第二节　地基处理与沉降控制

一、软土及松软土地基设计

1.软土地基

经沉降和稳定检算，结合工程地质条件综合分析确定加固措施。

（1）浅层软土（软土厚小于2m时），采用挖除换填优质材料处理；

（2）厚度大于2m的软土地基，采用CFG桩网复合地基，并加强垫层设计；

（3）厚层、深厚层软土地基，采用CFG桩网复合地基、沉降控制复合桩基、预应力管桩桩筏结构加固；特殊工点如上海虹桥地区，软土厚约45m，采用钻孔灌注桩结合C40钢筋混凝土薄板梁的桩板结构加固；

（4）地基处理后仍不能满足要求地段联合堆载预压，预压期不小于6个月。

路堤填筑时，于坡脚外设置边桩进行水平位移观测，于基底设置沉降板进行沉降观测。控制标准：基底面沉降速率小于1.0cm/d，水平位移速率小于0.5cm/d。

2.松软土地基

松软土地基评判标准见表3.1.10。

松软土地基经检算，结合工程地质条件综合分析确定加固措施。

（1）当处理深度小于2m时，采用挖除换填处理；

（2）当处理深度大于2m时，采用CFG桩复合地基、沉降控制复合桩基、预应力管桩桩筏结构加固；

（3）地基处理后仍不能满足要求地段联合堆载预压，预压期不小于9个月。

路堤填筑时，于坡脚外设置边桩进行水平位移观测，于基底设置沉降板进行沉降观测。控制标准为基底面沉降速率小于1.0cm/d，水平位移速率小于0.5cm/d。

3.沉降计算

（1）分层总和法。分层总和法是地基沉降计算的基本方法，压缩试验资料用e—p曲线。

（2）复合模量法。复合模量法计算地基变形，地基内的应力分布，采用各向同性均质线性变形体理论计算。

（3）等效作用分层总和法。对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，其最终沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用的附加压力近似取承台底平均附加压力。等效作用面以下的应力分布采用各向同性均质直线变形体理论。

（4）Mindlin应力解法。《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）提供了Mindlin应力解法计算桩基沉降。地基中某点的竖向附加应力采用J.D.Geddes将弹性理论中R.D.Mindlin解积分导出的由桩侧阻力和桩端阻力所产生的应力计算公式，将各根桩在该点所产生的附加应力，逐根叠加计算。

以上介绍的四种沉降计算方法均在京沪高速铁路地基沉降计算中进行了应用。分层总和法是地基沉降计算的基本方法，主要用于天然地基沉降分析计算；复合模量法主要用于CFG桩加固地基的沉降计算；等效作用分层总和法主要用于管桩加固地基沉降计算；采用Mindlin应力解法对部分工点管桩及CFG桩加固地基沉降结果进行了校核计算。

4.固结度计算

地基平均固结度的计算，包括竖直向固结与水平向固结两部分，当不设置竖向排水体时，只需计算第一部分的固结度。

对不满足工后沉降控制标准的地段，需采取适当措施处理。工点设计时结合上部荷载、轨道结构、不同工程类型分布等，围绕线路运营、结构允许变形，加强纵向沉降、舒适度控制分析，着重进行分区段纵向沉降控制设计，即在横断面沉降分析的基础上，进行纵向沉降评估分析，并调整措施，特别是过渡区段。

5.典型工点地基处理及沉降控制设计

1）一般土质地基处理及沉降控制设计

河流相高阶地黏性土是京沪高速铁路的代表性地基土类型之一，也是徐沪段路基土质地基地段的主要承载层或持力层。该类土合理利用或处理决定着高速铁路工后沉降控制的成败和投资，工程设计中分析了该层土的结构性和结构屈服强度，主要采用了短桩桩网复合地基联合堆载预压的处理方案。代表性工点如DK1089+220～+323.32，位于江苏省镇江市附近，属长江高阶地及坳谷相中压缩性黏性土类地基，路基填高为3.1～5.6m。地层岩性：（1）层为黏土，褐黄色夹灰白色，表层软塑，厚2～4m，其下硬塑，厚大于30.0m，地层物理力学指标：w=22.57，γ=19.6kN/m3，e=0.69，cu=21.35kPa，φu=42.5°，av=0.19MPa-1，Es0.1～0.2=9.08MPa。地基采用CFG桩网复合地基加固，联合堆载预压。桩长为6.0～10.0m，桩间距一般地段为1.8m，桥涵路过渡段为1.6m，桩直径为0.5m，桩顶设桩帽结构，桩帽直径为1.0m，上铺设0.6m厚垫层，垫层内夹铺土工格栅，其极限抗拉强度不小于100MPa；桥头预压土柱高为3m，其余为2m。代表性横断面设计如图3.1.9所示。

