山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力特性與提升策略探究一、引言1.1研究背景與意義山東黃河三角洲地區(qū)作為中國重要的生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)，其地理位置獨(dú)特，處于黃河入海口，擁有豐富的自然資源和廣闊的土地資源。近年來，隨著國家對區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的重視，黃河三角洲地區(qū)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。在這一背景下，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為推動(dòng)區(qū)域發(fā)展的關(guān)鍵因素。高速公路作為現(xiàn)代交通體系的重要組成部分，對于加強(qiáng)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系、促進(jìn)資源優(yōu)化配置、提升區(qū)域競爭力具有不可替代的作用。該地區(qū)的高速公路建設(shè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中地基承載力問題尤為突出。黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜，主要由黃河沖積物和海相沉積物組成，地層結(jié)構(gòu)松散，土體強(qiáng)度低、壓縮性高，且地下水位較高，這些因素導(dǎo)致地基的承載能力較差。在高速公路建設(shè)過程中，如果地基承載力不足，將會引發(fā)一系列工程問題，如路基沉降、路面開裂、橋梁基礎(chǔ)失穩(wěn)等，嚴(yán)重影響高速公路的工程質(zhì)量和使用壽命，增加工程維護(hù)成本，甚至威脅到行車安全。地基承載力研究對于保障山東黃河三角洲地區(qū)高速公路的工程質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。準(zhǔn)確確定地基承載力是進(jìn)行合理地基設(shè)計(jì)和施工的前提。通過深入研究該地區(qū)的地基承載力特性，可以為高速公路的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，選擇合適的地基處理方法和基礎(chǔ)形式，確保地基能夠承受上部結(jié)構(gòu)的荷載，減少地基變形和不均勻沉降，從而提高高速公路的穩(wěn)定性和耐久性。研究地基承載力還可以優(yōu)化工程施工方案，提高施工效率，降低工程成本，避免因地基問題導(dǎo)致的工程延誤和質(zhì)量事故。地基承載力研究對于促進(jìn)山東黃河三角洲地區(qū)的區(qū)域發(fā)展具有重要意義。高速公路的建設(shè)能夠加強(qiáng)區(qū)域間的交通聯(lián)系，縮短地區(qū)之間的時(shí)空距離，促進(jìn)生產(chǎn)要素的自由流動(dòng)和優(yōu)化配置。良好的交通條件可以吸引更多的投資和產(chǎn)業(yè)入駐，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。例如，便捷的高速公路網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)黃河三角洲地區(qū)的石油、化工、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的興起，形成產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，增加就業(yè)機(jī)會，提高居民收入水平。高速公路的建設(shè)還可以加強(qiáng)區(qū)域與外界的交流與合作，提升區(qū)域的知名度和影響力，為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值。通過深入研究該地區(qū)的地基承載力特性，不僅可以為高速公路的建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，保障工程質(zhì)量和安全，還可以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推動(dòng)黃河三角洲地區(qū)的生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀地基承載力的研究歷史悠久，國內(nèi)外學(xué)者在這一領(lǐng)域取得了豐碩的成果。在理論研究方面，國外早在1857年，朗肯（RankineW.J.M.）就最早提出了地基極限承載力理論，其假設(shè)基底以下的土為無重量介質(zhì)。1920年，普朗特爾（PrandtlL.）根據(jù)塑性理論，導(dǎo)出了剛性基礎(chǔ)壓入無重量土的極限承載力公式。此后，瑞斯諾（Reissnertt.）對普朗特爾極限承載力公式進(jìn)行了改進(jìn)。1924年，太沙基（TerzaghiK.）提出了考慮土重量的地基極限承載力公式，該公式在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。50年代，邁耶霍夫（MeyerhofG.G.）提出了考慮基底以上兩側(cè)土體抗剪強(qiáng)度影響的地基極限承載力公式。60年代，漢森（HansenJ.B.）提出了中心傾斜荷載并考慮其它一些影響因素的極限承載力公式。70年代，魏錫克（VesicA.S.）引入修正系數(shù)和考慮壓縮性影響，對整體剪切破壞和局部剪切破壞時(shí)的極限承載力計(jì)算進(jìn)行了完善。國內(nèi)對于地基承載力的研究起步相對較晚，但發(fā)展迅速。20世紀(jì)70年代，我國開始編制自己的建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，《工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJ7-74）將臨界荷載P1/4公式寫入規(guī)范，并根據(jù)中國的經(jīng)驗(yàn)對其中的承載力系數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。此后，通過對大量載荷試驗(yàn)對比資料的統(tǒng)計(jì)分析，提出了地基承載力表。2002年，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）頒布，取消了地基承載力表，強(qiáng)調(diào)采用載荷試驗(yàn)、理論計(jì)算、其他原位測試等多種方法綜合確定地基承載力。在原位測試技術(shù)方面，靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等得到了廣泛應(yīng)用。這些試驗(yàn)方法能夠在現(xiàn)場直接測定地基土的力學(xué)性質(zhì)，為地基承載力的確定提供了重要依據(jù)。例如，靜力觸探試驗(yàn)?zāi)軌蜻B續(xù)測量土層的貫入阻力，具有操作簡便、測試時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)；標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)則因其標(biāo)準(zhǔn)化操作和廣泛適用性，在工程勘察中得到了廣泛應(yīng)用。針對軟土地區(qū)、黃土地區(qū)、凍土地區(qū)等特殊地質(zhì)條件下的地基承載力問題，國內(nèi)外學(xué)者也進(jìn)行了大量的研究。在軟土地區(qū)，由于土體具有高壓縮性、低強(qiáng)度、高靈敏度和易流變等特性，地基承載力的確定面臨較大挑戰(zhàn)。學(xué)者們通過改進(jìn)原位測試技術(shù)、建立適合軟土特性的本構(gòu)模型等方法，提高了軟土地基承載力的計(jì)算精度。在黃土地區(qū)，黃土的濕陷性對地基承載力有重要影響，研究主要集中在黃土濕陷性的評價(jià)方法和地基處理措施上。在凍土地區(qū)，凍土的凍脹和融沉特性是影響地基承載力的關(guān)鍵因素，學(xué)者們通過研究凍土的物理力學(xué)性質(zhì)、溫度場變化規(guī)律等，提出了相應(yīng)的地基設(shè)計(jì)和處理方法。然而，現(xiàn)有研究在黃河三角洲地區(qū)的適用性存在一定的局限性。黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)條件獨(dú)特，主要由黃河沖積物和海相沉積物組成，地層結(jié)構(gòu)松散，土體強(qiáng)度低、壓縮性高，且地下水位較高。現(xiàn)有的地基承載力理論和方法大多是基于一般地質(zhì)條件建立的，對于黃河三角洲地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件考慮不足。在確定地基承載力時(shí)，現(xiàn)有的方法往往沒有充分考慮黃河三角洲地區(qū)土體的結(jié)構(gòu)性、流變性以及地下水的動(dòng)態(tài)變化等因素，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況存在較大偏差?，F(xiàn)有研究在黃河三角洲地區(qū)地基承載力的原位測試技術(shù)方面也存在不足，如測試方法的適應(yīng)性、測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性等問題有待進(jìn)一步解決。因此，有必要針對黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)，開展專門的地基承載力研究，提出適合該地區(qū)的地基承載力確定方法和地基處理技術(shù)。