軟土地基處理與邊坡防護(hù)

軟土地基處理與邊坡防護(hù)目錄HYPERLINK\l"_Toc201306476"1.緒論1HYPERLINK\l"_Toc201306477"2.軟土地基處理3HYPERLINK\l"_Toc201306478"2.1軟土的定義3HYPERLINK\l"_Toc201306479"2.2軟土的形成3HYPERLINK\l"_Toc201306480"2.3軟土對(duì)路基工程的危害4HYPERLINK\l"_Toc201306481"軟土的物理力學(xué)性質(zhì)6HYPERLINK\l"_Toc201306482"軟土對(duì)路基工程的危害6HYPERLINK\l"_Toc201306483"2.4軟土地基加固方法綜述6HYPERLINK\l"_Toc201306484"目前我國(guó)軟土地基處理的現(xiàn)狀6HYPERLINK\l"_Toc201306485"砂井排水法的加固原理7HYPERLINK\l"_Toc201306486"3.公路軟土路基設(shè)計(jì)8HYPERLINK\l"_Toc201306487"3.1軟土路基設(shè)計(jì)資料8HYPERLINK\l"_Toc201306488"3.2軟土地基上路堤設(shè)計(jì)10HYPERLINK\l"_Toc201306489"軟土路基橫斷面設(shè)計(jì)10HYPERLINK\l"_Toc201306490"軟土路基路堤填料12HYPERLINK\l"_Toc201306491"3.3重力式擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算12HYPERLINK\l"_Toc201306492"擋土墻設(shè)計(jì)原理及步驟13HYPERLINK\l"_Toc201306494"重力式擋土墻檢算16HYPERLINK\l"_Toc201306495"3.4軟土地基承載力20HYPERLINK\l"_Toc201306496"地基承載力的確定方法20HYPERLINK\l"_Toc201306498"軟土地基承載力計(jì)算21HYPERLINK\l"_Toc201306499"3.5軟土地基沉降22HYPERLINK\l"_Toc201306500"沉降計(jì)算步驟22HYPERLINK\l"_Toc201306501"地基應(yīng)力計(jì)算23HYPERLINK\l"_Toc201306502"垂直沉降計(jì)算24HYPERLINK\l"_Toc201306503"穩(wěn)定性的計(jì)算25HYPERLINK\l"_Toc201306504"3.6軟土地基計(jì)算原理及步驟27HYPERLINK\l"_Toc201306505"砂井初步設(shè)計(jì)27HYPERLINK\l"_Toc201306506"固結(jié)度的計(jì)算28HYPERLINK\l"_Toc201306507"3.7軟土地基砂井設(shè)計(jì)30HYPERLINK\l"_Toc201306508"加固方案確定31HYPERLINK\l"_Toc201306509"砂井布置32HYPERLINK\l"_Toc201306510"固結(jié)度的計(jì)算33HYPERLINK\l"_Toc201306511"沉降計(jì)算36HYPERLINK\l"_Toc201306512"預(yù)留沉落量計(jì)算36HYPERLINK\l"_Toc201306513"預(yù)留寬度的計(jì)算36HYPERLINK\l"_Toc201306514"平均固結(jié)度的計(jì)算36HYPERLINK\l"_Toc201306515"4.軟土路基排水和防護(hù)工程41HYPERLINK\l"_Toc201306516"4.1軟土路基排水41HYPERLINK\l"_Toc201306517"路基排水概況41HYPERLINK\l"_Toc201306518"路基排水處理41HYPERLINK\l"_Toc201306519"4.2軟土路基邊坡防護(hù)43HYPERLINK\l"_Toc201306520"路堤邊坡防護(hù)44HYPERLINK\l"_Toc201306521"路塹邊坡防護(hù)44HYPERLINK\l"_Toc201306522"5.路基土石方計(jì)算46HYPERLINK\l"_Toc201306523"6.施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和組織49HYPERLINK\l"_Toc201306524"6.1軟土路基的監(jiān)測(cè)49HYPERLINK\l"_Toc201306525"路基監(jiān)測(cè)的一般原則49HYPERLINK\l"_Toc201306526"路基監(jiān)測(cè)的內(nèi)容49HYPERLINK\l"_Toc201306527"6.2施工組織設(shè)計(jì)51HYPERLINK\l"_Toc201306528"施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容51HYPERLINK\l"_Toc201306529"現(xiàn)代化施工組織的原則51HYPERLINK\l"_Toc201306530"軟土路基施工組織設(shè)計(jì)52HYPERLINK\l"_Toc201306531"擋土墻施工組織設(shè)計(jì)53HYPERLINK\l"_Toc201306532"結(jié)論56HYPERLINK\l"_Toc201306533"致謝57主要HYPERLINK\l"_Toc201306534"參考文獻(xiàn)581.緒論在我國(guó)沿江、沿湖、沿海等處廣泛分布著軟土，而這些地區(qū)一般又是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)公路交通需要迫切，尤其要發(fā)展高速公路。因而在高路堤、大型橋梁，大量的涵洞、通道處軟土都給它們帶來(lái)不同程度的危害。