桩网复合地基总沉降按加固区沉降与下卧层沉降叠加的计算方法，短桩桩端处附加应力按Boussinesq法计算；工后沉降仅考虑列车荷载作用下下卧层的残余沉降，按“沉降完成比例”进行分析。该段路基实测总沉降最大为18.4mm，工后沉降小于5mm，与计算分析值较为接近。同类工点测试数据表明，该方案总沉降量较小，一般不大于30mm，工后沉降控制效果良好，满足铺设无砟轨道的要求。

2）深厚层松散软弱地基处理及沉降控制设计

宿州东站位于安徽省宿州市境内，设计里程DK755+461.02～DK757+377.44，车站规模为两台夹六线。工点属黄淮冲积平原，勘察揭示第四系覆盖层厚度大于70m，地形平坦，地势开阔，路基填高为6.3～7.8m。地层自上而下：上部（1）～（3）层为冲积成因第四系全新统松散粉土，软塑粉质黏土、黏土层，厚约14～18m，属松散软弱地基；（4）层为粉土、粉砂，褐黄色，中密，饱和，局部含薄层黏土及少量姜石，厚大于3m；（4）-2层为黏土，褐黄色，硬塑，含少量姜石及铁锰结核，局部夹有薄层粉砂；（5）层为黏土，棕黄色，硬塑，局部含少量姜石及铁锰结核；（5）-1层为粉砂，局部为细砂，黄褐色，中密～密实，饱和。各层物理力学指标见表3.1.11。

考虑车站正线与站线、站台的沉降控制标准差异，分别采用不同的地基处理方案。正线及不可分隔站线地段（如咽喉区）采用高强度预应力管桩桩筏结构加固。管桩混凝土强度等级C80，壁厚为0.1m，选择第（4）层粉土层作为持力层，桩长为18～23.5m，桩径为0.5m，桩间距为2.2～2.4m，正方形布置，桩顶设C30钢筋混凝土筏板，厚0.5m，与管桩“锚固”式连接，形成“三向”刚度均较高的整体式桩筏结构，并联合堆载预压，预压高一般地段为3m，桥路过渡段为4m，预压时间不小于12个月。站线及站台地基采用预应力管桩加固，桩长为10～11m，桩径为0.5m，桩间距为2.4m，正方形布置，桩顶设1.2m×1.2m正方形桩帽，其上设碎石垫层，垫层内夹铺一层土工格室，极限抗拉强度不小于180MPa。代表性横断面设计如图3.1.10所示。

总沉降采用桩的弹性变形加下卧层沉降的计算方法，下卧层沉降按实体深基础法计算，计算深度采用变形比法确定。工后沉降按不同阶段“沉降完成比例”求解，除沉降验算外，尚需进行单桩承载力和桩身强度验算。筏板设计计算采用“二维框架法”，最大正负弯矩和剪力的荷载工况为筏板自重+路堤填料+预压土+收缩应力，地基土反力作为安全储备不考虑。该段预压9个月后，沉降趋于稳定，实测地基总沉降为22.3～51.4mm，工后沉降小于4.5mm，满足铺设无砟轨道的要求。

3）中浅层软土地基处理及沉降控制设计

对于中浅层低矮软土路基地基处理方案的选择，既要考虑工后沉降控制，又要考虑列车循环荷载作用下地基与路基共同作用的动力长期稳定性。代表性工点如K1073+500.6～DK1073+975.6段路基，工点位于岗间坳谷区，路基填高为0～3.2m。地层岩性自上而下：（1）层为粉质黏土，褐灰色，硬～软塑，厚为2～9.8m；（1）-1层为淤泥质粉质黏土，灰色，软～流塑，厚为3～9.9m；（2）层为粉质黏土，褐黄色，硬塑，厚为6～12.1m；（3）层为花岗闪长岩，全～弱风化。各层物理力学指标见表3.1.12。