1.3研究內(nèi)容與方法本研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：一是全面分析山東黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)條件，通過收集區(qū)域地質(zhì)資料、開展地質(zhì)勘察工作，深入了解該地區(qū)地層結(jié)構(gòu)、土體類型、土體物理力學(xué)性質(zhì)以及地下水分布與變化規(guī)律等地質(zhì)特征。二是深入研究影響黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力的主要因素，考慮土體強(qiáng)度、壓縮性、結(jié)構(gòu)性、流變性以及地下水動(dòng)態(tài)變化等因素對地基承載力的影響機(jī)制。三是系統(tǒng)總結(jié)和評價(jià)現(xiàn)有的地基承載力確定方法在黃河三角洲地區(qū)的適用性，對理論計(jì)算方法、原位測試方法以及經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行對比分析，明確各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。四是基于研究區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)，提出適合山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力的確定方法，通過理論分析、試驗(yàn)研究和工程實(shí)例驗(yàn)證，建立考慮土體結(jié)構(gòu)性、流變性和地下水動(dòng)態(tài)變化的地基承載力計(jì)算模型，完善原位測試技術(shù)和評價(jià)方法。五是針對黃河三角洲地區(qū)地基承載力不足的問題，研究有效的地基處理技術(shù)，對比分析各種地基處理方法的加固機(jī)理、適用條件和處理效果，提出適合該地區(qū)的地基處理方案。六是通過實(shí)際工程案例分析，驗(yàn)證所提出的地基承載力確定方法和地基處理技術(shù)的有效性和可行性，為工程實(shí)踐提供參考。在研究方法上，本研究綜合運(yùn)用了多種方法。文獻(xiàn)研究法，收集和整理國內(nèi)外有關(guān)地基承載力的理論、方法和技術(shù)資料，了解研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。地質(zhì)勘察法，采用鉆探、物探等手段，獲取山東黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)資料，包括地層結(jié)構(gòu)、土體性質(zhì)、地下水位等信息，為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。室內(nèi)試驗(yàn)法，對采集的土樣進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，如含水率、密度、孔隙比、壓縮性、抗剪強(qiáng)度等試驗(yàn)，測定土體的基本參數(shù)，分析土體的力學(xué)特性。原位測試法，運(yùn)用靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等原位測試技術(shù)，直接測定地基土在天然狀態(tài)下的力學(xué)性質(zhì)，獲取地基承載力相關(guān)參數(shù)，并與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。數(shù)值模擬法，利用有限元軟件等工具，建立黃河三角洲地區(qū)高速公路地基的數(shù)值模型，模擬地基在不同荷載和工況下的力學(xué)響應(yīng)，分析地基的變形和破壞規(guī)律，驗(yàn)證理論分析結(jié)果，優(yōu)化地基設(shè)計(jì)和處理方案。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對黃河三角洲地區(qū)已建高速公路的地基處理和運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查分析，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，為新的工程建設(shè)提供參考。本研究的技術(shù)路線如下：首先，明確研究目標(biāo)和任務(wù)，收集相關(guān)資料，進(jìn)行文獻(xiàn)研究和現(xiàn)場調(diào)研，了解山東黃河三角洲地區(qū)的地質(zhì)條件和高速公路建設(shè)現(xiàn)狀。其次，開展地質(zhì)勘察和室內(nèi)試驗(yàn)，獲取地質(zhì)資料和土體物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，分析該地區(qū)的地質(zhì)特征和土體力學(xué)特性。然后，進(jìn)行原位測試，獲取地基承載力相關(guān)參數(shù)，對比分析各種地基承載力確定方法的適用性。接著，基于研究區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)，提出適合該地區(qū)的地基承載力確定方法和地基處理技術(shù)，運(yùn)用數(shù)值模擬方法進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。之后，通過實(shí)際工程案例分析，進(jìn)一步驗(yàn)證所提出方法和技術(shù)的有效性和可行性。最后，總結(jié)研究成果，撰寫研究報(bào)告，為山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力的研究和工程實(shí)踐提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。二、山東黃河三角洲地區(qū)地質(zhì)特征剖析2.1地形地貌特征山東黃河三角洲地區(qū)位于渤海灣南岸和萊州灣西岸，是黃河攜帶大量泥沙在入?？谔幎逊e形成的。該地區(qū)以平原地形為主，整體地勢低平，西南部海拔相對較高，約為11m，最高處利津南宋鄉(xiāng)河灘高地高程達(dá)13.3m；東北部地勢最低，小于1m，自然比降在1/8000-1/12000之間。黃河河床構(gòu)成了地面的主要分水嶺，由于黃河尾閭多次擺動(dòng)改道，在三角洲地區(qū)形成了崗、坡、洼相間的復(fù)雜微地貌形態(tài)。在地貌類型方面，黃河三角洲地區(qū)主要包括河灘地（河道）、河灘高地與河流故道、決口扇與淤泛地、平地、河間洼地與背河洼地、濱海低地與濕洼地以及蝕余沖積島和貝殼堤（島）等。河灘地是河流洪水期淹沒、枯水期露出的河床部分，其沉積物顆粒較粗，透水性好；河灘高地與河流故道是河流改道后遺留下來的較高地形，一般由較粗的沉積物組成，穩(wěn)定性相對較好；決口扇是黃河決口時(shí)，洪水?dāng)y帶泥沙在決口處向外扇形堆積形成的，其沉積物分選性較差，結(jié)構(gòu)較為松散；淤泛地是洪水泛濫時(shí)泥沙淤積形成的，土層較薄，土質(zhì)較為疏松；平地地形較為平坦，是黃河三角洲地區(qū)主要的農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地；河間洼地與背河洼地地勢較低，容易積水，地下水位較高，土壤鹽漬化現(xiàn)象較為嚴(yán)重；濱海低地與濕洼地靠近海洋，受潮水影響較大，土壤含鹽量高，植被生長受到限制；蝕余沖積島和貝殼堤（島）是在河流和海洋動(dòng)力作用下形成的特殊地貌，貝殼堤（島）由貝殼和泥沙堆積而成，具有一定的抗沖刷能力。這些微地貌形態(tài)對高速公路地基穩(wěn)定性產(chǎn)生了多方面的影響。在地形低洼的河間洼地與背河洼地、濱海低地與濕洼地等區(qū)域，由于地下水位較高，地基土長期處于飽水狀態(tài)，土體強(qiáng)度降低，壓縮性增大，容易導(dǎo)致地基沉降和不均勻沉降。在雨季，這些區(qū)域容易積水，進(jìn)一步軟化地基土，增加了地基失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。而在地勢較高的河灘高地與河流故道、決口扇等區(qū)域，雖然地基土的強(qiáng)度相對較高，但由于其沉積物顆粒較粗，透水性強(qiáng)，在地下水的作用下，容易發(fā)生潛蝕和管涌等現(xiàn)象，破壞地基的完整性，影響地基的承載能力。微地貌的起伏變化還會導(dǎo)致地基土的應(yīng)力分布不均勻，在地形突變處，如崗地與洼地的交界處，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而引發(fā)地基的局部破壞。黃河三角洲地區(qū)的微地貌形態(tài)還與土壤鹽漬化密切相關(guān)。在地勢低洼、排水不暢的區(qū)域，地下水中的鹽分容易在地表積聚，形成鹽漬土。鹽漬土具有較強(qiáng)的腐蝕性，會對高速公路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成損害，降低基礎(chǔ)的耐久性。鹽漬土的物理力學(xué)性質(zhì)也會隨鹽分含量的變化而改變，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性會受到影響，進(jìn)一步增加了地基處理的難度。2.2地層巖性特征山東黃河三角洲地區(qū)的地層主要由黃河沖積物構(gòu)成，第四系厚度一般在250-400米，成因類型包括沖積物和海積物。地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，自下而上大致可分為以下幾個(gè)主要巖性層。最下部為新近系上新統(tǒng)地層，其巖性主要為紅褐色的河湖相沉積，以粉砂質(zhì)粘土和粘土質(zhì)粉砂為主，頂部富含鈣質(zhì)結(jié)核，這反映了當(dāng)時(shí)氣候溫暖且干燥的沉積環(huán)境。