如路基的滑移，開裂，路面起伏不平，橋涵通道等人工構(gòu)造物處的跳車顛簸……而使這些地區(qū)的公路建設(shè)者感到非常棘手，要花大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，去進(jìn)行勘察、測(cè)試、設(shè)計(jì)、科研和施工。若處理不好將會(huì)帶來(lái)極大的資源浪費(fèi)。高速公路是社會(huì)荊棘發(fā)展的必然產(chǎn)物，它是伴隨著汽車工業(yè)發(fā)展和整個(gè)社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事的發(fā)展而發(fā)展的。我國(guó)的高速公路是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改革的客觀需要而發(fā)展起來(lái)的。雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，截止1999年6月，我國(guó)高速公路里程達(dá)8733km，居世界第八位，標(biāo)志著我國(guó)公路交通事業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。目前我國(guó)已擁有成套的現(xiàn)代化的技術(shù)高速公路的技術(shù)體系，進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。我國(guó)高速公路建設(shè)雖是迅猛發(fā)展，但高速公路在公路網(wǎng)的比重只有0.5﹪，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比（發(fā)達(dá)國(guó)家高速公路占公路網(wǎng)的比重應(yīng)在1﹪以上），還有一定差距，因此，為發(fā)揮公路網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。我國(guó)高速公路尚待進(jìn)一步加速建設(shè)。近20年來(lái)，在高等級(jí)公路建設(shè)中，對(duì)軟土路基處理問(wèn)題已成為影響工程造價(jià)和道路使用質(zhì)量的突出矛盾之一。解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵是在正確認(rèn)識(shí)軟土路基的性質(zhì)與危害性基礎(chǔ)上，借鑒已有成果和資料，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，合理選擇一種或幾種組合的處理方法，使處理后的路基滿足建設(shè)工程各項(xiàng)要求。軟土具有含水量高、孔隙比大、滲透性小、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、觸變性等不利的工程性質(zhì)，在軟土地區(qū)修筑高速公路，多年來(lái)一直是公路建設(shè)的一個(gè)重大課題。由于計(jì)算理論、數(shù)學(xué)模型的不同，各地軟土性質(zhì)的差異，以及勘探手段、施工工藝等的差別，使路堤問(wèn)題更為復(fù)雜和突出，多年的建設(shè)表明，軟土路堤是公路建設(shè)中問(wèn)題集中的地段，軟基問(wèn)題也是影響工期、造價(jià)的重要因素。在軟土地基上修筑高速公路，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是路堤的穩(wěn)定和變形。軟土路堤的穩(wěn)定分析是路堤設(shè)計(jì)中最主要的工作之一，只有滿足路堤的穩(wěn)定條件才能進(jìn)行路堤的變形及計(jì)算。軟土路堤的破壞主要是路堤邊坡的滑動(dòng)失穩(wěn)，大多數(shù)是由于施工速度過(guò)快，路堤邊坡太陡或地基承載力不足引起的。若邊坡太陡，且路堤荷載超過(guò)地基承載力，就會(huì)產(chǎn)生較大的剪切變形并導(dǎo)致滑動(dòng)破壞。遇到這種情況，就應(yīng)對(duì)路堤邊坡范圍內(nèi)的地基進(jìn)行加固，提高地基承載力和抗剪能力，以保證路堤和地基的穩(wěn)定。關(guān)于穩(wěn)定分析的計(jì)算方法，在極限平衡這個(gè)假定前提下以發(fā)展得比較完善，而且為了減少工作量，避免尋求最小安全系數(shù)圓弧圓心位置等麻煩，對(duì)于一般的瑞典分條法和畢肖普法及簡(jiǎn)布法，國(guó)內(nèi)已有很多單位編制了電子計(jì)算機(jī)程序。對(duì)于安全系數(shù)，由于沒(méi)有考慮到土體本身的應(yīng)力—變形分析，所以只是假定滑裂變上的平均安全系數(shù)，因此無(wú)法分析穩(wěn)定破壞的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程，更無(wú)法考慮局部變形的因素。而且，對(duì)有效應(yīng)力分析法的安全系數(shù)選擇也需要積累更多的實(shí)際資料才能確定。隨著交通事業(yè)的發(fā)展，高速公路不僅要求路堤穩(wěn)定，而且對(duì)工后沉降有較高要求，特別是需要嚴(yán)格控制工后不均勻沉降量。軟土的變形性質(zhì)十分復(fù)雜，它與軟土的種類、狀態(tài)，以及外界條件有很大關(guān)系。軟土的變形理論包括沉降理論和固結(jié)理論。軟土沉降分析方法分為兩類：一類是理論公式法，它首先確定在荷載作用下壓縮土層中應(yīng)力的增量，然后再采用合適的土的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，估算這些應(yīng)力增量所引起的沉降量；另一類是數(shù)值分析法，如有限元法，理論上較嚴(yán)謹(jǐn)，但由于方法有一定的難度，在工程中未能得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于理論公式法又分為一維和多維的情況。