为充分发挥桩体强度的优势，并提高动力长期稳定性，地基采用CFG桩沉降控制复合桩基—疏桩筏基加固处理。基底主要受力区内CFG桩间距为2.4m，正方形布置，桩顶设C30钢筋混凝土筏板，厚为0.5m，选择（2）层硬塑粉质黏土作为持力层，桩长为4～18m，桩径为0.5m。余桩间距为1.8m，正方形布置，桩顶设0.6m厚垫层内夹铺一层土工格栅，其极限抗拉强度不小于100kN/m。代表性横断面设计如图3.1.11所示。

桩身范围沉降量按照弹性公式计算；下卧层沉降量按照改进Minddlin-Geddes法计算，其中桩间土和桩承担的荷载均取总荷载的50％。桩基筏板看作支承在许多弹簧上的连续梁，用弹性支承连续梁法进行结构计算。填土荷载直接作用在梁上，桩的弹簧系数可由桩在设计荷载下群桩的沉降值来计算，桩间土的弹簧系数由基床系数来估算。该段实测总沉降值为6.24～8.18mm，工后沉降满足铺设无砟轨道要求。

4）深厚层软土地基处理及沉降控制设计

（1）埋入式U形结构

①DⅠK57+208.37～DⅠK57+814.22埋入式U形结构

该段线路位于廊坊市内。沿既有京山线右侧走行，并逐渐占用既有线位，既有线外移改线，高速线与京山Ⅱ线线间距为9.26～15.5m，线路以低填浅挖通过，地形平坦、开阔，路堤中心最大填高为1.815m。

地层：表层为杂填土，以粉土为主，含大量碎石和灰渣，灰色，稍湿，松散，厚为0.0～3.9m；粉砂，褐黄色，潮湿，松散；粉土，灰色、黄褐色，中密～密实，潮湿，含少量姜石；黏土，灰色，软塑，含有机质，厚为1.9～3.1m，σ0=100kPa；黏土，黄褐色、灰褐色，硬塑、软塑；细砂，褐黄色，中密～密实，饱和；中砂，灰色，密实，饱和；粉砂，褐黄色，中密，饱和。

水文地质特征：地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深为3.10～6.80m。地下水主要由大气降水补给，水位变化幅度为2～3m。根据水质分析报告，地下水对混凝土具有硫酸盐侵蚀性，环境作用等级为H1。

该工点距离既有线较近，为减少施工对既有线的干扰以及降低既有线对施工的影响，设置了埋入式U形结构（图3.1.12），U形结构边墙间距离为路基面宽度，该段不具备堆载预压条件。基底采用预制管桩加固，路基面最外侧各一排桩采用旋喷桩加固。桩顶与U形结构底面间设0.15m厚的碎石垫层。路基开挖时，设置工字形钢临时支护；预制桩施工前在既有线侧设减压孔。

②DⅠK60+458.51～DⅠK60+716.19埋入式U形结构

该段线路位于廊坊站内，廊坊站与既有廊坊站并站设置，高速线位于既有京山线右侧。路堤中心最大填高为3.5m。

地层：表层为杂填土，黄褐色，松散，潮湿，成分为生活垃圾，夹大量灰渣；粉土，灰色、褐黄色，潮湿，中密～密实；黏土，灰色，软塑，厚0.0～5.0m，σ0=110kPa；黏土，黄褐色，软塑～硬塑；黏土，黄褐色，软塑，厚0.0～3.1m，σ0=140kPa；粉质黏土，黄褐色，软塑，厚0.0～2.2m，σ0=140kPa；粉质黏土，黄褐色，软塑～硬塑；粉砂，褐灰色，中密，饱和，厚0.0～2.9m，σ0=110kPa；粉砂，褐黄色，密实，饱和；中砂，灰褐色，密实，饱和；细砂，褐灰色、黄褐色，中密～密实，饱和。

水文地质特征：地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深为0.05～3.40m。地下水主要由大气降水补给，水位季节变化幅度为2～3m。地下水对混凝土具有硫酸侵蚀性，DⅠK60+458.51～DⅠK60+700段环境作用等级为H1，DⅠK60+700～DⅠK60+716.19段环境作用等级为H2。

路基基底采用CFG桩加固，桩径为0.4m，间距为1.6m，正方形布置。地面整平后，施工CFG桩，清除桩头后，于桩顶铺设0.15m厚碎石垫层，垫层上浇筑U形槽，U形槽底板厚为0.5m，边墙厚为0.3m。沿线路方向，每隔30m设置一道伸缩缝，宽度为2cm，其内填沥青木板。路堤基床底层填筑完成，基床表层填筑前填筑预压土，预压土高度为3.5m，预压时间不少于6个月。

