廣州高速公路會議報告

1、巖土加固與測試技術(shù)研究室?guī)r土加固與測試技術(shù)研究室 葉觀寶葉觀寶同濟大學(xué)地下建筑與工程系高速公路軟基處理高速公路軟基處理優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計葉觀寶葉觀寶 教授教授20052005年年1212月月6 6日日一、高速公路面臨的巖土工程問題一、高速公路面臨的巖土工程問題二、高速公路軟基處理方法二、高速公路軟基處理方法三、高速公路軟基處理的技術(shù)分析方法三、高速公路軟基處理的技術(shù)分析方法四、高速公路軟基處理方案的綜合分析方法四、高速公路軟基處理方案的綜合分析方法五、綜合分析評價五、綜合分析評價六、長板六、長板短樁（短樁（D-M）工法處理深厚軟基）工法處理深厚軟基 的理論與設(shè)計的理論與設(shè)計 根據(jù)高速公路的特點和

2、我國的實際情根據(jù)高速公路的特點和我國的實際情況，在軟基上修建高速公路所面臨的巖土況，在軟基上修建高速公路所面臨的巖土工程問題可以歸納為三類：工程問題可以歸納為三類：軟土地基的勘察評價；軟土地基的勘察評價；軟土地基處理；軟土地基處理；軟土地基設(shè)計理論與控制方法。軟土地基設(shè)計理論與控制方法。 如果這些土工問題解決不好，常降低如果這些土工問題解決不好，常降低道路質(zhì)量，甚至破壞道路，引起下列問題：道路質(zhì)量，甚至破壞道路，引起下列問題： 路堤整體滑動，橋臺破壞；路堤整體滑動，橋臺破壞； 構(gòu)筑物與路堤銜接處差異沉降，引起橋構(gòu)筑物與路堤銜接處差異沉降，引起橋 頭跳車及路面破壞；頭跳車及路面破壞； 涵身、通道

3、凹陷，沉降縫拉寬而漏水；涵身、通道凹陷，沉降縫拉寬而漏水； 路面橫坡變緩，造成積水等。路面橫坡變緩，造成積水等。二、高速公路軟基處理方法二、高速公路軟基處理方法 為了解決高速公路的沉降問題，使修為了解決高速公路的沉降問題，使修建好的高速公路達到行車要求，一般有以建好的高速公路達到行車要求，一般有以下幾種方法：下幾種方法：橋梁跨越橋梁跨越減輕路堤荷載減輕路堤荷載地基處理地基處理工后修補工后修補綜合處理綜合處理高速公路軟基處理的高速公路軟基處理的技術(shù)分析方法技術(shù)分析方法1.1.承載力及穩(wěn)定性分析承載力及穩(wěn)定性分析 2.2.地基沉降計算地基沉降計算3.3.工后沉降控制工后沉降控制高速公路軟基處理的高

4、速公路軟基處理的技術(shù)分析方法技術(shù)分析方法1.1. 承載力及穩(wěn)定性分析承載力及穩(wěn)定性分析（1）軟土地基承載力）軟土地基承載力（2）復(fù)合地基承載力）復(fù)合地基承載力（3）路堤穩(wěn)定性）路堤穩(wěn)定性高速公路軟基處理的高速公路軟基處理的技術(shù)分析方法技術(shù)分析方法2.2.地基沉降計算地基沉降計算（1）總沉降計算）總沉降計算（2）地基平均固結(jié)度計算）地基平均固結(jié)度計算sdcSSSS+=cmSS =)1 (1 (1zrrzUUU-=）高速公路軟基處理的高速公路軟基處理的技術(shù)分析方法技術(shù)分析方法3. 3. 工后沉降控制工后沉降控制工后沉降控制是高速公路按變形控制設(shè)計理論的核工后沉降控制是高速公路按變形控制設(shè)計理論的核