例如，在5號樁鉆孔資料中，上新統(tǒng)上部呈現(xiàn)出明顯的紅褐色調(diào)，鈣質(zhì)結(jié)核在該層位中分布較為廣泛，這為研究當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境提供了重要線索。下更新統(tǒng)與上新統(tǒng)以高斯正向期中的馬莫斯反投睫事件的起始層位為界。下更新統(tǒng)依然為河湖相沉積，但粒度相較于上新統(tǒng)有所變粗，主要以粉砂質(zhì)粘土為主，夾有細(xì)砂或細(xì)砂質(zhì)粉砂。其沉積物顏色也發(fā)生了明顯變化，從上新統(tǒng)的紅褐色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S褐色，這表明氣候及沉積環(huán)境發(fā)生了改變。在實(shí)際鉆孔巖心中，可以清晰地觀察到這種顏色和巖性的變化，從而為地層的劃分提供了直觀依據(jù)。中更新統(tǒng)與下更新統(tǒng)的界線為松山期與布容期的界線，年齡距今約為73Ma。中更新統(tǒng)的顏色以灰褐色為主，巖性總體較下更新統(tǒng)略粗，主要由細(xì)砂和粉砂及粘土質(zhì)粉砂組成，仍屬于河湖相沉積物。這一時(shí)期的沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，沉積物的粒度和成分變化相對較小。中更新統(tǒng)與上更新統(tǒng)的界線是以布容期布萊克事件的結(jié)束為標(biāo)志，距今約為108ka。上更新統(tǒng)沉積物顏色以黃色為主，巖性自下而上總體由細(xì)變粗，下部為粉砂質(zhì)粘土，向上逐漸變?yōu)檎惩临|(zhì)粉砂和細(xì)砂質(zhì)粉砂，主要為河湖相沉積。這一變化趨勢反映了沉積過程中水流能量的逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致沉積物粒度逐漸變粗。全新統(tǒng)是最新的地層，其巖性主要為粉土、粉質(zhì)黏土、黏土等，局部夾有細(xì)砂、粉砂透鏡體。全新統(tǒng)直接出露于地表，與高速公路工程建設(shè)密切相關(guān)。在該層位中，粉土和粉質(zhì)黏土分布較為廣泛，這些土體的工程性質(zhì)對高速公路地基承載力有著重要影響。不同巖性土體的工程特性存在顯著差異。粉土顆粒細(xì)小，粒徑一般在0.075-0.005mm之間，其透水性較強(qiáng)，毛細(xì)作用明顯。在飽和狀態(tài)下，粉土容易發(fā)生液化現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力急劇下降。例如，在地震等動(dòng)力荷載作用下，粉土地基可能會出現(xiàn)噴砂冒水等液化現(xiàn)象，嚴(yán)重影響地基的穩(wěn)定性。粉土的抗剪強(qiáng)度較低，尤其是在含水量較高的情況下，其粘聚力和內(nèi)摩擦角都會顯著降低，使得地基的承載能力不足。粉質(zhì)黏土是粉粒和黏粒含量適中的土，具有一定的可塑性和粘性。其壓縮性中等，抗剪強(qiáng)度比粉土略高。但粉質(zhì)黏土的工程性質(zhì)受含水量影響較大，當(dāng)含水量過高時(shí)，土體的強(qiáng)度會明顯降低，壓縮性增大。在長期的雨水浸泡或地下水位上升的情況下，粉質(zhì)黏土地基可能會產(chǎn)生較大的沉降變形。黏土顆粒細(xì)小，粘聚力較大，具有較高的可塑性和粘性。黏土的透水性差，壓縮性高，在荷載作用下變形持續(xù)時(shí)間長。由于黏土的透水性差，地基中的水分難以排出，在加載過程中容易產(chǎn)生超孔隙水壓力，導(dǎo)致地基沉降緩慢且持續(xù)時(shí)間長。黏土的強(qiáng)度和變形特性還與土體的結(jié)構(gòu)性密切相關(guān)，原狀黏土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，但在擾動(dòng)后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會大幅降低，工程性質(zhì)變差。細(xì)砂和粉砂等砂性土，顆粒較粗，透水性好，壓縮性小，抗剪強(qiáng)度較高。在良好的排水條件下，砂性土地基能夠快速排水固結(jié)，承載能力較高。但砂性土的抗沖刷能力較弱，在地下水的長期作用下，容易發(fā)生潛蝕和管涌現(xiàn)象，破壞地基的完整性。2.3水文地質(zhì)特征山東黃河三角洲地區(qū)的水文地質(zhì)條件復(fù)雜，對高速公路地基承載力有著顯著影響。該地區(qū)地下水位埋深較淺，一般在0.5-2.0米之間。其地下水位受黃河及海水的影響較大，呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)變化特征。在黃河汛期，河水水位上漲，通過側(cè)向補(bǔ)給和滲透作用，使周邊地區(qū)的地下水位升高。研究表明，在黃河汛期，黃河三角洲部分地區(qū)的地下水位可上升0.5-1.0米。而在枯水期，黃河水位下降，地下水位也隨之降低。該地區(qū)靠近海洋，海水的潮汐作用和風(fēng)暴潮等因素也會對地下水位產(chǎn)生影響。在風(fēng)暴潮期間，海水倒灌，可導(dǎo)致沿海地區(qū)地下水位急劇上升，最高可上升2-3米，并使地下水水質(zhì)惡化。該地區(qū)的地下水類型主要為第四系孔隙潛水和承壓水。第四系孔隙潛水主要賦存于全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)的砂層和粉土層中，含水層厚度一般在10-30米之間，透水性較好。例如，在東營市部分地區(qū)，第四系孔隙潛水含水層厚度可達(dá)20米左右，其滲透系數(shù)在1-10米/天之間。承壓水主要分布在中更新統(tǒng)和下更新統(tǒng)的砂層和礫石層中，隔水層為粘性土層。承壓水水頭較高，一般在地面以下5-10米之間。在一些地區(qū)，承壓水水頭甚至接近地面，對地基穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。山東黃河三角洲地區(qū)的地下水水質(zhì)復(fù)雜，礦化度較高，一般在1-10克/升之間，局部地區(qū)可達(dá)10-50克/升。地下水化學(xué)類型主要為Cl-Na型和SO4-Cl-Na型。高礦化度的地下水對混凝土和金屬材料具有較強(qiáng)的腐蝕性，會對高速公路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成損害。長期處于高礦化度地下水環(huán)境中的混凝土基礎(chǔ)，其強(qiáng)度和耐久性會逐漸降低，可能導(dǎo)致基礎(chǔ)開裂、剝落等問題。地下水的酸堿度也會影響地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)?shù)叵滤仕嵝詴r(shí)，會溶解地基土中的礦物質(zhì)，降低土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。水文地質(zhì)條件對地基承載力的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。地下水位的變化會導(dǎo)致地基土的含水量發(fā)生改變，進(jìn)而影響地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，地基土處于飽水狀態(tài)，土體的重度增加，有效應(yīng)力減小，抗剪強(qiáng)度降低。研究表明，地下水位上升1米，地基土的抗剪強(qiáng)度可降低10%-20%。地下水位上升還會使地基土的壓縮性增大，導(dǎo)致地基沉降量增加。在地下水位較高的區(qū)域，地基土的沉降量可比地下水位較低區(qū)域增加30%-50%。地下水的流動(dòng)會對地基土產(chǎn)生滲透力，當(dāng)滲透力超過地基土的抗?jié)B強(qiáng)度時(shí)，會引發(fā)滲透變形，如管涌、流土等現(xiàn)象。這些滲透變形會破壞地基土的結(jié)構(gòu)，降低地基的承載能力。在粉土和砂土等透水性較強(qiáng)的地基土中，滲透變形的風(fēng)險(xiǎn)較高。在黃河三角洲地區(qū)的一些工程中，由于地下水的滲透作用，曾出現(xiàn)過管涌現(xiàn)象，導(dǎo)致地基局部失穩(wěn)。高礦化度的地下水對地基土和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有腐蝕性，會降低地基土的強(qiáng)度和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性。腐蝕作用會使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的鋼筋銹蝕，混凝土強(qiáng)度降低，從而影響基礎(chǔ)的承載能力。長期受地下水腐蝕的基礎(chǔ)，其承載能力可能會降低20%-30%。地下水的酸堿度也會影響地基土的顆粒間作用力和化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步影響地基的承載能力。三、地基承載力的確定方法及影響因素3.1地基承載力確定方法概述確定地基承載力的方法主要有原位測試法、室內(nèi)試驗(yàn)法、理論計(jì)算法以及經(jīng)驗(yàn)法等，每種方法都有其獨(dú)特的原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。原位測試法是在現(xiàn)場直接對地基土進(jìn)行測試，以獲取地基承載力相關(guān)參數(shù)的方法。常見的原位測試方法包括平板荷載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等。