地基表层为含生活垃圾的杂填土，需进行换填，为减小换填及地基加固范围，采用了埋入式U形结构（图3.1.13），减小了工程实施对既有线的影响，同时节省了工程投资。

（2）DⅠK59+000～DⅠK59+200载体桩

DⅠK59+000～DⅠK59+200段位于廊坊站内，线路以填方通过，线路位于既有京山线右侧，路堤中心最大填高为2.0m。

地层（图3.1.14）：表层为杂填土，黄褐色，潮湿，松散，夹砖头，灰渣等建筑垃圾；粉砂，褐黄色，松散，饱和，含云母及氧化铁；细砂，褐黄色，密实，饱和，夹粉土；粉砂，褐黄色～灰褐色，密实，饱和；黏土，灰色，软塑，厚0.0～2.3m，σ0=110kPa；黏土，黄褐色，硬塑；粉土，褐黄色，潮湿，密实，饱和；粉质黏土，灰褐色，硬塑；粉质黏土，灰色，软塑～硬塑，厚1.8～3.5m，σ0=130kPa。

水文地质特征：地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深为0.05～3.40m。地下水主要由大气降水补给，水位季节变化幅度为2～3m。地下水对混凝土具有硫酸盐侵蚀性。

地表以下8.7～12.5m为中密细砂，为充分利用该层的承载能力，该段路堤基底采用载体桩（图3.1.15）加固，载体桩桩径采用0.43m，桩间距为2.0m，正方形布置。DⅠK59+000～+100段桩顶设0.15m厚碎石垫层，其上设0.5m厚钢筋混凝土板；DⅠK59+100～+200段桩顶设直径为1.0m，高0.4m的桩帽，其上设0.15m厚碎石垫层，再上设0.5m厚钢筋混凝土板。路堤基床底层填筑完成，基床表层填筑前填筑预压土，预压土高度为3.5m，预压时间不少于6个月。根据沉降观测情况，该段路基工后沉降满足无砟轨道要求，较相邻地段CFG桩方案显著减少了工程投资，证明载体桩在地基浅层存在较好持力层条件下具有明显的技术优势。

（3）DⅠK58+450～+550桩板结构

DⅠK58+450～+550段线路位于廊坊站内，既有京山线右侧，既有银河大街公路桥下。线路中心挖深约1.0m。

地层：表层为杂填土，以灰渣、碎石、粉土为主，灰色，潮湿，稍密，厚0.0～4.5m；粉土，褐黄色，中密～密实，潮湿；黏土，褐灰色，软塑，厚1.7～3.1m，σ0=100kPa；粉质黏土，灰色，软塑，厚3.9～5.3m，σ0=130kPa；粉质黏土，灰褐色～黄褐色，硬塑～软塑；细砂，灰色，稍密～密实，饱和。

水文地质特征：地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深为1.3～3.40m。地下水主要由大气降水补给，水位季节变化幅度为2～3m。地下水对混凝土具有硫酸盐侵蚀性，环境作用等级为H1。

为避免施工及长期运营引起公路桥梁及墩台变形。地基采用钻孔灌注桩加固，桩径为0.8m。其上设0.6m厚钢筋混凝土板。钢筋混凝土板每隔30～60m设一处后浇带。钻孔桩与钢筋混凝土板连接如图3.1.16所示。

（4）沧州西站站场路基设计

该段线路位于沧州西站内，子牙新河行洪区内。线路以填方通过，路堤中心最大填高为6.8m，地形平坦，地势开阔。

地层：表层为黏土，棕褐色～黄褐色，硬塑，厚2.4～2.9m，σ0=140kPa；黏土，棕褐色，硬塑，厚0～2.7m；黏土，深灰色～灰黑色，软塑～硬塑，厚2.3m，σ0=130kPa；粉土，黄褐色～深灰色，中密～密实，潮湿，厚0.7～5.8m；粉质黏土，黄褐色，软塑，厚2.2～5.0m，σ0=140kPa；粉质黏土，褐黄色，硬塑，厚1.4m；粉土，深灰色～黄褐色，密实，潮湿，厚1.3～4.1m；粉砂，褐黄色，稍密～密实，潮湿～饱和，厚2.3～11.9m，σ0=110kPa；粉质黏土，浅灰色，软塑，厚2.6m，σ0=130kPa。