軟土路堤的沉降計(jì)算通常采用一維壓縮計(jì)算法，即假定地基上在荷載作用下不發(fā)生側(cè)向變形，這顯然是不符合實(shí)際的，特別是在軟粘土地基中將使計(jì)算沉降量顯著偏低，偏于不安全。事實(shí)上，工程界最關(guān)心的是工后沉降和差異沉降，但對(duì)這部分沉降量沒(méi)有統(tǒng)一的計(jì)算方法。對(duì)軟土地基變形和穩(wěn)定性的研究，目前存在兩大難題，即：第一，在同時(shí)考慮應(yīng)力、變形及地質(zhì)歷史情況下，如何提出合理的沉降計(jì)算方法或計(jì)算參數(shù)；第二，如何利用有限元法，考慮土的非線性及土的初始、固結(jié)和蠕變?nèi)N變形。但是對(duì)軟土地基的變形和穩(wěn)定計(jì)算，下列因素直接影響其精度：不確定的豎向和水平向排水邊界條件；填筑路堤過(guò)程中，填筑速率的不確定性；剪應(yīng)力引起的土顆粒排列改變；次固結(jié)變形影響；軟土土樣在取樣、貯藏、運(yùn)輸過(guò)程中不可避免的擾動(dòng)；經(jīng)濟(jì)因素對(duì)勘探、取樣和分析的限制。因此，解決軟土路堤問(wèn)題的途徑就是把力學(xué)模型和不作任何分析，即所謂的“工程判斷”結(jié)合起來(lái)，而最有效的方式就是通過(guò)修建試驗(yàn)路堤（試驗(yàn)填土），或以實(shí)體工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，用試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證理論和計(jì)算方法，進(jìn)一步完善理論和計(jì)算方法。軟土地基處理和路基設(shè)計(jì)將在接下來(lái)幾章做詳細(xì)的介紹和有關(guān)計(jì)算[1]。2.軟土地基處理2.1軟土的定義軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基未作定義。日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為：主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。日本規(guī)范還對(duì)軟土地基做了分類，提出了類型概略判斷標(biāo)準(zhǔn)。在給出軟土地基定義時(shí)指出：軟土地基不能簡(jiǎn)單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性的基礎(chǔ)上，判斷是否應(yīng)按軟土地基處理。2.2軟土的形成軟土泛指剪強(qiáng)度低、壓縮性大的軟弱土層，主要為飽和軟粘土，在天然地層剖面上，他往往與泥炭和粉沙交錯(cuò)沉積。軟土一般是指靜水或緩慢水流中以細(xì)顆粒為主的近代沉積物。軟土的成因一般認(rèn)為是由于第四紀(jì)后期地表水所形成的沉淀物質(zhì),多分布在海濱,湖濱,河流沿岸等地勢(shì)低洼地帶,地表常年潮濕或積水。所以地表往往有大量喜水植物,由于這些植物的生長(zhǎng)和死亡,使軟土中含有較多的有機(jī)物.軟土地基的處理應(yīng)根據(jù)軟土,淤泥的物理力學(xué)性質(zhì),埋層深度,路堤高度,材料場(chǎng)地情況,公路等級(jí)等因素分別采取換土、拋石擠淤、反壓護(hù)道、滲水、土工材料、塑料排水板、粉噴樁、碎石樁、超載預(yù)壓等措施進(jìn)行處理。軟黏土結(jié)構(gòu)在很大程度上受沉積環(huán)境的影響，湖想沉積在淡水中進(jìn)行，低電解質(zhì)使沉積緩慢，顆粒定向排列。河水及近海沉積由于含鹽量的增加，細(xì)顆粒將更多地沉將為絮凝結(jié)構(gòu)，形成高孔隙比和高含水量。新近沉積中，在幾乎未固結(jié)的狀態(tài)下，軟黏土含水量達(dá)到80%～100%形成可能達(dá)到的高孔隙率、低剪強(qiáng)度與強(qiáng)壓縮性。自重壓密是天然固結(jié)過(guò)程，固結(jié)壓力隨深度而線性地增加，含水量相應(yīng)降低，強(qiáng)度隨深度而增加。（如圖2-1）當(dāng)然，歷史的沉積環(huán)境未必是連續(xù)的，固結(jié)土為主的剖面中，常常有中、薄層粉沙夾層。在典型的三角洲相沉積中，微層粉沙層形成特有的韻律，我國(guó)上海軟土即是一個(gè)顯著的典例。這些薄夾層對(duì)地基強(qiáng)度的影響雖不顯著，但對(duì)地基的滲透固結(jié)性卻能帶來(lái)突出的改善，泥炭層的存在則是埋藏股沼澤的特有標(biāo)志，泥炭在軟土剖面重水平成層。它的成分，結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)有極明顯的特殊性。大多數(shù)泥炭仍然保留粗糙的植物結(jié)構(gòu)，含碳量、含灰量一般大于10%，高孔隙比（有時(shí)高達(dá)150%～200%）決定它的高持水量（有時(shí)高達(dá)700%），它的疏松骨架形成的高壓縮性遠(yuǎn)大于軟黏土。沉降可能達(dá)到泥炭厚度的20%至60%，但它的滲透性較高，因而在排水壓縮后能夠較快地獲得強(qiáng)度較大。在一些最新構(gòu)造中的凹陷區(qū)域還有未分解的泥炭的植物殘骸，實(shí)際上即木質(zhì)纖維，埋藏在軟土層中，形成強(qiáng)度極不均的混合物。由于軟土在天然沉積過(guò)程中，形成層的復(fù)雜性，因此軟土所包含的范疇[1]。圖2—1軟土強(qiáng)度隨深度變化曲線水下沉積形成的軟土，表面經(jīng)受長(zhǎng)期氣候的影響使含水量減小，在收縮固結(jié)的作用下而形成所謂“硬殼”。這一處地下水位以上的非飽和土層，其強(qiáng)度略高于下伏軟土，厚度通常是0～3m。2.3軟土對(duì)路基工程的危害軟土地基的性質(zhì)因地而異，因?qū)佣?，不可預(yù)見(jiàn)性大。在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，常見(jiàn)的事故有:(1)勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)該作軟基處理的地段未作處理設(shè)計(jì)，此類工例不少，世界銀行貸款項(xiàng)目也存在此類現(xiàn)象。