平板荷載試驗(yàn)是在一定尺寸的剛性承壓板上分級施加荷載，觀測各級荷載作用下天然地基土隨壓力而變形的原位試驗(yàn)。通過繪制荷載-沉降（p-s）曲線，可根據(jù)曲線特征確定地基的承載力、變形模量等參數(shù)。該方法能最直接地反映地基土在實(shí)際受力狀態(tài)下的承載性能，結(jié)果較為可靠，適用于各類土、軟質(zhì)巖和風(fēng)化巖體。但平板荷載試驗(yàn)成本較高，試驗(yàn)周期長，且對場地條件要求較高，測試范圍有限，難以全面反映整個(gè)場地的地基承載力情況。靜力觸探試驗(yàn)是用準(zhǔn)靜力將一個(gè)內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭以勻速壓入土中，通過測量探頭所受的貫入阻力（包括錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力）來劃分土層，確定土的工程性質(zhì)。該方法具有操作簡便、測試時(shí)間短、可連續(xù)測量土層貫入阻力等優(yōu)點(diǎn)，能快速獲取地基土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，適用于軟土、粘性土、粉土、砂類土及含少量碎石的土層。然而，靜力觸探試驗(yàn)結(jié)果受設(shè)備、土層均勻性等因素影響較大，對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基土，其測試結(jié)果的準(zhǔn)確性可能會受到一定限制。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是動(dòng)力觸探的一種，通過將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入鉆孔孔底的土中，記錄貫入一定深度（通常為300mm）所需的錘擊數(shù)（N值），以此來評價(jià)地基土的強(qiáng)度和密實(shí)度，進(jìn)而確定地基承載力。該方法設(shè)備簡單，操作方便，測試結(jié)果具有一定的代表性，適用于一般粘性土、粉土及砂類土。但標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊能量和落距等參數(shù)可能存在一定的離散性，測試過程中對孔壁的擾動(dòng)也會影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。動(dòng)力觸探試驗(yàn)是利用一定的落錘質(zhì)量，將一定尺寸、一定形狀的探頭打入土中，根據(jù)打入的難度（即貫入錘擊數(shù)）來判定土層名稱及其工程性質(zhì)。根據(jù)落錘質(zhì)量和探頭規(guī)格的不同，動(dòng)力觸探試驗(yàn)可分為輕型、重型和超重型動(dòng)力觸探。該方法適用于粘性土、砂類土和碎石類土等，能快速了解地基土的大致情況，尤其對于碎石類土等難以取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的土層，動(dòng)力觸探試驗(yàn)具有明顯優(yōu)勢。但動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果的離散性較大，受錘擊效率、土層不均勻性等因素影響，需要結(jié)合其他方法進(jìn)行綜合分析。旁壓試驗(yàn)是在鉆孔中放入旁壓器，通過向旁壓器內(nèi)充水或充氣，使旁壓器擴(kuò)張，對周圍土體施加徑向壓力，測量土體在不同壓力下的變形，從而確定地基土的承載力、變形模量等參數(shù)。該方法能較好地反映土體的原位應(yīng)力狀態(tài)和變形特性，適用于粘性土、粉土、砂土、碎石土和軟質(zhì)巖石等。但旁壓試驗(yàn)設(shè)備較為復(fù)雜，操作要求較高，測試成本也相對較高。十字板剪切試驗(yàn)是在地基中埋設(shè)十字板，通過施加扭矩使十字板在土體中旋轉(zhuǎn)，測量土體抵抗剪切破壞時(shí)的最大扭矩，從而計(jì)算出土體的不排水抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而確定地基承載力。該方法適用于飽和軟粘土，能直接測得土體的原位不排水抗剪強(qiáng)度，避免了取土過程中對土樣的擾動(dòng)。然而，十字板剪切試驗(yàn)的適用范圍較窄，僅適用于飽和軟粘土，且測試深度有限。室內(nèi)試驗(yàn)法是通過采集地基土樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，以獲取土體的基本參數(shù)，進(jìn)而確定地基承載力的方法。常見的室內(nèi)試驗(yàn)包括土的物理性質(zhì)試驗(yàn)（如含水率、密度、孔隙比等）、壓縮試驗(yàn)、直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)等。土的物理性質(zhì)試驗(yàn)可確定土的基本物理指標(biāo)，為后續(xù)的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。壓縮試驗(yàn)用于測定土的壓縮性，通過繪制壓縮曲線，可計(jì)算出土的壓縮系數(shù)、壓縮模量等參數(shù)，這些參數(shù)對于評估地基土的沉降變形具有重要意義。直接剪切試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)則用于測定土的抗剪強(qiáng)度，通過試驗(yàn)結(jié)果可計(jì)算出土的粘聚力和內(nèi)摩擦角等抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，這些指標(biāo)是理論計(jì)算地基承載力的重要依據(jù)。室內(nèi)試驗(yàn)法能夠較為準(zhǔn)確地測定土體的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，試驗(yàn)條件易于控制，結(jié)果重復(fù)性好。但室內(nèi)試驗(yàn)的土樣在采集、運(yùn)輸和制備過程中可能會受到擾動(dòng)，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果與土體的原位狀態(tài)存在一定差異。此外，室內(nèi)試驗(yàn)只能反映土樣的局部性質(zhì)，難以全面反映整個(gè)場地地基土的特性。理論計(jì)算法是根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度理論和極限平衡條件，通過建立數(shù)學(xué)模型來計(jì)算地基承載力的方法。常見的理論計(jì)算方法有太沙基公式、普朗特爾公式、漢森公式、魏錫克公式等。太沙基公式是基于地基土整體剪切破壞模式，考慮了基礎(chǔ)底面的形狀、埋深、土的重度和抗剪強(qiáng)度等因素，提出的一種計(jì)算地基極限承載力的公式。該公式在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但它假設(shè)地基土是均勻、各向同性的，且基礎(chǔ)底面是粗糙的，與實(shí)際工程情況可能存在一定差異。普朗特爾公式是基于塑性理論，導(dǎo)出的剛性基礎(chǔ)壓入無重量土的極限承載力公式。該公式?jīng)]有考慮土的重量，適用于基礎(chǔ)埋深較淺、土的重度較小的情況。漢森公式和魏錫克公式則在太沙基公式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮了荷載傾斜、偏心、基礎(chǔ)形狀、地面傾斜等因素對地基承載力的影響，使計(jì)算結(jié)果更加符合實(shí)際工程情況。理論計(jì)算法具有計(jì)算簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)榈鼗O(shè)計(jì)提供初步的參考依據(jù)。但理論計(jì)算法的計(jì)算結(jié)果受到諸多假設(shè)條件和參數(shù)取值的影響，對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基，計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)際情況存在較大偏差。經(jīng)驗(yàn)法是基于地區(qū)的工程經(jīng)驗(yàn)，通過類比判斷來確定地基承載力的方法。該方法通常是根據(jù)當(dāng)?shù)匾呀üこ痰牡鼗休d力數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式，結(jié)合擬建工程的地質(zhì)條件、基礎(chǔ)形式等因素，對地基承載力進(jìn)行估算。經(jīng)驗(yàn)法具有簡單易行、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在一些地質(zhì)條件相對簡單、工程經(jīng)驗(yàn)豐富的地區(qū)，能夠快速確定地基承載力。但經(jīng)驗(yàn)法的準(zhǔn)確性依賴于地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的可靠性和適用性，對于地質(zhì)條件復(fù)雜或缺乏工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，其估算結(jié)果可能存在較大誤差。3.2不同試驗(yàn)方法的對比分析為了深入了解不同試驗(yàn)方法在確定山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力方面的差異，本研究選取了靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)以及平板荷載試驗(yàn)，在相同的場地條件下對同一土層進(jìn)行了測試，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析。