水文地质特征：地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深约为3.0m。地下水主要由大气降水补给，水位季节变化幅度为1～3m。地下水具硫酸盐侵蚀，环境作用等级为H2。

该段路基较高，填料匮乏，且位于子牙新河行洪区。路堤两侧防护高程以下设C35钢筋混凝土悬臂式挡土墙，如图3.1.17所示。基底采用CFG桩加固，桩径为0.5m，间距为1.6m，正方形布置。CFG桩施工完后清除桩头，非挡土墙区域铺设钢筋混凝土板，板厚0.50m，板底设0.15m厚碎石垫层；挡土墙区域不设桩板结构。桩板结构每隔约20m设置一道伸缩缝，伸缩缝宽0.02m，采用沥青木板填塞。路堤基床底层填筑完成，基床表层填筑前填筑预压土，预压土高度3.5m，预压时间不少于6个月。

（5）济南西客站地基处理设计

该段线路位于京沪高速铁路黄河南引桥与跨济兖公路特大桥之间的济南西客站范围，地形平坦开阔，多为耕地，设计线路以路堤形式通过，路堤高度为5～9m，路基面度最宽达175m。

地层：地表粉质黏土，黄褐色，硬塑，厚0.0～4.5m，σ0=120kPa；其下为粉土，黄褐色，密实，潮湿，含少量氧化物，厚1.2～6.2m，σ0=130kPa；下为粉质黏土，褐黄色，软塑，含少量氧化物，厚0.0～1.9m，σ0=100kPa；下为粉土，黄褐色，密实，潮湿，含砂，厚0～0.8m，σ0=140kPa；下为粉质黏土，黄褐色，软塑，含少量氧化物，厚2.5～4.6m，σ0=140kPa。DⅠK419+720以后表层为新黄土，黄褐色软塑～坚硬，厚9～15.8m；DⅠK420+829～DⅠK421+053.36段新黄土以下为粉砂、圆砾土，中密，饱和，厚3.8～8.2m。

地下水为第四系孔隙潜水，勘察期间埋深为1.0～4.3m，变化幅度为3～4m，对混凝土不具侵蚀性。

正线无砟轨道板基础按1∶1放坡至地面范围以内部分，路堤基底设置0.5m厚的C30钢筋混凝土板，板下设0.15m厚的碎石垫层；板外部分设0.6m厚的碎石垫层，中间铺设两层土工格栅。

DⅠK419+335～DⅠK419+355、DⅠK419+475～DⅠK419+495段C30钢筋混凝土板下地基采用钻孔灌注桩加固，直径为0.6m，间距为2.5m，正方形布置，桩长40.0m。板以外采用CFG桩加固，直径为0.4m，沿线路方向间距为1.5m，横向间距为1.6m，板外4排桩长25m，外侧5排桩长20m，其余桩长15m。

DⅠK417+453.54～DⅠK419+148.65与DⅠK419+681.35～DⅠK420+819.92段钢筋混凝土板下采用预应力管桩加固，桩外径为0.4m，内径为0.24m，间距为2.0m，正方形布置，局部位置根据桩板及相互关系适当调整，桩长为35m，其中DⅠK420+120～DⅠK420+820段桩长为33m。板以外地基采用CFG桩加固，桩直径为0.4m，沿线路方向间距为1.5m，横向间距为1.6m，桩长为22～25m。

DⅠK419+181.35～DⅠK419+335、DⅠK419+495～DⅠK419+648.65段钢筋混凝土板下采用预应力管桩加固，桩外径为0.4m，内径为0.24m，间距为2.0m，正方形布置，局部根据桩板及相互位置关系适当调整，桩长35m；其他部分采用CFG桩加固，桩径为0.4m，纵向间距为1.5m，横向间距为1.6m。在DⅠK419+181.35～+196.35与DⅠK419+633.65～+648.65段板外5排桩长为25m，其他桩长为20m；DⅠK419+196.35～DⅠK419+335、DⅠK419+495～+633.65地段板外5排桩长为25m，再外侧5排桩长为20m，其余桩长15m。

DⅠK420+819.92～DⅠK421+053.31段地基采用CFG桩加固。CFG桩直径为0.4m，沿线路方向间距为1.5m，钢筋混凝土板下横向间距为1.5m，板以外横向间距为1.6m，DⅠK420+819.92～+834.92段前5列桩长为25.0m，后5列桩长为20.0m。DⅠK420+834.92～DⅠK421+053.31段桩长16.0m。