5、心內(nèi)容，是指在路面設(shè)計年限（一般為心內(nèi)容，是指在路面設(shè)計年限（一般為1515年）內(nèi)的年）內(nèi)的殘余沉降或剩余沉降。殘余沉降或剩余沉降。公路等級公路等級橋臺與路堤相橋臺與路堤相鄰處鄰處 涵洞或箱型涵洞或箱型通道處通道處 一般路段一般路段 高速公路、一級公路高速公路、一級公路0.10m0.20m0.30m二級公路（采用高級路面）二級公路（采用高級路面） 0.20m0.30m0.50m高速公路軟基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法1.1.技術(shù)經(jīng)濟綜合分析評價法技術(shù)經(jīng)濟綜合分析評價法2.2.模糊綜合評價方法模糊綜合評價方法3.3.優(yōu)化選擇與設(shè)計的程序優(yōu)化選擇與設(shè)計的程序 高速公路軟

6、基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法1.1.技術(shù)經(jīng)濟綜合分析評價法技術(shù)經(jīng)濟綜合分析評價法（1）影響因子評判集確定）影響因子評判集確定（2）權(quán)重值的確定）權(quán)重值的確定（3）計算評分值）計算評分值專家判斷法專家判斷法智暴法智暴法德爾斐法德爾斐法專家經(jīng)驗估計法專家經(jīng)驗估計法序列綜合法序列綜合法隸屬函數(shù)法隸屬函數(shù)法加法加法乘法乘法加乘混合法加乘混合法除法除法最小二乘法最小二乘法高速公路軟基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法2.2.模糊綜合評價方法模糊綜合評價方法（1 1）評價三要素的確定）評價三要素的確定 因素集：因素集： 評價集評價集-對評價對象作出的評語

7、所組成的集合：對評價對象作出的評語所組成的集合： 單因素評判單因素評判-對單位因素對單位因素U Ui i進行評判，得到進行評判，得到V V上上 的模糊集：的模糊集： muuuULL,21= mvvvVL21,= = =nmnnmmRgg gg gg gg gg gg gg gg gLLLLLLLLLLLLLL212222111211高速公路軟基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法2.2.模糊綜合評價方法模糊綜合評價方法（2 2）模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型 由于各個單因素在總評價因素中的重要程由于各個單因素在總評價因素中的重要程度不同，所以需對各因素進行加權(quán)運算

8、，用模糊度不同，所以需對各因素進行加權(quán)運算，用模糊向量向量 表示各因素的權(quán)重分配。按表示各因素的權(quán)重分配。按模糊變換原理，則有：模糊變換原理，則有：),(21naaaAL=RAB=),(21naaaBLnmnnmmgggggggggLLLLLLL212222111211),(21mbbbL=B B稱為模糊綜合評價模型。稱為模糊綜合評價模型。高速公路軟基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法3.3.模糊綜合評價方法模糊綜合評價方法（3 3）給出模糊綜合評價結(jié)論給出模糊綜合評價結(jié)論 得到模糊綜合評判指標(biāo)之后，為進行多對象之間得到模糊綜合評判指標(biāo)之后，為進行多對象之間的比較，確定評

9、價結(jié)果，可采用以下方法實現(xiàn)。的比較，確定評價結(jié)果，可采用以下方法實現(xiàn)。 評價集評價集V V賦于相應(yīng)的量化值賦于相應(yīng)的量化值 。 B B作歸一化處理，令作歸一化處理，令b*=b1+b2+bm，作：，作：jv=*2*1*,bbbbbbBmL 計算綜合得分，給出評價結(jié)論。計算綜合得分，給出評價結(jié)論。P=VB*T 在做多方案比較時，將綜合得分按大小排序，擇優(yōu)選定。在做多方案比較時，將綜合得分按大小排序，擇優(yōu)選定。 高速公路軟基處理方案的高速公路軟基處理方案的綜合分析方法綜合分析方法3.3.優(yōu)化選擇與設(shè)計的程序優(yōu)化選擇與設(shè)計的程序輸入設(shè)計條件輸入設(shè)計條件選擇地基處理方案選擇地基處理方案 直接堆載直接堆載

