在此阶段，水流的速率受到软土的孔隙压力、渗透性和压缩性的影响， 随着孔隙压力的消散，水流的速率将降低，随着孔隙压力消散的基本完成，达到不变的有效应力状态。这部分变形为固结变形，主要发生体积的变化，对应的沉降为主固结沉降。次固结沉降是由于超静水压力消散，主固结变形完成后，在有效应力作用下土骨架的改变所致，是软土路基中土粒骨架在持续荷载下发生蠕变所引起的。次固结变形取决于土骨架本身的蠕变性质。其速率与含水量、孔隙比、有机质含量、温度等因素有关，与软土的厚度无关。事实上，瞬时固结、主固结和次固结都是在受力后同时开始发生的，只是在某个阶段以一种沉降变形为主。
3.2高速公路软土路基沉降变形的特点
在高速公路建设中，一般情况下把原状地面下的土称之为路基，地基高于原地面的填方土称之为路堤。当建筑物通过它时，将荷载传给地基以后，在地基内部将产生应力和变形，从而引起建筑物基础的下沉。土体受力后引起的变形可分为体积变形和形状变形。体积变形主要由正应力引起的，它只会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏。形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展，通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。公路路基的主体，是由岩土构筑而成，其强度与稳定性受自然因素和人为因素的影响极大。为了研究路基的垂直变形，我们采用沉降板观测地表沉降。沉降板观测主要用于观测软基地表沉降的大小，以此来控制填土施工过程中的填土速度，使填土荷载的增加和软土抗剪强度的增长相适应，从而使路堤不产生滑移破坏。根据堆载（超载）预压完成后实测沉降曲线推算得到最终沉降量和工后沉降量来判断是否满足卸载要求，并以此来确定卸载时间。
3.3高速公路软土路基沉降变形规律
根据软土路基沉降变形的机理和特点，软土路基的沉降变化基本上要经历四个过程：（1）发生阶段。在对软土路基刚加载时，土体处于弹性状态，土中的孔隙水来不及排出，土体的侧向变形使土体发生瞬时剪切变形，在荷载增加的最初阶段，软土地基的侧移速率较大，沉降呈线性增加。（2）发展阶段。随着填土高度的增长，荷载的不断加大和时间的推移，地基土中的孔隙水被逐漸排出，超静孔隙水压力逐步消散，土体被逐渐压密产生体积压缩变形，入弹塑性状态，此时土体的沉降速率增长很快。（3）稳定阶段。当加载完成后，荷载不再增加，孔隙压力不断减小并接近完全消散，固结过程尚未完全完成，土体的沉降将随着时间的推移而继续增加，沉降速率逐渐变小，土体不断发生固结。（4）极限阶段。当时间足够长时，沉降达到极限状态，沉降量不再增加，沉降速率降为零，此时的沉降量为地基的最终沉降量。
我国许多地区存在着大面积的软土，在交通荷载等多种因素作用下，常使道路沉降变形，严重影响道路的质量和使用，由此造成巨大的经济损失。因此，软土路基的沉降问题受到高度重视，为了控制地基的工后沉降就必须根据己有的资料对地基的工后沉降进行合理的分析预测，结合工程实际情况，采取有效措施，以更好的达到增强土体强度并且缩短工期、节约费用的目的。 [科]