CFG桩长15～16m桩设计单桩承载力为360kN，长20m桩设计单桩承载力为500kN，长25m桩设计单桩承载力为650kN，预应力管桩设计单桩承载力为900kN。钢筋混凝土板下的CFG桩不设桩帽，其他部分的CFG桩设置直径为1.1m，厚0.5m的桩帽。路堤在填筑基床表层以前采用堆载预压，站台范围内为及正线两侧站台（含）之间堆载预压，预压土高3.5m。

（6）上海虹桥路基地基处理设计

上海虹桥铁路交通枢纽位于上海市西部，属滨海积平原，深厚软土地基发育，最厚达45m，且周边建筑环境复杂，既有构筑物密集。工程设计中分别采用钻孔桩联合U形连续薄板梁和预应力管桩筏板结构。

场地地基土自上而下：（1）层为人工杂填土，成分以碎砖、瓦砾、混凝土块为主，厚1～3m；（2）-2层为粉质黏土，褐黄色，软塑，厚1.4m；（3）-1层为淤泥质粉质黏土，灰色，流塑，厚5.5～9m，w=43.5％，e=1.24，Es=2.55MPa，Ps=0.56MPa；（4）层为淤泥质黏土，深灰色，流塑，厚8～16m，w=40.19％，e=1.17，Es=2.56MPa，Ps=0.78MPa；（5）-1层为粉质黏土，灰色，软～流塑，厚5～18m，w=35.21％，e=1.07，Es=3.35MPa，Ps=1.24MPa；（5）-3层为粉质黏土，灰色，软塑，厚9～17m；（7）-1层为粉砂、粉土，草黄色～灰色，中密～密实，饱和，厚大于3m。

DK1300+586.04～+802.04高速正线下穿既有桥梁段，地基采用钻孔灌注桩联合C40钢筋混凝土连续薄板梁结构加固。选择第（7）-1层粉砂层作为持力层，钻孔灌注桩桩长为45.5～46.0m，桩径为0.8m，横向间距为2.6m，纵向间距为7m，板梁沿线路方向长27m（2.5m+7m+8m+7m+2.5m），横向宽度为13m，厚度为80cm。全段联合堆载预压，高2～3m，预压时间不小于6个月。代表性横断面设计如图3.1.18所示。

DK1300+802.04～DK1301+200车站咽喉段，正线及道岔区地基采用管桩桩筏结构加固。管桩混凝土强度等级为C60，壁厚10cm，直径为0.5m，桩长43m，桩间距为2.2～2.4m，按正方形布置。桩顶设C30钢筋混凝土筏板宽14.4～15.4m，纵向节长10.98～11.98m，厚0.5m。桥头联合堆载预压，高3m，预压时间不小于6个月。代表性横断面设计如图3.1.19所示。

该段实测最大总沉降为24.52mm，工后沉降小于10mm，工后沉降满足铺设无砟轨道要求，地基处理达到预期目标。

5）大面积场地软土地基处理及沉降控制设计

虹桥枢纽动车所位于冲—海积平原区，地层岩性自上而下：（1）层为人工杂填土，成分以碎砖、瓦砾、混凝土块为主，厚1～3m；（2）层为粉质黏土，褐黄色，软塑，厚2～5.5m；（2）-3层为粉土，灰色，稍密，饱和，含云母，夹薄层黏性土，厚3～13m；（3）-1层为淤泥质粉质黏土，灰色，流塑，厚4.8～20.8m；（4）层为淤泥质黏土，深灰色，流塑，厚0～16m；（5）-1层为粉质黏土，灰色，软～流塑，厚5～18m，；（5）-3层为粉质黏土，灰色，软塑，厚9～17m；（7）-1层为粉砂、粉土，草黄色～灰色，中密～密实，饱和，厚大于3m。各层物理力学指标见表3.1.13。

地基为深厚层软土地基，采用大面积真空预压技术进行处理，处理总面积达23万m2，按照使用功能及路基填高的不同分为3个施工区域，最大施工区域真空预压面积为14万m2。在各预压加固区之间采用深层搅拌桩密封墙作为防渗帷幕墙，桩长为15m，桩径为0.5m，墙厚1.2m，为加强密封墙整体性，采用单排搭接式连接，搭接长度为0.1m。设计要求真空预压的膜下真空度不低于80kPa。