在某高速公路建設(shè)項(xiàng)目的試驗(yàn)場地中，該場地主要地層為粉質(zhì)黏土，地下水位埋深約為1.5米。分別進(jìn)行了靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和平板荷載試驗(yàn)。靜力觸探試驗(yàn)采用自動(dòng)記錄式靜力觸探儀，觸探頭直徑為35.7mm，以0.8m/min的勻速壓入土中，連續(xù)記錄錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)使用63.5kg的穿心錘，落距為760mm，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入鉆孔孔底的土中，記錄貫入300mm所需的錘擊數(shù)。平板荷載試驗(yàn)采用面積為0.5m2的圓形剛性承壓板，分級施加荷載，每級荷載增量為20kPa，觀測各級荷載作用下承壓板的沉降量，直至地基土達(dá)到破壞狀態(tài)。通過試驗(yàn)，得到了不同試驗(yàn)方法確定的地基承載力值。靜力觸探試驗(yàn)根據(jù)錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力，采用相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到地基承載力特征值為120kPa；標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)根據(jù)錘擊數(shù)，查閱相關(guān)規(guī)范表格，得到地基承載力特征值為105kPa；平板荷載試驗(yàn)根據(jù)荷載-沉降曲線，采用比例界限法確定地基承載力特征值為130kPa。對比三種試驗(yàn)方法確定的承載力值，發(fā)現(xiàn)存在一定的差異。平板荷載試驗(yàn)確定的承載力值最高，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)確定的承載力值最低，靜力觸探試驗(yàn)確定的承載力值介于兩者之間。這些差異主要源于不同試驗(yàn)方法的原理、適用條件以及對地基土擾動(dòng)程度的不同。平板荷載試驗(yàn)直接在地基土上施加荷載，模擬了基礎(chǔ)的實(shí)際受力狀態(tài)，能夠最真實(shí)地反映地基土的承載性能，因此其確定的承載力值相對較為準(zhǔn)確可靠。該試驗(yàn)方法也存在一些局限性，如成本較高、試驗(yàn)周期長、對場地條件要求嚴(yán)格等，且測試范圍有限，難以全面反映整個(gè)場地的地基承載力情況。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)通過錘擊貫入器獲取錘擊數(shù)來評價(jià)地基土的強(qiáng)度和密實(shí)度，進(jìn)而確定地基承載力。其操作相對簡單，設(shè)備成本較低，但錘擊過程對地基土的擾動(dòng)較大，且錘擊數(shù)的離散性較大，受人為因素和土層不均勻性影響明顯，導(dǎo)致測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性相對較低。靜力觸探試驗(yàn)以勻速將觸探頭壓入土中，通過測量貫入阻力來劃分土層和確定土的工程性質(zhì)。該方法具有操作簡便、測試時(shí)間短、可連續(xù)測量等優(yōu)點(diǎn)，能快速獲取地基土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。由于試驗(yàn)過程中觸探頭對地基土的擾動(dòng)較小，其測試結(jié)果能較好地反映地基土的原位狀態(tài)。但靜力觸探試驗(yàn)結(jié)果受設(shè)備精度、土層均勻性等因素影響較大，對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基土，其測試結(jié)果的準(zhǔn)確性可能會受到一定限制。在實(shí)際工程應(yīng)用中，單一的試驗(yàn)方法往往難以全面準(zhǔn)確地確定地基承載力。應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，綜合運(yùn)用多種試驗(yàn)方法，相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，以提高地基承載力確定的準(zhǔn)確性和可靠性。對于重要的高速公路工程，可將平板荷載試驗(yàn)作為主要的確定方法，同時(shí)結(jié)合靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，從不同角度獲取地基土的力學(xué)性質(zhì)信息，為地基設(shè)計(jì)和施工提供更科學(xué)的依據(jù)。3.3影響地基承載力的因素分析地基承載力受到多種因素的綜合影響，深入分析這些因素對于準(zhǔn)確評估山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力至關(guān)重要。地基土的性質(zhì)是影響地基承載力的關(guān)鍵因素之一。該地區(qū)的地基土主要由黃河沖積物和海相沉積物組成，土體類型多樣，包括粉土、粉質(zhì)黏土、黏土等。不同類型的土體，其物理力學(xué)性質(zhì)存在顯著差異。粉土顆粒細(xì)小，透水性較強(qiáng)，毛細(xì)作用明顯，在飽和狀態(tài)下容易發(fā)生液化現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力急劇下降。粉質(zhì)黏土具有一定的可塑性和粘性，壓縮性中等，抗剪強(qiáng)度比粉土略高，但受含水量影響較大，含水量過高時(shí)，土體強(qiáng)度會明顯降低，壓縮性增大。黏土顆粒細(xì)小，粘聚力較大，透水性差，壓縮性高，在荷載作用下變形持續(xù)時(shí)間長，且其強(qiáng)度和變形特性與土體的結(jié)構(gòu)性密切相關(guān)，原狀黏土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，但在擾動(dòng)后，工程性質(zhì)變差。土體的強(qiáng)度指標(biāo)，如粘聚力和內(nèi)摩擦角，對地基承載力起著決定性作用。粘聚力是土體顆粒之間的膠結(jié)力，內(nèi)摩擦角則反映了土體顆粒之間的摩擦力。一般來說，土體的粘聚力和內(nèi)摩擦角越大，地基的抗剪強(qiáng)度越高，能夠承受的荷載也越大。在黃河三角洲地區(qū)，由于土體的成因和沉積環(huán)境復(fù)雜，土體的強(qiáng)度指標(biāo)存在較大的空間變異性，這給地基承載力的準(zhǔn)確評估帶來了困難。土體的壓縮性也是影響地基承載力的重要因素。壓縮性大的土體，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的沉降變形，導(dǎo)致地基的承載能力降低。黃河三角洲地區(qū)的地基土，尤其是軟土，具有較高的壓縮性，其壓縮系數(shù)和壓縮模量等指標(biāo)與地基承載力密切相關(guān)。在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮土體的壓縮性，采取有效的地基處理措施，以減小地基沉降，提高地基承載力。基礎(chǔ)的尺寸與形狀對地基承載力也有顯著影響。基礎(chǔ)的寬度和長度增加，地基的承載能力一般會相應(yīng)提高。這是因?yàn)榛A(chǔ)尺寸增大，地基土的承載面積也隨之增大，能夠分散上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，從而提高地基的承載能力。當(dāng)基礎(chǔ)寬度從1m增加到2m時(shí)，地基的承載能力可能會提高30%-50%?；A(chǔ)的形狀也會影響地基承載力，例如，圓形基礎(chǔ)的承載能力一般比方形基礎(chǔ)略高，因?yàn)閳A形基礎(chǔ)在受力時(shí)，地基土的應(yīng)力分布更加均勻，能夠更好地發(fā)揮地基土的承載潛力。荷載的特性，包括荷載的大小、作用方向和作用時(shí)間等，對地基承載力有著重要影響。荷載大小直接決定了地基土所承受的壓力，當(dāng)荷載超過地基的承載能力時(shí)，地基會發(fā)生破壞。荷載的作用方向也會影響地基的受力狀態(tài)，例如，水平荷載會使地基產(chǎn)生側(cè)向位移和剪切變形，降低地基的承載能力。在地震等動(dòng)力荷載作用下，地基土的強(qiáng)度會降低，容易發(fā)生液化等現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力急劇下降。荷載的作用時(shí)間對地基承載力也有影響，長期持續(xù)作用的荷載會使地基土產(chǎn)生蠕變等現(xiàn)象，逐漸降低地基的承載能力。地下水的存在和變化對山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力有著顯著影響。該地區(qū)地下水位埋深較淺，且受黃河及海水的影響，地下水位呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)變化特征。地下水位上升時(shí)，地基土處于飽水狀態(tài)，土體的重度增加，有效應(yīng)力減小，抗剪強(qiáng)度降低。地下水位上升還會使地基土的壓縮性增大，導(dǎo)致地基沉降量增加。當(dāng)?shù)叵滤簧仙?米時(shí)，地基土的抗剪強(qiáng)度可降低10%-20%，地基沉降量可比地下水位較低區(qū)域增加30%-50%。地下水的流動(dòng)會對地基土產(chǎn)生滲透力，當(dāng)滲透力超過地基土的抗?jié)B強(qiáng)度時(shí)，會引發(fā)滲透變形，如管涌、流土等現(xiàn)象，破壞地基土的結(jié)構(gòu)，降低地基的承載能力。