(2)已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。工例有：汕頭磊口大橋引道．由于高填土引起線外土地隆起，民房受損．路基難以穩(wěn)定，只好增加橋梁長(zhǎng)度，建成后一段時(shí)間，仍然出現(xiàn)錐坡不均勻下沉，又做了處理，現(xiàn)已改建新橋。中山縣附近的獅窖口橋，原設(shè)計(jì)是拱式橋跨，臺(tái)背填土較高．由于高填土的推力作用和地基嚴(yán)重下沉，使橋臺(tái)被推壞，拱體損傷，新路旁的老公路被擠移，將一條近10m寬的水溝填塞，路外廠房和民房受損，迫不得已改變橋型(原拱橋拆掉重建梁橋)，增大橋長(zhǎng)，降低路堤。（3）雖然作了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。珠海南屏橋引道，雖然軟土采用砂并結(jié)合分級(jí)加裁預(yù)壓處理，路堤填土高度7m，南岸砂井施工完成后，僅填土到2.5m高(第一級(jí)加載)時(shí)就發(fā)生破壞，北岸在第三級(jí)填土完成時(shí)發(fā)生破壞。填土完成也發(fā)生破壞。經(jīng)開挖分析，原因是地質(zhì)資料不準(zhǔn)確，填土速度過(guò)快，后加的反壓護(hù)道又阻塞了砂墊層的排水通道。最后采取了挖深邊溝排水(挖邊溝時(shí)，原路堤底有大量的水流出)，用袋裝砂井(原先的砂井是無(wú)袋砂井)和捕土工布進(jìn)行修復(fù)。（4）堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)。新會(huì)虎坑、大洞橋的引道，原設(shè)計(jì)對(duì)軟基都作了袋裝砂并結(jié)合砂墊層加固處理，由于投資限制，大部分路段的處理被取消。在施工過(guò)程中，有幾處路堤發(fā)生滑塌現(xiàn)象，通車后整個(gè)路段不均勻沉降明顯。主要原因是堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，也未作施工觀測(cè)，填土過(guò)快，碾壓不當(dāng)。其填料采用開山石渣土，其中合有大塊石，運(yùn)料沒(méi)有做到均勻卸土，合理分層，而是堆成厚層用強(qiáng)振碾壓，使強(qiáng)度很低、靈敏度很高的軟土地基受到破壞。末作加固處理但按規(guī)定施工的路段，雖然后來(lái)沉降較大，但沒(méi)有發(fā)生破壞。(5)擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。軟土地基上往往有一層強(qiáng)度比軟土高的土層，被稱為“硬殼層”?！坝矚印笨梢云鸬匠兄睾蛿U(kuò)散應(yīng)力作用，利用好“硬殼層”對(duì)于減少工程投資是有意義的。有的地區(qū)甚至認(rèn)為，有“硬殼層”存在的軟土地基，寧可不作軟土地基特殊處理，充分利用“硬殼層”的擴(kuò)散應(yīng)力作用，采取預(yù)壓措施，以保持填筑路堤的穩(wěn)定。但若對(duì)“硬殼層”的勘察、利用工作做得不好，則達(dá)不到頂預(yù)想的效果。（6）由于臺(tái)背填土使地基對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負(fù)摩阻力和縱向推擠作用，引起橋臺(tái)發(fā)生變位以至損壞。在軟土地基上的橋臺(tái)，基礎(chǔ)不論是用支承樁或是摩擦樁，由于臺(tái)背填土引起軟土層發(fā)生較大的沉降，對(duì)橋臺(tái)及樁基礎(chǔ)產(chǎn)生縱向推擠向河中方向和負(fù)摩擦力作用，輕則使橋臺(tái)發(fā)生位移或下沉，重則損壞橋臺(tái)危及橋墩，這種現(xiàn)象尤以輕型橋臺(tái)為甚。此類現(xiàn)象出現(xiàn)不少給工程的進(jìn)展和完工后的使用帶來(lái)不利影響。主要問(wèn)題是：臺(tái)背填土引起橋臺(tái)向橋跨方向發(fā)生水平變位；先做橋臺(tái)，后做錐坡及臺(tái)背填土；錐坡沒(méi)有按設(shè)計(jì)圖紙做足，臺(tái)背填土?xí)r把輕型橋臺(tái)推壞；由于負(fù)摩擦力作用，引起橋臺(tái)下沉[1]。2.3.1軟土的物理力學(xué)性質(zhì)1、天然含水量高、孔隙比大。含水量在34%～72%之間，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般為35%～60%，塑性指數(shù)為13～30，天然容重為16～19。2、透水性低。大部分軟土的滲透系數(shù)均在10-8～10-6㎝/s之間。3、高壓縮性。4、抗剪強(qiáng)度低。其快剪黏聚力在10kPa左右，快剪內(nèi)摩擦角在0～5之間。5、觸變性。一旦受到擾動(dòng)，土的強(qiáng)度明顯下降，甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。6、流變性。其長(zhǎng)長(zhǎng)期抗剪強(qiáng)強(qiáng)度只有一一般土質(zhì)抗抗剪強(qiáng)度的的40%～80%。[2]2.3.2軟土土對(duì)路基工工程的危害害由于軟土低級(jí)松松軟，在軟軟土地區(qū)修修筑陸地，可可能產(chǎn)生各各種破壞失失穩(wěn)現(xiàn)象，如如施工期發(fā)發(fā)生路堤開開裂、坍滑滑；施工及及運(yùn)營(yíng)期長(zhǎng)長(zhǎng)期不斷的的路堤下沉沉，或突然然的大量下下沉，滑移移等現(xiàn)象。這這些現(xiàn)象中中最嚴(yán)重的的是路堤整整體坍滑，劃劃弧切入地地基軟土層層之中。另另外，由于于軟土含水水量大，強(qiáng)強(qiáng)度低，壓壓縮性高和和透水性差差的特點(diǎn)，使使地基承載載力低，產(chǎn)產(chǎn)生沉降大大，在路堤堤填筑和運(yùn)運(yùn)營(yíng)期間產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的的下沉，甚甚至在若干干年后還有有下沉現(xiàn)象象。