10、塑料排水板塑料排水板粉噴樁粉噴樁真空堆載聯(lián)合預(yù)壓真空堆載聯(lián)合預(yù)壓橋方案橋方案穩(wěn)定驗算穩(wěn)定驗算 滿足滿足沉降驗算沉降驗算方案方案A方案方案B方案方案N技術(shù)經(jīng)濟比較技術(shù)經(jīng)濟比較綜合分析綜合分析優(yōu)化方案優(yōu)化方案否否滿足滿足否否載荷條件載荷條件地質(zhì)條件地質(zhì)條件施工約束施工約束工期要求工期要求沉降控制沉降控制路段類別路段類別穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件五、綜合分析評價五、綜合分析評價 在各種軟基處理方案的基礎(chǔ)上，進行在各種軟基處理方案的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)經(jīng)濟評價，主要包括兩方面：技術(shù)經(jīng)濟評價，主要包括兩方面： (1)采用總費用分析法（采用總費用分析法（TCA，Total Cost Analysis）評價軟基處理方案建

11、設(shè)費）評價軟基處理方案建設(shè)費用；用； (2)引入環(huán)境影響，技術(shù)可靠性，質(zhì)量控引入環(huán)境影響，技術(shù)可靠性，質(zhì)量控制，施工工期等因素制，施工工期等因素,進行軟基處理方案綜進行軟基處理方案綜合分析評價。最終提出在不同工況和約束合分析評價。最終提出在不同工況和約束條件下的高速公路軟基處理優(yōu)化方案。條件下的高速公路軟基處理優(yōu)化方案。五、綜合分析評價五、綜合分析評價綜合分析遵循的原則綜合分析遵循的原則 (1)(1)堅持國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的原則堅持國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的原則 (2)(2)可比性原則可比性原則 (3)(3)節(jié)約稀有資源的原則節(jié)約稀有資源的原則 (4)(4)定量分析與定性分析相結(jié)合的原則定量分析與定性分析相結(jié)合

12、的原則 (5)(5)綜合評價的原則綜合評價的原則 五、綜合分析評價五、綜合分析評價各種軟基處理方法一般性能的比較表各種軟基處理方法一般性能的比較表處理方法處理方法 施工施工工期工期 難易難易程度程度 機械化機械化程度程度 質(zhì)量與質(zhì)量與安全安全 環(huán)境環(huán)境影響影響 超載預(yù)壓超載預(yù)壓 長長 方便方便 高高 可靠可靠 噪音小、噪音小、污染少污染少 砂井法砂井法 較短較短 方便方便 高高 可靠可靠 現(xiàn)場清潔現(xiàn)場清潔 塑料排水板塑料排水板 較短較短 方便方便 高高 可靠可靠 現(xiàn)場清潔現(xiàn)場清潔 粉粉(濕濕)噴樁噴樁 短短 較方便較方便 高高 較可靠較可靠 有少量噪音有少量噪音及污染及污染 五、綜合分析評價五

13、、綜合分析評價 不同填土高度下粉噴樁設(shè)計間距與置換率優(yōu)化結(jié)果不同填土高度下粉噴樁設(shè)計間距與置換率優(yōu)化結(jié)果填土高度（填土高度（m） 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 粉噴樁間距（粉噴樁間距（m） 1.41.4 1.31.3 1.21.2 1.11.1 1.01.0 置換率置換率 0.10 0.12 0.14 0.16 0.20 五、綜合分析評價五、綜合分析評價一般路段砂井排水預(yù)壓法優(yōu)化結(jié)果一般路段砂井排水預(yù)壓法優(yōu)化結(jié)果填土高填土高度度(m)軟土層厚度軟土層厚度(m)5.010.015.020.025.030.02.05555783.055689104.05681011125.0571012

14、1416五、綜合分析評價五、綜合分析評價填土高填土高度度(m)軟土層厚度軟土層厚度(m)5.010.015.020.025.030.05.0510131517186.0510141618207.0510151719208.051015171921水泥土攪拌樁處理優(yōu)化結(jié)果水泥土攪拌樁處理優(yōu)化結(jié)果五、綜合分析評價五、綜合分析評價填土填土高度高度(m)軟土層厚度軟土層厚度(m)15.020.025.030.0粉噴樁粉噴樁砂井砂井粉噴樁粉噴樁砂井砂井粉噴樁粉噴樁砂井砂井粉噴樁粉噴樁砂井砂井5.01212121312156.01212121412167.012121213121512168.012121