在粉土和砂土等透水性較強(qiáng)的地基土中，滲透變形的風(fēng)險(xiǎn)較高。高礦化度的地下水對地基土和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有腐蝕性，會降低地基土的強(qiáng)度和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性，從而影響地基的承載能力。四、山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力案例研究4.1案例選取與工程概況本研究選取了山東黃河三角洲地區(qū)的榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建工程作為案例研究對象。該高速公路位于黃河三角洲地區(qū)，是連接?xùn)|營市與濰坊市青州市的重要交通干道，也是國家高速公路網(wǎng)的重要組成部分，在區(qū)域交通運(yùn)輸中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其地理位置特殊，處于黃河沖積平原，地質(zhì)條件復(fù)雜，具有典型的黃河三角洲地區(qū)地質(zhì)特征，對于研究該地區(qū)高速公路地基承載力具有代表性。榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建項(xiàng)目全長88.7公里，路線起自榮烏高速墾利北互通南側(cè)，途經(jīng)東營市墾利區(qū)、東營區(qū)、東營技術(shù)開發(fā)區(qū)、黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、廣饒縣和濰坊市青州市，止于青銀高速于家莊樞紐互通南側(cè)，連接長深高速青州至臨沭段。原路段于2000年9月建成通車，為雙向四車道，設(shè)計(jì)速度100公里/小時(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和交通量的持續(xù)增長，尤其是大型車輛比重達(dá)40%-50%，原路段已呈現(xiàn)出運(yùn)輸能力緊張、服務(wù)能力下降的問題，道路擴(kuò)容勢在必行。此次改擴(kuò)建工程將其由雙向四車道擴(kuò)建為雙向八車道，設(shè)計(jì)速度提升至120公里/小時(shí)，以滿足日益增長的交通需求。該路段的地基處理是工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于黃河三角洲地區(qū)的特殊地質(zhì)條件，地基土主要由粉土、粉質(zhì)黏土、粉砂等組成，結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高，固結(jié)程度低，局部地區(qū)地下水位埋深較淺，在附加應(yīng)力作用下，易產(chǎn)生較大的沉降。為確保路基的穩(wěn)定性和承載能力，減小地基沉降，工程采用了剛性樁復(fù)合地基作為主要的地基處理方式。剛性樁復(fù)合地基由樁體、樁帽、加筋墊層組成。樁體采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土薄壁管樁（PTC），這種樁體具有工廠預(yù)制、質(zhì)量穩(wěn)定、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。樁帽可現(xiàn)場現(xiàn)澆，也可工廠預(yù)制，能有效分散荷載，提高樁體與樁間土的協(xié)同工作能力。加筋墊層由加筋材料及墊層共同構(gòu)成，加筋材料多采用鋼塑土工格柵，墊層選擇級配良好的碎石、砂礫、石屑等，可增強(qiáng)地基的整體性和承載能力，減小地基沉降。4.2地基承載力測試與結(jié)果分析在榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建工程中，為準(zhǔn)確獲取地基承載力數(shù)據(jù)，采用了多種原位測試方法，包括平板荷載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，并結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)，對不同位置的地基土進(jìn)行了全面檢測。平板荷載試驗(yàn)選取了具有代表性的5個(gè)測試點(diǎn)，分別位于河灘高地、決口扇、平地、河間洼地和濱海低地等不同微地貌區(qū)域。試驗(yàn)采用面積為0.5m2的圓形剛性承壓板，分級施加荷載，每級荷載增量為20kPa。通過觀測各級荷載作用下承壓板的沉降量，繪制荷載-沉降（p-s）曲線。以位于河灘高地的測試點(diǎn)1為例，當(dāng)荷載施加到300kPa時(shí)，承壓板沉降量為15mm，p-s曲線仍處于線性階段，表明地基土處于彈性變形狀態(tài)；當(dāng)荷載增加到400kPa時(shí)，沉降量迅速增大至35mm，p-s曲線出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，此時(shí)地基土開始進(jìn)入塑性變形階段。根據(jù)p-s曲線的特征，采用比例界限法確定該測試點(diǎn)的地基承載力特征值為320kPa。靜力觸探試驗(yàn)沿著路線方向布置了10條測線，每條測線間隔50m。使用自動(dòng)記錄式靜力觸探儀，觸探頭直徑為35.7mm，以0.8m/min的勻速壓入土中，連續(xù)記錄錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力。通過對靜力觸探數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)不同土層的錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力存在明顯差異。在粉質(zhì)黏土層中，錐尖阻力一般在1.5-3.0MPa之間，側(cè)壁摩阻力在20-50kPa之間；而在粉土層中，錐尖阻力相對較小，約為0.8-1.5MPa，側(cè)壁摩阻力在10-30kPa之間。根據(jù)靜力觸探數(shù)據(jù)，采用相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到各測試點(diǎn)的地基承載力特征值，其范圍在100-200kPa之間。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)在與靜力觸探試驗(yàn)相同的測線上，每隔10m選取一個(gè)測試點(diǎn)，共進(jìn)行了100次試驗(yàn)。使用63.5kg的穿心錘，落距為760mm，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入鉆孔孔底的土中，記錄貫入300mm所需的錘擊數(shù)。統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果，錘擊數(shù)在8-25擊之間，根據(jù)錘擊數(shù)查閱相關(guān)規(guī)范表格，得到地基承載力特征值在80-180kPa之間。室內(nèi)土工試驗(yàn)對采集的100組土樣進(jìn)行了物理力學(xué)性質(zhì)測試，包括含水率、密度、孔隙比、壓縮性、抗剪強(qiáng)度等。試驗(yàn)結(jié)果顯示，該地區(qū)地基土的含水率在20%-35%之間，密度為1.8-2.0g/cm3，孔隙比在0.8-1.2之間，壓縮系數(shù)為0.15-0.4MPa?1，屬于中-偏高壓縮性土。通過直接剪切試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)測定的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，粘聚力在10-30kPa之間，內(nèi)摩擦角在15°-30°之間。綜合分析不同測試方法獲取的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)地基承載力在不同位置呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。河灘高地和決口扇區(qū)域，由于地層結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，土體顆粒較粗，透水性較好，地基承載力相對較高，平板荷載試驗(yàn)確定的承載力特征值可達(dá)300-350kPa。而在河間洼地和濱海低地等區(qū)域，地下水位較高，土體長期處于飽水狀態(tài)，強(qiáng)度降低，壓縮性增大，地基承載力較低，平板荷載試驗(yàn)確定的承載力特征值一般在150-200kPa之間。影響該地區(qū)高速公路地基承載力的因素主要包括地層結(jié)構(gòu)、土體性質(zhì)和水文地質(zhì)條件。地層結(jié)構(gòu)方面，不同微地貌區(qū)域的地層組成和沉積特征不同，導(dǎo)致地基土的力學(xué)性質(zhì)存在差異。土體性質(zhì)方面，粉土、粉質(zhì)黏土和黏土等不同類型土體的物理力學(xué)性質(zhì)差異明顯，對地基承載力產(chǎn)生顯著影響。水文地質(zhì)條件方面，地下水位的變化、地下水的腐蝕性以及滲透作用等，都會改變地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響地基承載力。4.3地基承載力與工程實(shí)際的關(guān)聯(lián)分析在榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建工程中，地基承載力與工程實(shí)際緊密相關(guān)，地基承載力不足會引發(fā)一系列工程問題，對高速公路的運(yùn)營安全和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。