2.4軟土土地基加固固方法綜述述在我國(guó)，軟土地地基類型多多樣，且分分布廣泛，因因此處理好好形形色色色的軟土地地基，也是是工程中的的一個(gè)重要要問(wèn)題。據(jù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)計(jì)，地基處處理不當(dāng)常常常是造成成土木工程程事故的主主要原因，同同時(shí)整個(gè)工工程的質(zhì)量量、投資和和進(jìn)度都與與地基處理理恰當(dāng)與否否有密切的的關(guān)系。目前前我國(guó)軟土土地基處理理的現(xiàn)狀在我國(guó)高等級(jí)公公路的軟土土地基處理理中，常用用的方法主主要有粉噴噴樁、砂墊墊層法、豎豎向排水法法(袋裝砂井、塑料排排水板)、加鋪土土工織物(土工布、土土工格柵)、碎石樁樁、砂樁、深深層攪拌、強(qiáng)強(qiáng)夯等。采采用最多的的是砂墊層層+袋裝砂井(或塑料排排水板)土工布的的處理辦法法，可以得得到比較經(jīng)經(jīng)濟(jì)且效果果較佳的結(jié)結(jié)果。在軟土地基上修修筑公路和和橋梁并不不都會(huì)發(fā)生生問(wèn)題、只只要設(shè)計(jì)和和施工措施施得當(dāng)，就就可以保證證路堤、橋橋梁的穩(wěn)定定和使用效效果。軟土土地基上路路堤的設(shè)計(jì)計(jì)與施工方方案，應(yīng)結(jié)結(jié)合當(dāng)?shù)毓すこ痰刭|(zhì)條條件、材料料供應(yīng)、投投資環(huán)境、工工期要求和和環(huán)境保護(hù)護(hù)等因素，按按照因地制制宜、就地地取材、分分期修建、綜綜合處治的的原則進(jìn)行行充分論證證，使設(shè)計(jì)計(jì)和施工方方案達(dá)到技技術(shù)上先進(jìn)進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上上合理[33]。砂井井排水法的的加固原理理在含水量大、孔孔隙比大、壓壓縮性高、軟軟土深厚的的軟土地基基中打入砂砂井作為排水水通道以增增加土層的的排水途徑徑，縮短排水水的距離。在上部荷荷載的作用用下，產(chǎn)生的附附加應(yīng)力使使土顆粒間間的孔隙水水通過(guò)插在在軟土層中中的砂井排排出地層外外面以達(dá)到到土顆粒間間位移密實(shí)實(shí)，從而大大大加速了地地基的固結(jié)結(jié)與沉降。減減少壓縮性性，降低孔隙隙比和含水水量，增加土體體密實(shí)度，在較短時(shí)時(shí)間內(nèi)達(dá)到到較高的固固結(jié)度，以提高軟軟土路基的的承載力和和抗剪能力力，從而保證證路堤和地地基的穩(wěn)定定。排水固結(jié)法是處處理粘土地地基的有效效方法之一一，它可以以解決沉降降與穩(wěn)定問(wèn)問(wèn)題。沉降降問(wèn)題即是是使地基的的沉降在加加載預(yù)壓期期間大部分分或基本完完成，使構(gòu)筑物物在使用期期間不產(chǎn)生生不利的沉沉降或沉降降差。穩(wěn)定定問(wèn)題即加加速地基土土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度的增長(zhǎng)長(zhǎng)，從而提高高地基的承承載力和穩(wěn)穩(wěn)定性。砂砂井排水法法的優(yōu)點(diǎn)是是施工工藝藝簡(jiǎn)單，成本低廉廉（相對(duì)于于塑料排水水板而言），缺點(diǎn)即地基變形后，容易產(chǎn)生斷頸和頸宿，不利于排水。3.公路軟軟土路基設(shè)設(shè)計(jì)3.1軟土土路基設(shè)計(jì)計(jì)資料本設(shè)計(jì)為廣州市市臨江大道道東段（華華南橋～車車陂路）第第一標(biāo)段（K0+000～K1+2200）路段的的軟土路基基處理，因因?yàn)榇说貫闉榈谒南等陆y(tǒng)地層層厚15～20m，場(chǎng)地表表層多分布布有人工填填土，以雜雜填土為主主；其下為為海陸交互互相沉積的的淤泥、淤淤泥質(zhì)土及及淤泥質(zhì)粉粉細(xì)砂；最最下部為第第四系全新新統(tǒng)沖積亞亞粘土、亞亞砂土及粉粉細(xì)砂?；鶐r為上白白堊統(tǒng)紫紅紅色砂巖，泥泥質(zhì)膠結(jié)。經(jīng)經(jīng)比選，決決定采用砂砂井加固此此處地基。具具體計(jì)算見(jiàn)見(jiàn)以下各節(jié)節(jié)。1、路路基壓實(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及壓實(shí)實(shí)度：根據(jù)據(jù)《城市道道路設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（CJJ337—90）及《公公路瀝青路路面設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（JTJ014--97）的要求求，并參照照眾多工程程實(shí)踐，考考慮到路基基壓實(shí)度應(yīng)應(yīng)保證路基基具有足夠夠的強(qiáng)度和和穩(wěn)定性，使使路面有一一個(gè)必要的的穩(wěn)固土基基，在填筑筑路堤時(shí)，應(yīng)應(yīng)將填土分分層壓實(shí)。路路基各層采采用重型擊擊實(shí)試驗(yàn)法法求得的最最大干密度度的壓實(shí)度度應(yīng)符合下下表的規(guī)定定（表3-1）。表3-1路基壓實(shí)實(shí)度填挖類型路面底面以下深深度（cm）壓實(shí)度（％）填方路基上路床0～30≥95下路床30～80≥95上路堤80～150≥93下路堤150以下≥90零填及路塹路床床0～80≥95路基填填土高度小小于路床厚厚度（800cm）及及不填不挖挖路段，原原地面以下下0～0.3mm范圍內(nèi)的的壓實(shí)度不不應(yīng)低于表表列“零填及路路塹路床”的要求。