15、21312161217水泥土攪拌樁與砂井聯(lián)合處理優(yōu)化結(jié)果水泥土攪拌樁與砂井聯(lián)合處理優(yōu)化結(jié)果填土高度（填土高度（m）軟土厚度（軟土厚度（m）5.010.015.020.025.030.02.0方法方法直接堆載直接堆載直接堆載直接堆載砂井砂井5砂井砂井5砂井砂井7砂井砂井8造價造價28.228.231.9531.9533.4534.23.0方法方法直接堆載直接堆載砂井砂井5砂井砂井6砂井砂井8砂井砂井9砂井砂井10造價造價28.231.9532.734.234.9535.74.0方法方法砂井砂井5砂井砂井6砂井砂井8砂井砂井10砂井砂井11砂井砂井12造價造價31.9532.734.235.736

16、.4537.25.0方法方法砂井砂井5砂井砂井7砂井砂井10砂井砂井12砂井砂井14砂井砂井16造價造價31.9533.4535.737.238.740.26.0方法方法粉噴樁粉噴樁5粉噴樁粉噴樁10粉噴樁粉噴樁14粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井12粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井14粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井16造價造價70.5121.5162.3155.9158.3160.67.0方法方法粉噴樁粉噴樁5粉噴樁粉噴樁10粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井12粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井13粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井15粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井16造價造價80.2140.9181.9183.3186.0187.

17、48.0方法方法粉噴樁粉噴樁5粉噴樁粉噴樁10粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井12粉噴樁粉噴樁12+砂井砂井13粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井16粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井17造價造價92.9166.4216.0217.7222.7224.4一般路段地基處理最優(yōu)化方案匯總表一般路段地基處理最優(yōu)化方案匯總表橋頭路段地基處理最優(yōu)化方案匯總表橋頭路段地基處理最優(yōu)化方案匯總表填土高度（填土高度（m）軟土厚度（軟土厚度（m）5.010.015.020.025.030.02.0方法方法砂井砂井5砂井砂井8砂井砂井10砂井砂井11砂井砂井13砂井砂井14造價造價31.9534.235.736.4537.9538.73

18、.0方法方法砂井砂井5砂井砂井10砂井砂井11砂井砂井12砂井砂井14砂井砂井15造價造價31.9535.736.4537.238.739.454.0方法方法砂井砂井5砂井砂井10砂井砂井12砂井砂井14砂井砂井15砂井砂井16造價造價31.9535.737.238.739.4540.25.0方法方法砂井砂井5砂井砂井10砂井砂井13砂井砂井15砂井砂井16砂井砂井18造價造價31.9535.737.9539.4540.241.76.0方法方法粉噴樁粉噴樁5+超超載載0.6粉噴樁粉噴樁10+超超載載0.6粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井14粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井15粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井17

19、粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井17造價造價77.5128.6158.3159.4161.8161.87.0方法方法粉噴樁粉噴樁5+超超載載0.7粉噴樁粉噴樁10+超超載載0.7粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井15粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井16粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井17粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井19造價造價88.4149.2186.0187.4188.8191.68.0方法方法粉噴樁粉噴樁5+超超載載0.8粉噴樁粉噴樁10+超超載載0.8粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井16粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井16粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井17粉噴樁粉噴樁12+砂砂井井20造價造價102.4175.9222.722.7

20、224.4229.4 （1 1）砂井或塑料排水板較其它處理方案有明顯的技）砂井或塑料排水板較其它處理方案有明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，單位造價只有水泥土攪拌樁的術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，單位造價只有水泥土攪拌樁的20%20% 30%30%，應(yīng)，應(yīng)作為高速公路軟基處理的首選方案。作為高速公路軟基處理的首選方案。 （2 2）水泥土攪拌樁對于增強地基穩(wěn)定性和減少地基）水泥土攪拌樁對于增強地基穩(wěn)定性和減少地基總沉降作用明顯，因此在路堤填土高度大于總沉降作用明顯，因此在路堤填土高度大于5.0m5.0m的路段可的路段可以考慮采用水泥土攪拌樁處理。如果軟土層較厚，水泥土以考慮采用水泥土攪拌樁處理。如果軟土層較厚，水泥土攪拌樁無法