场地实测总沉降值为284～417mm。预测工后沉降最大130mm，满足工后沉降小于300mm的要求；经检测，处理后地基承载力也能满足基床底层承载力要求，场地大面积真空预压处理效果良好。

二、岩溶地区路基加固处理设计

可溶岩地区地基处理主要是要查明岩溶和土洞的发育情况，地下水的变化规律，以及地下水与地表水的水力联系，综合评估地质环境变化与路基修筑后（含动荷载作用）的地基稳定性，对不稳定区和欠稳定区进行处理。

1.岩溶地段路基做好地面排水，防止集中径流渗漏引起塌陷。

2.路基基底范围，对范围较大，埋深较浅（小于3.0m）的无充填或充填流塑状土的溶洞、溶沟、溶槽等，采取揭盖回填C15混凝土封闭处理。

3.岩溶地段路堑，施工开挖后采用物探与钻探结合的方法，进行地质补勘，查明溶洞分布具体位置、充填情况、溶沟、溶槽等岩溶发育情况。对于位于基床厚度范围内的溶沟、溶槽，将突出的坚硬岩石清除，将堆积充填物挖除换填C15混凝土；基床厚度以下，视堆积物的岩性、强度等，采用挖除换填或采取注浆加固。对路堑边坡的溶洞、溶沟、溶槽和溶蚀凹坑，挖除充填土、采用浆砌片石、混凝土嵌补或支顶等措施。路堑边坡设置排水孔、管或边坡渗沟等。

4.路堤基底下有覆盖层的岩溶地段及溶洞埋藏较深的路堑地段采用注浆处理。岩溶地段的注浆加固处理贯彻“先探后灌，探灌结合”的原则，先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔，探明岩溶发育、分布情况，完善和优化注浆设计，再进行相应处理。

5.注浆处理主要原则。

（1）注浆宽度：路堑地段为至侧沟平台外，岩溶弱发育～中等发育的路堤一般为坡脚外+5m，对于岩溶强发育的地段，溶洞距路基的安全距离，按照坍塌时的扩散角计算。

式中　L——溶洞距路基的安全距离（m）；

H——溶洞顶板厚度（m）；

β——坍塌扩散角（°）；

F——安全系数，取1.1～1.25；

φ——岩石的内摩擦角（°）。

溶洞顶板以上有覆盖层时，岩土界面处用土体稳定坡率（综合内摩擦角）向上延长坍塌扩散线与地面线相交，加固范围应在距交点不小于5m以外。

注浆沿线路范围：岩溶弱发育～岩溶中等发育地段注浆加固地段长度控制在溶洞地段或溶隙发育带前后10m；岩溶强发育地段注浆加固地段长度控制在溶洞地段或溶隙发育带按上述公式计算的安全距离以外10m。

（2）注浆孔布置根据岩溶发育、溶洞孔径大小、溶沟溶槽发育形态确定注浆孔间距，一般采用梅花形布置，间距5m。洞径小时可采用间距3～4m，当与地基处理段落重叠时，根据桩的布置调整注浆孔的布置形式和间距。

（3）注浆深度。

地质钻孔发现溶蚀现象，未见溶洞，地下水埋藏深，岩溶不发育地段，路堤和有覆盖层的路堑，基岩内注浆深度为3m，土内注浆深度为2m；覆盖层小于2m时，注浆深度不小于5m；路堑见基岩时，路基面以下5m注浆。

地质钻孔发现溶洞，地下水埋藏深，岩溶弱发育地段，路堤地段覆盖层小于5m时，基岩内注浆深度为3m，土内注浆深度为2m；覆盖层大于5m时，基岩内注浆深度为5m，土内注浆深度为3m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m；无覆盖层路堑注浆至路基面以下8m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m。有覆盖层路堑地段比照路堤处理。

地质钻孔发现溶洞，地下水埋藏浅，岩溶弱发育地段，路堤地段基岩内注浆深度为5m，土内注浆深度为3m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m；无覆盖层路堑地段注浆至路基面以下8m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m。有覆盖层路堑地段比照路堤处理。

地质钻孔发现较多溶洞，地下水埋藏浅，岩溶中等～强发育。路堤地段基岩内注浆深度为6m，土内注浆深度为4m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m。无覆盖层路堑地段注浆至路基面以下10～15m，同时有溶洞地段应注浆至溶洞以下2m，但基岩面以下处理深度不大于15m。有覆盖层路堑地段比照路堤处理。