2、路路基基底為為耕植土或或土質(zhì)松散散時(shí)，應(yīng)先先清除表層層0.3mm耕植土或或松散土層層，碾壓夯夯實(shí)基底后后方可填筑筑路基，基基底壓實(shí)度度（重型）不不小于85%。清表回回填及碾壓壓增方數(shù)量量已計(jì)入“路基土石石方數(shù)量計(jì)計(jì)算表”中。路基填料強(qiáng)度要要求見(jiàn)表3-2。表3-22路基填料料強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)項(xiàng)目分類路面底面以下深深度(cm)填料最小強(qiáng)度(CBR)(%))填料最大粒徑(cm)填方路基上路床0～30810下路床30～80510上路堤80～150415下路堤>150315挖方路基0～308103．軟土地基分布布:臨江大道位于珠珠江三角洲洲沖積平原原珠江北岸岸,珠江支流流一級(jí)階地地?？傮w場(chǎng)場(chǎng)地地勢(shì)平平坦,以工廠區(qū)區(qū)、魚塘及及河涌為主主,廠區(qū)內(nèi)分分布有工業(yè)業(yè)設(shè)施、建建筑物及空空地。第四四系全新統(tǒng)統(tǒng)地層厚10～20m。場(chǎng)區(qū)主主要分布第第四系人工工填土層（Q4ml）、第第四系全新新統(tǒng)海陸交交互相沉積積層（Q4mc）、第四四系全新統(tǒng)統(tǒng)沖積層（Q4al）、殘殘積層（Qel）、以以及白堊系系上統(tǒng)（KK2）巖層。各各巖層自上上而下依次次為：。（1）第四系人工填填土層（Q4ml）①1雜填土:普遍分分布于場(chǎng)地地,呈雜色、灰灰黑色、雜雜褐色，主主要由建筑筑垃圾、粘粘性土及少少量生活垃垃圾組成,松散為主,分布不均,該層直接接出露于地地表,層厚0.5～4.5m。①2素填土:揭露于于K0+9980～K1+2200、K1+5590～K1+8845及K3+7724，呈灰黃黃色、灰黑黑色、灰色色,主要由亞亞粘土或粗粗砂組成,可塑或疏疏松狀,層厚0.6～4.9m。（2）第四系全新統(tǒng)統(tǒng)海陸交互互相沉積層層（Q4mc）廣泛分布于場(chǎng)地地，頂界埋埋深0.5～6.5m，按按巖性可分分以下兩個(gè)個(gè)亞層：②1淤泥：廣泛分布布于場(chǎng)地，灰灰黑色，飽飽和，流塑塑，含有機(jī)機(jī)質(zhì),局部變相相為淤泥質(zhì)質(zhì)亞粘土、淤淤泥質(zhì)砂土土及淤泥質(zhì)質(zhì)粉砂，該該層位于人人工填土之之下,層厚2～8m。②2淤泥質(zhì)細(xì)砂:揭揭露于K0+0000～K0+5500、K2+2250～K2+3350、K3+0000～K3+7724,呈不連續(xù)續(xù)狀分布，灰灰黑色，飽飽和，松散散，顆粒均均勻，層中中夾薄層淤淤泥，含少少量有機(jī)質(zhì)質(zhì),該層位于于淤泥層之之下,層厚0.9～4.9m。（3）第四系全新統(tǒng)統(tǒng)沖積層（Q4al）場(chǎng)地分布局限，揭揭露層厚0.5～3.0m，按按巖性可分分以下兩個(gè)個(gè)亞層：③1細(xì)砂:局部變相為亞砂砂土，分布布局限,僅揭露于K0+0000、K0+5504、K2+2250～K2+3350、K3+7724，呈灰黃黃色、灰色色，飽和,稍密至中中密。砂顆顆粒均勻,層厚1.30～3.00mm。③2亞粘土:僅揭揭露于K0+4450～K0+8800、K1+6657,層狀透鏡鏡狀斷續(xù)分分布，灰白白色，灰色色，夾紅色色，軟塑～～可塑，層層厚0.5～3.0m。（4）第四系殘積層層（Qel）亞粘土:廣泛分分布于場(chǎng)地地，暗紫紅紅色，局部部黃色,可塑～硬硬塑，為泥泥質(zhì)粉砂巖巖風(fēng)化殘積積土,層位穩(wěn)定,工程性質(zhì)質(zhì)較好,厚度大于于5m。軟土土層具體分分布范圍詳詳見(jiàn)《特殊殊路基設(shè)計(jì)計(jì)縱斷面布布置圖》及及《巖土工工程勘察報(bào)報(bào)告》。軟軟土層主要要物理力學(xué)學(xué)指標(biāo)如表表3—3：表3-3軟土層主主要物理力力學(xué)指標(biāo)表表項(xiàng)目數(shù)值范圍均值項(xiàng)目數(shù)值范圍均值天然含水量ω（%）48.8～755.762.7固結(jié)快剪φg(oo)10.0孔隙比e1.37～1..961.58Cg(kPPa)7.0～10..08.5塑性指數(shù)Ip（%）8.6～13..810.8快剪φ(o))3.9飽和度（%）91.3～1000.096.4C(kPaa)5.0液限ωL（%）22.6～399.233.1壓縮摸量Es((Mpa))1.79～2..992.40天然容重(g//cm3)1.55～1..671.62壓縮系數(shù)a0..1～0.2(MPa-11)0.83～1..651.13塑限ωp（%）14.0～255.622.3固結(jié)系數(shù)Cv(cm2/ss×10--3)0.393～00.44110.417液性指數(shù)IL1.97～5..783.71CH(cm2/ss×10--3)4.636～55.07774.8573.2軟土土地基上路路堤設(shè)計(jì)3.2.1軟土土路基橫斷斷面設(shè)計(jì)１.在鐵路線路或道道路工程中中，路基有有下面幾中中形式：（1）路堤當(dāng)鋪設(shè)軌道或路路面的路基基面高于天天然地面時(shí)時(shí)，路基以以填筑方式式構(gòu)成，這這中路基稱稱為路堤。（2）路塹當(dāng)鋪設(shè)軌道或路路面的路基基面低于天天然地面時(shí)時(shí)，路基以以開挖方式式構(gòu)成，這這種路基稱稱為路塹。（3）半路堤當(dāng)天然地面橫向向傾斜，路路堤的路基基面邊線和和天然地面面相交時(shí)，路路堤體在地地面和路基基面相交線線以上部分分無(wú)填筑工工程量，這這種路堤稱稱為半路堤堤。（4）半路塹當(dāng)天然地面橫向向傾斜，路路塹路基面面的一側(cè)無(wú)無(wú)開挖工作作量時(shí)，這這種路基稱稱為半路塹塹。（5）半路堤半路面面當(dāng)天然地面橫向向傾斜，路路基一部分分以填筑方方式構(gòu)成而而另一部分分以開挖方方式構(gòu)成時(shí)時(shí)，這種路路基稱為半半路堤半路路塹。