地基承載力不足最直觀的表現(xiàn)就是路面沉降。由于黃河三角洲地區(qū)的地基土壓縮性高、強(qiáng)度低，在路基填筑和車輛荷載的長期作用下，地基土?xí)l(fā)生壓縮變形，導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。當(dāng)路基填筑高度較大時(shí)，地基土所承受的荷載增加，若地基承載力不足，沉降量會顯著增大。在該工程的河間洼地和濱海低地路段，由于地下水位較高，地基土處于飽水狀態(tài)，強(qiáng)度降低，在路基填筑后，部分路段的路面沉降量達(dá)到了30-50cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了允許的沉降范圍。路面沉降會使路面平整度變差，車輛行駛時(shí)產(chǎn)生顛簸，不僅影響行車舒適性，還會增加車輛的磨損和能耗。嚴(yán)重的沉降還可能導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)損壞，縮短路面的使用壽命。長期的路面沉降會使路面結(jié)構(gòu)層受到較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過路面材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面就會出現(xiàn)裂縫，進(jìn)一步加速路面的損壞。地基承載力不足還會導(dǎo)致路面裂縫的產(chǎn)生。在地基不均勻沉降的作用下，路面會受到不均勻的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)這些應(yīng)力超過路面材料的強(qiáng)度時(shí)，路面就會出現(xiàn)裂縫。在該工程中，由于不同微地貌區(qū)域的地基承載力存在差異，在河灘高地與河間洼地的交界處，路面出現(xiàn)了明顯的縱向裂縫，裂縫寬度達(dá)到了5-10mm。路面裂縫會使雨水滲入路基，進(jìn)一步軟化地基土，降低地基承載力，形成惡性循環(huán)。雨水滲入地基后，會使地基土的含水量增加，土體強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)致地基沉降進(jìn)一步加劇，裂縫也會不斷發(fā)展。裂縫還會加速路面材料的老化和損壞，降低路面的抗滑性能，影響行車安全。地基承載力不足還會對橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。橋梁基礎(chǔ)是支撐橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到橋梁的安全。在地基承載力不足的情況下，橋梁基礎(chǔ)可能會發(fā)生沉降、傾斜等現(xiàn)象，影響橋梁的正常使用。在該工程的一些橋梁中，由于地基承載力不足，橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)了不均勻沉降，導(dǎo)致橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，部分橋梁的墩臺出現(xiàn)了裂縫，嚴(yán)重威脅到橋梁的安全。若不及時(shí)處理，可能會導(dǎo)致橋梁坍塌等嚴(yán)重事故。地基承載力不足還會增加高速公路的運(yùn)營維護(hù)成本。為了保證高速公路的正常運(yùn)營，需要對因地基承載力不足而產(chǎn)生的路面沉降、裂縫等問題進(jìn)行及時(shí)修復(fù)和維護(hù)。這不僅需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，還會對交通造成一定的影響。定期對路面進(jìn)行修補(bǔ)、加鋪罩面等維護(hù)措施，需要封閉部分車道，影響交通流暢性，增加交通擁堵的風(fēng)險(xiǎn)。頻繁的維護(hù)工作也會縮短高速公路的使用壽命，降低其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。地基承載力與高速公路工程實(shí)際密切相關(guān)，地基承載力不足會引發(fā)路面沉降、裂縫、橋梁基礎(chǔ)失穩(wěn)等一系列工程問題，嚴(yán)重影響高速公路的運(yùn)營安全和使用壽命，增加運(yùn)營維護(hù)成本。在高速公路建設(shè)過程中，必須高度重視地基承載力問題，采取有效的地基處理措施，提高地基承載力，確保高速公路的工程質(zhì)量和安全。五、提升地基承載力的技術(shù)措施與應(yīng)用效果5.1常用地基處理技術(shù)介紹針對山東黃河三角洲地區(qū)高速公路地基承載力不足的問題，常用的地基處理技術(shù)包括強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法和復(fù)合地基法等，這些技術(shù)各自具有獨(dú)特的加固機(jī)理、適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。強(qiáng)夯法是一種通過對地基施加強(qiáng)大的沖擊力和振動(dòng)，提高地基土的強(qiáng)度，降低壓縮變形的地基加固方法。其加固機(jī)理主要基于動(dòng)力固結(jié)理論，當(dāng)夯錘從高處自由落下時(shí)，對地基土施加巨大的沖擊能量，使土體產(chǎn)生瞬間的壓縮和剪切變形，從而使土體密實(shí)，提高地基承載力。在夯擊過程中，土體的瞬時(shí)沉降可達(dá)幾十厘米，土中產(chǎn)生液化后使土的結(jié)構(gòu)破壞，土的強(qiáng)度下降到最小值；隨后在夯擊點(diǎn)出現(xiàn)徑向裂隙，成為加速空隙水壓力消散的主要通道；因粘性土具有觸變性，使降低的強(qiáng)度得到恢復(fù)和增強(qiáng)。Menard教授認(rèn)為，由于土中有機(jī)物的分解，第四紀(jì)土中大多數(shù)都含有以微氣泡形式出現(xiàn)的氣體，其含量大約在1-4％。進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí)氣體體積壓縮，空隙水壓力增大，隨后氣體有所膨脹，空隙水排出的同時(shí)，空隙水壓力就減小。這樣每夯一遍，氣相體積和液體積都有所減少，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，每夯擊一遍，氣體體積可減少40％。當(dāng)氣體按百分比接近于零時(shí)，土體變成不可壓縮的，相應(yīng)于空隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級，土體即產(chǎn)生液化。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土和黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素土等地基。在黃河三角洲地區(qū)，強(qiáng)夯法對粉土地層加固效果較好，因?yàn)榉弁令w粒間的孔隙較大，在強(qiáng)夯的沖擊力作用下，顆粒能夠重新排列，使土體更加密實(shí)。在一些高速公路工程中，對于粉土地基采用強(qiáng)夯法處理后，地基承載力可提高1-2倍。強(qiáng)夯法具有施工設(shè)備簡單、施工速度快、加固效果顯著、造價(jià)相對較低等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備主要包括起重機(jī)和夯錘，施工工藝相對成熟，容易操作。它能夠在較短的時(shí)間內(nèi)對大面積地基進(jìn)行加固，提高地基的承載能力。強(qiáng)夯法也存在一些缺點(diǎn)，如夯擊過程中會產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲，對周邊環(huán)境有一定的影響；在處理飽和軟黏土?xí)r，效果可能不太理想，需要結(jié)合其他方法進(jìn)行處理；而且強(qiáng)夯法對施工參數(shù)的控制要求較高，如夯擊能、夯擊次數(shù)、夯點(diǎn)間距等，參數(shù)選擇不當(dāng)可能會影響加固效果。排水固結(jié)法是一種利用地基土的排水固結(jié)特性，通過設(shè)置豎向排水通道（如砂井、塑料排水板等）和施加預(yù)壓荷載，加速地基土排水固結(jié)，提高地基承載力的方法。其原理是在飽和軟黏土地基中設(shè)置豎向排水通道，在其上覆蓋砂墊層，通過埋設(shè)于砂墊層的抽水管進(jìn)行長時(shí)間不斷抽氣和水，使砂墊層和砂井造成負(fù)氣壓，而使軟黏土層排水固結(jié)。負(fù)氣壓形成的當(dāng)量預(yù)壓荷載可以疊加計(jì)算。在排水固結(jié)過程中，地基土中的孔隙水逐漸排出，土體有效應(yīng)力增加，從而使地基土的強(qiáng)度提高，壓縮性降低。排水固結(jié)法適用于處理軟黏土、粉土、雜填土、沖填土、泥灰土地基等，尤其適用于處理厚度較大、含水量較高的軟土地基。在黃河三角洲地區(qū)，由于地下水位較高，地基土多為軟黏土和粉土，排水固結(jié)法具有較好的適用性。通過設(shè)置塑料排水板和砂墊層，對地基進(jìn)行真空預(yù)壓處理，可以有效地降低地基土的含水量，提高地基承載力。排水固結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)是加固效果好，能夠顯著提高地基的穩(wěn)定性和承載能力，減少地基沉降。它還可以利用地基土的天然性質(zhì)，不需要大量的加固材料，成本相對較低。該方法的缺點(diǎn)是施工周期較長，需要一定的預(yù)壓時(shí)間才能達(dá)到預(yù)期的加固效果。在施工過程中，對排水系統(tǒng)的要求較高，如果排水不暢，會影響加固效果。排水固結(jié)法對周邊環(huán)境也有一定的要求，如需要有足夠的場地設(shè)置排水設(shè)施和堆載材料。