21、打穿軟土層，則水泥土攪拌樁減少工后沉降的攪拌樁無法打穿軟土層，則水泥土攪拌樁減少工后沉降的作用已不大，應(yīng)與其它方法聯(lián)合處理。作用已不大，應(yīng)與其它方法聯(lián)合處理。巖土加固與測試技術(shù)研究室?guī)r土加固與測試技術(shù)研究室 葉觀寶葉觀寶同濟大學(xué)地下建筑與工程系1.1. 引言引言2.2. D-MD-M工法的復(fù)合地基的概念模型工法的復(fù)合地基的概念模型3.3. D-MD-M工法處理軟基的機理工法處理軟基的機理4.4. D-MD-M工法的設(shè)計方法簡介工法的設(shè)計方法簡介 5.5. 結(jié)結(jié) 語語 高速公路高速公路中厚層中厚層軟基處理軟基處理水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁(M)預(yù)壓排水固結(jié)預(yù)壓排水固結(jié)(D)施工期、預(yù)壓期長施工期、

22、預(yù)壓期長 造價偏高造價偏高深部的施工質(zhì)量不深部的施工質(zhì)量不易保證易保證 長板短樁工法長板短樁工法(D-M)n“短樁短樁”可以有效提高地基的穩(wěn)可以有效提高地基的穩(wěn)定性，加快路堤施工速率，縮短建定性，加快路堤施工速率，縮短建設(shè)周期設(shè)周期 n“長板長板”能加快深部軟土的固結(jié)能加快深部軟土的固結(jié)沉降，控制工后沉降。沉降，控制工后沉降。 n通過樁和板的間距、長度以及預(yù)通過樁和板的間距、長度以及預(yù)壓方式的調(diào)整使不同段落之間沉降壓方式的調(diào)整使不同段落之間沉降速率的協(xié)調(diào)成為可能。速率的協(xié)調(diào)成為可能。 長板長板-短樁工法由長的豎向排水體短樁工法由長的豎向排水體(砂井、袋裝砂井、砂井、袋裝砂井、塑料排水板塑料排水

23、板)、短的水泥土攪拌樁、短的水泥土攪拌樁(漿噴樁、粉噴樁漿噴樁、粉噴樁)和墊和墊層組成。墊層材料由中砂、粗砂、級配砂石或碎石等組層組成。墊層材料由中砂、粗砂、級配砂石或碎石等組成，在可能的情況下，應(yīng)盡可能選擇剛度較大的墊層材成，在可能的情況下，應(yīng)盡可能選擇剛度較大的墊層材料。可選擇砂墊層碎石墊層，或加筋墊層。該墊層是料。可選擇砂墊層碎石墊層，或加筋墊層。該墊層是長板長板-短樁工法的關(guān)鍵，一方面起水平向排水墊層作用，短樁工法的關(guān)鍵，一方面起水平向排水墊層作用，與長的豎向排水體共同組成排水體系；另一方面起褥墊與長的豎向排水體共同組成排水體系；另一方面起褥墊層作用，可以調(diào)整復(fù)合層的樁土應(yīng)力分擔(dān)。層作

24、用，可以調(diào)整復(fù)合層的樁土應(yīng)力分擔(dān)。 長板短樁工法的提出是為了發(fā)揮預(yù)壓排水固結(jié)長板短樁工法的提出是為了發(fā)揮預(yù)壓排水固結(jié)法和水泥土攪拌樁法的自身優(yōu)點，克服其在處理深厚軟法和水泥土攪拌樁法的自身優(yōu)點，克服其在處理深厚軟基的不足。其特點為：基的不足。其特點為： a.將高速公路填土施工和預(yù)壓的過程作為路基處理將高速公路填土施工和預(yù)壓的過程作為路基處理的過程，充分利用填土荷載加速路基沉降，以達到減小的過程，充分利用填土荷載加速路基沉降，以達到減小工后沉降的目的；工后沉降的目的； b.短樁增加了復(fù)合層的承載力，解決了高填方路堤短樁增加了復(fù)合層的承載力，解決了高填方路堤下地基的穩(wěn)定性問題；下地基的穩(wěn)定性問題；