（6）不填不挖路基基當(dāng)路基的路基面面和經(jīng)過(guò)清清理后的天天然地基面面平齊，路路基無(wú)填挖挖方時(shí)，這這種路基稱稱為不填不不挖路基。２.路基斷面設(shè)計(jì)（1）路基本體在各種形式中，為為了能按線線路設(shè)計(jì)要要求鋪設(shè)軌軌道或路面面而構(gòu)筑的的部分，稱稱為路基本本體。在路路基橫斷面面中，路基基本體由路路基頂面、路路肩、基床床、邊坡、基基底幾部分分構(gòu)成。（2）路基設(shè)備路基設(shè)備是路基基的組成部部分，是為為確保路基基體的穩(wěn)固固性而采用用的必要的的經(jīng)濟(jì)合理理的附屬工工程措施。它它包括排水水設(shè)備和防防護(hù)、加固固設(shè)備兩大大類臨江大道規(guī)劃為為城市主干干道I級(jí)兼城市市景觀道路路。根據(jù)已選選取橫斷面面的資料，高高速公路設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)速為為60kmm/h，為為整體封閉閉式，設(shè)計(jì)計(jì)為四車道道，具體設(shè)設(shè)計(jì)如圖3-1所示。斷面面詳圖見(jiàn)附附圖Ｔ１～～Ｔ５。擬定斷面形狀：：路堤高22.60mm，路基面面寬60mm，坡率1：1.5；換算活活載土柱高高h(yuǎn)0=3..39m,,一般正常常路段橫斷斷面布置為為：7米（綠化帶+人行道＋＋自行車道道）+12米（機(jī)動(dòng)車車道）+8米（中央分分隔帶）+12米（機(jī)動(dòng)車車道）+7米（綠化帶+人行道＋＋自行車道道）+14米（景觀綠綠化帶），景景觀綠化帶帶位于道路路南側(cè)，瀕瀕臨珠江。14米景觀綠化帶可根據(jù)不同地段適當(dāng)減窄或取消，以減少拆遷。圖圖3-1路基橫斷斷面設(shè)計(jì)形形式在“T”型交叉路口路口口，增加左左轉(zhuǎn)彎車道道，結(jié)合臨臨江大道西西段，按照照500米至800米的間距，在在道路兩側(cè)側(cè)布置港灣灣式公交停?？空尽＝唤徊婵谔幵O(shè)設(shè)置殘疾人人坡道及人人行斑馬線線。施工情況：100個(gè)月竣工工，12個(gè)月通車車。路堤填填筑速率：：三級(jí)加荷荷，第一級(jí)級(jí)等速填筑筑2個(gè)月，填填土高度11.0m，固固結(jié)2個(gè)月，第第二級(jí)等速速填筑2個(gè)月，填填土高度11.0m，固固結(jié)2個(gè)月；第第三級(jí)等速速填筑2個(gè)月，填填土高度00.4m，固固結(jié)2個(gè)月后通通車。3.2.2軟土土地基路堤堤填料路堤填料根據(jù)土土石的顆粒粒組成、顆顆粒形狀、塑塑性指數(shù)及及液限等，應(yīng)應(yīng)分為巖塊塊、粗粒土土和細(xì)粒土土三大類，按按填料的性性質(zhì)和適用用性，可分分為下列五五組：A組：優(yōu)質(zhì)填料。包包括不易分分化的硬塊塊石、漂石石土、卵石石土、碎石石土、砂性性土等；B組：良好填料。包包括不易分分化的軟塊塊石、級(jí)配配不良的漂漂石卵石土土、碎石土土、粗砂、中中砂、細(xì)砂砂等；C組：一般填料。包包括易分化化的軟塊石石、細(xì)粒土土含量在30%以上的漂漂石土、卵卵石土、粉粉土粉砂等等；D組：不易使用的的差質(zhì)填料料；E組：嚴(yán)禁使用的的劣質(zhì)填料料。在該設(shè)計(jì)中路堤堤填料取A組填料中中的砂性土土，路基構(gòu)構(gòu)造圖如下下圖所示：：圖3—2路基構(gòu)造圖3.3重力力式擋土墻墻設(shè)計(jì)計(jì)算算擋土墻用于支擋擋防護(hù)目前前仍占主要要。石砌的的重力式擋擋土墻多用用于石料豐豐富、墻高高較低、地地基較好的的場(chǎng)合；鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)的懸懸臂式擋土土墻、扶壁壁式擋土墻墻和板柱擋擋土墻其受受力比較合合理，墻身身圬工體積積小，也已已廣泛應(yīng)用用于公路路路基的防護(hù)護(hù)。垛式擋擋土墻易于于調(diào)整墻的的高度，并并采用預(yù)制制構(gòu)件拼裝裝，是一種種特殊型式式的擋土墻墻。所以本本設(shè)計(jì)采用用重力式擋擋土墻。由于道路左側(cè)無(wú)無(wú)放坡條件件，于道路路左側(cè)用路路肩擋土墻墻收坡，具具體為：高高差小于00.2m地地段，直接接在人行道道外側(cè)邊緣緣設(shè)置30×115×1000cmCC30混凝土緣緣石。高差差1.0mm＞H≥0.2mm地段，用用重力式路路肩擋土墻墻收坡，重重力式路肩肩擋土墻采采用C20素混凝土土現(xiàn)澆，擋擋土墻基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深不小小于0.55m，墻底底采用粉噴噴樁基礎(chǔ)，橫橫向（垂直直道路方向向）樁距11.0m，縱縱向（順道道路方向）樁樁距1.22m，兩排排樁交錯(cuò)布布置。道路路填土高度度≥1.0mm地段用懸懸臂路肩擋擋土墻收坡坡；懸臂擋擋土墻墻身身、底板，均均采用C30鋼筋混凝凝土現(xiàn)澆，受受力鋼筋為為Ⅱ級(jí)鋼筋，分分布筋為Ⅰ級(jí)鋼筋，鋼鋼筋最小保保護(hù)層厚度度不小于33.0cmm；懸臂式式路肩擋土土墻基礎(chǔ)埋埋置深度一一般不小于于0.7mm，擋土墻墻基底夯填填厚0.220m碎石石墊層。擋土墻在在地面以上上0.200m每隔2.00m上、下下、左、右右交錯(cuò)設(shè)置置泄水孔，孔孔徑0.005m。墻墻背設(shè)土工工布反濾層層（4500g/m2），以防防泄水孔堵堵塞及路基基填土外漏漏、流失。為為滿足地基基承載力及及控制沉降降要求，懸懸臂式路肩肩擋土墻墻墻底設(shè)置方方樁基礎(chǔ)，根根據(jù)不同地地段采用不不同的樁長(zhǎng)長(zhǎng)，方樁采采用截面為為28cmm×22cmm的矩形樁樁，樁身采采用C30混凝土，受受力鋼筋為為Ⅱ級(jí)鋼筋，箍箍筋為Ⅰ級(jí)鋼筋，按按兩排樁布布置，樁距距1.0mm，正三角角形布置。