復(fù)合地基法是一種將樁體和樁間土共同作用，形成復(fù)合地基，以提高地基承載力的方法。常見的復(fù)合地基法包括粒料樁、加固土樁、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）、剛性樁復(fù)合地基等。以剛性樁復(fù)合地基為例，它由樁體、樁帽、加筋墊層組成。樁體可采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土薄壁管樁（PTC），樁體采用工廠預(yù)制，質(zhì)量穩(wěn)定；樁帽可現(xiàn)場現(xiàn)澆，也可工廠預(yù)制，能有效分散荷載；加筋墊層由加筋材料及墊層共同構(gòu)成，加筋材料多采用鋼塑土工格柵，墊層可選擇級配良好的碎石、砂礫、石屑等。采用剛性樁復(fù)合地基能較好地調(diào)動(dòng)樁、加筋墊層、樁間土的承載潛力，具有承載力高、沉降變形小、工期短、施工方便等特點(diǎn)。復(fù)合地基法適用于處理各種軟弱地基，尤其是對于地層結(jié)構(gòu)松散、壓縮性高的黃河三角洲地區(qū)的地基具有較好的適用性。在京臺高速德州至齊河加寬段，采用剛性樁復(fù)合地基處理后，有效提高了地基承載力，減少了地基沉降。復(fù)合地基法的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程要求選擇合適的樁體和加筋材料。它能夠充分發(fā)揮樁體和樁間土的承載能力，提高地基的整體性能。復(fù)合地基法的施工工藝相對成熟，施工質(zhì)量容易控制。該方法也存在一些缺點(diǎn)，如需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行成樁，施工過程較為復(fù)雜，對施工技術(shù)要求較高。部分復(fù)合地基法的成本相對較高，如CFG樁復(fù)合地基，需要使用水泥等材料，增加了工程成本。5.2山東黃河三角洲地區(qū)適用技術(shù)分析山東黃河三角洲地區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)條件對高速公路地基處理技術(shù)提出了特殊要求。剛性樁復(fù)合地基技術(shù)在該地區(qū)具有良好的適用性。該地區(qū)地層主要由粉土、粉質(zhì)黏土、粉砂組成，結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高，固結(jié)程度低，局部地區(qū)地下水位埋深較淺。剛性樁復(fù)合地基由樁體、樁帽、加筋墊層組成，樁體可采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土薄壁管樁（PTC），這種樁體工廠預(yù)制，質(zhì)量穩(wěn)定，施工速度快。樁帽可現(xiàn)場現(xiàn)澆或工廠預(yù)制，能有效分散荷載。加筋墊層由加筋材料及墊層共同構(gòu)成，加筋材料多采用鋼塑土工格柵，墊層選擇級配良好的碎石、砂礫、石屑等。在京臺高速德州至齊河加寬段，采用剛性樁復(fù)合地基處理后，有效提高了地基承載力，減少了地基沉降。剛性樁復(fù)合地基技術(shù)的優(yōu)勢在于能充分調(diào)動(dòng)樁、加筋墊層、樁間土的承載潛力，具有承載力高、沉降變形小、工期短、施工方便等特點(diǎn)。由于樁體的存在，能夠?qū)⑸喜亢奢d有效地傳遞到深層地基土中，減少地基的沉降量。加筋墊層的設(shè)置增強(qiáng)了地基的整體性和穩(wěn)定性，提高了地基的承載能力。在黃河沖積平原區(qū)高速公路擴(kuò)建中，老路地基沉降已基本完成，新拼寬部分采用剛性樁復(fù)合地基處理，可有效減小新拼寬部分地基在路基荷載及行車荷載下產(chǎn)生的沉降，減少新舊地基的差異沉降，避免路面產(chǎn)生縱向裂縫，保障行車安全。而且施工時(shí)對老路路基及老路行車基本無影響，適合該地區(qū)高速公路改擴(kuò)建地基處理。土工格柵加筋技術(shù)也是適合黃河三角洲地區(qū)高速公路建設(shè)的有效方法。土工格柵是一種具有高強(qiáng)度、低延伸率的合成材料，具有良好的抗拉性能和與土體的摩擦力。在地基處理中，將土工格柵鋪設(shè)在土體中，通過與土體的相互作用，形成一個(gè)共同工作的加筋體系。土工格柵能夠限制土體的側(cè)向變形，增強(qiáng)土體的抗剪強(qiáng)度，提高地基的穩(wěn)定性。在黃河三角洲地區(qū)，由于土體強(qiáng)度低、壓縮性高，采用土工格柵加筋技術(shù)可以有效地改善地基的力學(xué)性能。在某高速公路工程中，在路基填筑過程中鋪設(shè)土工格柵，通過現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，鋪設(shè)土工格柵后，路基的沉降量明顯減小，地基的承載能力得到提高。土工格柵加筋技術(shù)還具有施工方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。土工格柵的鋪設(shè)工藝相對簡單，不需要大型的施工設(shè)備，施工速度快，能夠縮短工程工期。土工格柵的材料成本相對較低，與其他地基處理技術(shù)相比，能夠在一定程度上降低工程成本。土工格柵加筋技術(shù)還能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)條件和工程要求。在該地區(qū)不同的微地貌區(qū)域，如河灘高地、決口扇、平地、河間洼地和濱海低地等，都可以根據(jù)實(shí)際情況合理地應(yīng)用土工格柵加筋技術(shù)。在地下水位較高的河間洼地和濱海低地，通過鋪設(shè)土工格柵，可以增強(qiáng)地基土的抗?jié)B能力，防止地下水對地基的侵蝕，提高地基的穩(wěn)定性。5.3技術(shù)應(yīng)用案例與效果評估以榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建工程為實(shí)際案例，詳細(xì)介紹剛性樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用過程。在該工程中，針對黃河沖積平原區(qū)地層結(jié)構(gòu)松散、壓縮性高、地下水位淺等地質(zhì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用剛性樁復(fù)合地基處理方案。樁體選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土薄壁管樁（PTC），樁徑為0.4m，樁長根據(jù)不同路段的地質(zhì)條件確定，一般在15-20m之間，以確保樁體能夠穿透軟弱土層，將荷載傳遞至下部較硬的土層。樁帽采用現(xiàn)場現(xiàn)澆方式，尺寸為1.0m×1.0m×0.3m，通過樁帽將樁體與加筋墊層連接起來，有效分散荷載，提高樁體與樁間土的協(xié)同工作能力。加筋墊層由級配良好的碎石和鋼塑土工格柵組成，碎石墊層厚度為0.5m，鋼塑土工格柵鋪設(shè)在碎石墊層中，間距為0.5m，通過與碎石墊層的相互作用，增強(qiáng)地基的整體性和承載能力。在施工過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。首先進(jìn)行場地平整，清除表層雜物和軟弱土層，然后進(jìn)行樁位測量放線，確保樁位準(zhǔn)確無誤。采用靜壓法將PTC樁壓入地基中，在壓樁過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測樁的垂直度和入土深度，確保樁身質(zhì)量。樁施工完成后，進(jìn)行樁帽的現(xiàn)澆施工，保證樁帽與樁體的連接牢固。最后鋪設(shè)加筋墊層，先鋪設(shè)碎石墊層，分層碾壓密實(shí)，再鋪設(shè)鋼塑土工格柵，將土工格柵與樁帽進(jìn)行錨固連接，確保加筋墊層的有效性。為評估剛性樁復(fù)合地基技術(shù)提升地基承載力的效果，在施工前后分別進(jìn)行了一系列的監(jiān)測和測試。在施工前，采用平板荷載試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等方法，對地基土的承載力和物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了測試，得到地基土的原始承載力特征值為80-120kPa。在施工完成后，同樣采用上述測試方法對處理后的地基進(jìn)行檢測。平板荷載試驗(yàn)結(jié)果顯示，處理后的地基承載力特征值達(dá)到了200-250kPa，相比施工前提高了1-2倍。靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果也表明，處理后的地基土力學(xué)性質(zhì)得到了顯著改善，錐尖阻力和錘擊數(shù)明顯增加，說明地基土的密實(shí)度和強(qiáng)度得到了提高。通過對路基沉降的長期監(jiān)測，進(jìn)一步驗(yàn)證了剛性樁復(fù)合地基技術(shù)的處理效果。在路基填筑完成后的前6個(gè)月，沉降速率較快，平均每月沉降量在10-15mm之間；隨著時(shí)間的推移，沉降速率逐漸減小，在12個(gè)月后，沉降速率基本穩(wěn)定在每月3-5mm以下，滿足設(shè)計(jì)要求。在道路運(yùn)營1年后，對路面平整度進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示路面平整度良好，未出現(xiàn)明顯的沉降和裂縫現(xiàn)象，表明剛性樁復(fù)合地基技術(shù)有效地控制了地基沉降，保障了高速公路的工程質(zhì)量和運(yùn)營安全。榮烏高速東營至青州段改擴(kuò)建工程中剛性樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，通過合理的設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的施工，有效地提高了地基承載力，減少了地基沉