25、 c.豎向排水體為固結(jié)層提供了排水通道，同時也加豎向排水體為固結(jié)層提供了排水通道，同時也加快了深部未加固層的排水固結(jié)，有利于固結(jié)層和未加固快了深部未加固層的排水固結(jié)，有利于固結(jié)層和未加固層在填土期和預(yù)壓期的排水固結(jié)；層在填土期和預(yù)壓期的排水固結(jié)； d.豎向排水體的存在有利于復(fù)合層樁間土的排水固豎向排水體的存在有利于復(fù)合層樁間土的排水固結(jié)，可以提高復(fù)合層樁間土的強度；結(jié)，可以提高復(fù)合層樁間土的強度； e.樁頂與填土之間的墊層可以充分發(fā)揮樁間土的作樁頂與填土之間的墊層可以充分發(fā)揮樁間土的作用；用； f.特別適用于深厚軟土路基的處理，長板和短樁的特別適用于深厚軟土路基的處理，長板和短樁的施工質(zhì)量容易

26、得到保證；施工質(zhì)量容易得到保證； g.可以協(xié)調(diào)橋頭段、過渡段和一般路段相鄰之間的可以協(xié)調(diào)橋頭段、過渡段和一般路段相鄰之間的工后沉降速率和坡度；工后沉降速率和坡度； h.具有可觀的經(jīng)濟效益。具有可觀的經(jīng)濟效益。 長板短樁工法適用于填方路堤下軟土層厚度大長板短樁工法適用于填方路堤下軟土層厚度大于于10m10m的深厚淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等飽和粘性的深厚淤泥、淤泥質(zhì)土及沖填土等飽和粘性土的地基處理。特別適用于地表存在薄層硬殼層土的地基處理。特別適用于地表存在薄層硬殼層和深部軟土存在連續(xù)薄砂層的地基。和深部軟土存在連續(xù)薄砂層的地基。 長板與短樁在平面上可以等間距布置，也可以不長板與短樁在平面上可以等間

27、距布置，也可以不等間距布置；在深度上，長板穿過短樁復(fù)合層插等間距布置；在深度上，長板穿過短樁復(fù)合層插入深部軟土，可以穿透軟土層（較薄時），也可入深部軟土，可以穿透軟土層（較薄時），也可以不穿透軟土層（較厚時），具體可按照地基壓以不穿透軟土層（較厚時），具體可按照地基壓縮層厚度確定?？s層厚度確定。 水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁塑料排水板塑料排水板復(fù)合層復(fù)合層固結(jié)層固結(jié)層未加固層未加固層非軟土層非軟土層軟軟 土土 層層塑料排水板塑料排水板水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁D-MD-M工法中，根據(jù)長板與短樁工法中，根據(jù)長板與短樁的作用機理與特點，在地基的作用機理與特點，在地基剖面上可劃分為剖面上可劃分為 ：（1

28、1）水泥土攪拌樁復(fù)合地基）水泥土攪拌樁復(fù)合地基層（簡稱復(fù)合層，層（簡稱復(fù)合層，Composite Composite zonezone）；）；（2 2）預(yù)壓排水固結(jié)層（簡稱）預(yù)壓排水固結(jié)層（簡稱固結(jié)層，固結(jié)層，Consolidated Consolidated zonezone）；）；（3 3）未加固處理的原狀軟土）未加固處理的原狀軟土層（簡稱未加固層，層（簡稱未加固層，Unimproved zoneUnimproved zone）水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁塑料排水板塑料排水板復(fù)合層復(fù)合層固結(jié)層固結(jié)層未加固層未加固層非軟土層非軟土層軟軟 土土 層層3.1 3.1 地基的承載力地基的承載力3.2

29、3.2 樁底平面上的平均附加應(yīng)力樁底平面上的平均附加應(yīng)力3.3 3.3 固結(jié)層和未加固層的固結(jié)度固結(jié)層和未加固層的固結(jié)度 3.4 3.4 地基的沉降量地基的沉降量 采用水泥土攪拌樁與塑料排水板采用水泥土攪拌樁與塑料排水板( (砂井砂井) )聯(lián)合處理方法處理高聯(lián)合處理方法處理高速公路深厚軟基：速公路深厚軟基： 利用水泥與土的物理化學(xué)反應(yīng)，改善土的力學(xué)性能，使軟利用水泥與土的物理化學(xué)反應(yīng)，改善土的力學(xué)性能，使軟土膠結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥土，形成由樁土膠結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥土，形成由樁和周圍被改良的土體共同組成的復(fù)合地基，減小地基的總沉降和周圍被改良的土體共同組成的

30、復(fù)合地基，減小地基的總沉降量。量。 另一方面利用塑料排水板另一方面利用塑料排水板( (砂井砂井) )的排水功能，為固結(jié)層的的排水功能，為固結(jié)層的軟土提供排水通道，減小排水路徑，在填土荷載作用下，加快軟土提供排水通道，減小排水路徑，在填土荷載作用下，加快軟土地基中水的排出速度，縮短土層固結(jié)的時間，并盡可能在軟土地基中水的排出速度，縮短土層固結(jié)的時間，并盡可能在高速公路路堤固有的施工預(yù)壓期內(nèi)完成所需的沉降量，以達到高速公路路堤固有的施工預(yù)壓期內(nèi)完成所需的沉降量，以達到減小工后沉降量，縮短施工工期的目的。減小工后沉降量，縮短施工工期的目的。 在填土預(yù)壓期，塑料排水板在填土預(yù)壓期，塑料排水板( (砂井

31、砂井) )可以使復(fù)合層的樁間土可以使復(fù)合層的樁間土產(chǎn)生排水固結(jié)，使樁間土的強度逐步得到提高。同時，攪拌樁產(chǎn)生排水固結(jié)，使樁間土的強度逐步得到提高。同時，攪拌樁的存在提高了復(fù)合層的承載力和地基穩(wěn)定性，這為超載預(yù)壓減的存在提高了復(fù)合層的承載力和地基穩(wěn)定性，這為超載預(yù)壓減少工后沉降提供了可能性。少工后沉降提供了可能性。 建議設(shè)計時建議設(shè)計時fsk可取天然地基承載力的可取天然地基承載力的1.31.31.51.5倍倍; 長板長板- -短樁中復(fù)合地基的短樁中復(fù)合地基的值可以取高值，建議取值可以取高值，建議取=0.850.95; 有效樁長是由樁身強度控制的，從穩(wěn)定性角度，有效樁長是由樁身強度控制的，從穩(wěn)定性

32、角度，應(yīng)通過對地基的穩(wěn)定性驗算來確定。應(yīng)通過對地基的穩(wěn)定性驗算來確定。 ()skpaspkfmARmf-+=1b水泥土攪拌樁塑料排水板復(fù)合層固結(jié)層未加固層非軟土層軟 土 層p地表Hpzqtan2lbbppkz+=()spspEmmEE-+=1當(dāng)排水豎井采用擠土方式施工時，應(yīng)考慮涂抹對土體固結(jié)當(dāng)排水豎井采用擠土方式施工時，應(yīng)考慮涂抹對土體固結(jié)的影響。當(dāng)豎井的縱向通水量的影響。當(dāng)豎井的縱向通水量qw與天然土層水平向滲透系與天然土層水平向滲透系數(shù)數(shù)k kh h的比值較小，且長度又較長時，尚應(yīng)考慮井阻影響。的比值較小，且長度又較長時，尚應(yīng)考慮井阻影響。在計算在計算t t時刻未加固層平均固結(jié)度時，可將塑

33、排板底面作為時刻未加固層平均固結(jié)度時，可將塑排板底面作為一個排水面。一個排水面。()()-=-=221222121iiTTtiiniiteeeTTpqUbbbb 瞬時沉降量瞬時沉降量 固結(jié)沉降量固結(jié)沉降量 最終沉降量最終沉降量E1、E2復(fù)合層與下部軟土的彈性模量；復(fù)合層與下部軟土的彈性模量；A1 、A2復(fù)合層與下部軟土范圍上附加應(yīng)力面積。復(fù)合層與下部軟土范圍上附加應(yīng)力面積。221121EAEAAAE+=分層總和法分層總和法+-=niiiiicheees10101cdsss+=csssy=ctdtsUss+=()pbEsd21-=1) 1) 根據(jù)上部荷載和地基條件，以復(fù)合地基承載根據(jù)上部荷載和地基條件，以復(fù)合地基承載力和穩(wěn)定性為控制原則，進行復(fù)合層的初步設(shè)力和穩(wěn)定性為控制原則，進行復(fù)合層的初步設(shè)計。計。 2) 2) 結(jié)合攪拌樁的布置，初步確定排水體的布