擋擋土墻及方方樁施工時(shí)時(shí)應(yīng)注意保保護(hù)鄰近地地下管線，必必要時(shí)進(jìn)行行監(jiān)測(cè)。高高差大于等等于1.00m地段墻墻頂設(shè)人行行道欄桿。人人行道欄桿桿與其下的的懸臂擋土土墻連接成成一體。右右側(cè)道路邊邊坡全部綠綠化。3.3.1擋土土墻設(shè)計(jì)原原理及步驟驟擋土墻的種類主主要有以下下幾種：（1）重力力式擋土墻墻（2）托盤盤式擋土墻墻和卸荷板板式擋土墻墻（3）懸臂臂式和扶壁壁式擋土墻墻（4）加筋筋土擋土墻墻（5）錨定定板擋土墻墻（6）抗滑滑樁和樁板板式擋土墻墻（7）錨桿桿擋土墻（8）土釘釘墻（9）樁索索復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)重力式擋土墻只只要是依靠靠自身重量量抵抗土體體和附加荷荷載應(yīng)力。就就全墻來(lái)說(shuō)說(shuō)，在力系系作用下，應(yīng)應(yīng)保持穩(wěn)定定并要求地地基有足夠夠強(qiáng)度，對(duì)對(duì)墻身薄弱弱斷面應(yīng)加加以檢算。1.重力式擋土土墻構(gòu)造要要求（1）材料選擇漿砌片石擋土墻墻取材容易易，施工簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，適用用范圍比較較廣泛。山山區(qū)公路中中，石料資資源較為豐豐富，在擋擋土墻高≤10米時(shí)，因地地制宜，采采用漿砌片片石砌筑，可可以較好地地滿足經(jīng)濟(jì)濟(jì)、安全方方面的要求求。（2）截面形式選擇根據(jù)擋土墻結(jié)構(gòu)構(gòu)類型及其其特點(diǎn)分析析，當(dāng)墻高高＜5時(shí)，采用用重力式擋擋土墻，可可以發(fā)揮其其形式簡(jiǎn)單單，施工方方便的優(yōu)勢(shì)勢(shì)。同時(shí)，由由于山區(qū)公公路地面橫橫坡比較陡陡峭，若采采用仰斜式式擋土墻，會(huì)會(huì)過(guò)多增加加墻高，斷斷面增大，造造成浪費(fèi)，采采用俯斜式式擋土墻會(huì)會(huì)比較經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理。一一般在路塹塹墻、墻趾趾處地面平平緩的路肩肩墻或路堤堤墻等情況況下，才考考慮采用仰仰斜式擋土土墻。當(dāng)墻墻高≥5且地基條條件較好時(shí)時(shí)，采用衡衡重式擋土土墻，可以以有效地減減小截面，節(jié)節(jié)省材料。（3）位置選擇在挖方邊坡比較較陡峭時(shí)，采采用路塹擋擋土墻，可可以降低邊邊坡高度，減減少山坡開開挖，避免免破壞山體體平衡；在在地質(zhì)條件件不良情況況下，還可可以支擋可可能坍滑的的山坡土體體。對(duì)于采用路肩擋擋土墻或路路堤擋土墻墻，應(yīng)結(jié)合合具體條件件考慮，必必要時(shí)應(yīng)作作技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)比較。因因?yàn)槁返虛鯎跬翂Τ惺苁芎奢d較大大，受力條條件較為不不利，截面面尺寸也較較大，所以以路堤墻與與路肩墻的的墻高或截截面污工數(shù)數(shù)量較為接接近，基礎(chǔ)礎(chǔ)情況相仿仿時(shí)，采用用路肩墻比比較有利。2.基礎(chǔ)埋置深深度擋土墻的斷面形形式應(yīng)結(jié)合合基礎(chǔ)埋置置深度共同同考慮，根根據(jù)地形地地質(zhì)條件，擋擋土墻基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)有足夠夠的埋置深深度。土質(zhì)地基擋土墻墻無(wú)沖刷時(shí)時(shí)，基礎(chǔ)底底面應(yīng)位于于地面以下下等于或大大于1米；有沖刷刷時(shí)，應(yīng)在在沖刷線以以下1米或大于1米。由于地下水位大大概在地基基以下1米深處，地地基是土質(zhì)質(zhì)地基，設(shè)設(shè)計(jì)擋土墻墻基礎(chǔ)埋置置深度為11米。3.擋土墻構(gòu)造造(1)墻身構(gòu)造片石圬工路肩墻墻用粗料石石或C15混凝土做做帽石，通通常厚度不不小于400cm，突突出寬度不不小于200cm，路路堤墻和路路塹墻可不不作帽石，用用大塊片石石置于墻頂頂，并以砂砂漿抹平。在在有石料地地區(qū)，重力力式擋土墻墻盡可能采采用漿砌片片石砌筑，片片石的極限限抗壓強(qiáng)度度不得小于于30MPPa。在一般般地區(qū)及寒寒冷地區(qū)，采采用M7.5水泥沙漿漿；在浸水水地區(qū)及嚴(yán)嚴(yán)寒地區(qū)，采采用M10水泥沙漿漿。在缺乏乏石才地區(qū)區(qū)，重力式擋擋土墻可采采用C15混凝土片片石混凝土土建造；在在嚴(yán)寒地區(qū)區(qū)采用C20混凝土或或片石混凝凝土。(2)沉降縫和伸伸縮縫為了避免因地基基不均勻沉沉降而引起起墻身開裂裂，須根據(jù)據(jù)地基條件件及墻的斷斷面，高度度不同而設(shè)設(shè)置沉降縫縫；為防止止圬工砌體體因收縮硬硬化和溫度度變化產(chǎn)生生裂縫，應(yīng)應(yīng)設(shè)置伸縮縮縫，一般般合并設(shè)置置。延墻的的延長(zhǎng)方向向每隔10-20m設(shè)一一縫（嚴(yán)寒寒地區(qū)取小小值），縫縫寬2-3cm，縫縫內(nèi)塞瀝青青麻筋或?yàn)r瀝青木板等等材料，沿沿內(nèi)、外、頂頂三邊填塞塞，深度不不小于0..2m。當(dāng)當(dāng)墻后為巖巖石路塹或或填石路堤堤時(shí)，可設(shè)設(shè)置空縫。為為保護(hù)墻面面，石砌擋擋土墻墻面面先覆以厚厚2cm的M5.0水泥砂漿漿一層，然然后涂2-3mm的熱熱瀝青；混混凝土擋土土墻，在墻墻面上涂二二層厚2-3mmm熱瀝青。如如不設(shè)防水水層，片石石圬工表面面的石縫應(yīng)應(yīng)用砂漿抹抹平。(3)排水措施擋土墻墻的排水處處理是否得得當(dāng)，直接接影響到擋擋土墻的安安全及使用用效果。因因此，擋土土墻應(yīng)設(shè)置置排水設(shè)施施，以疏干干墻后填料料中的水分分，防止地地表水下滲滲造成墻后后積水，而而使墻身承承受額外的的靜水壓力力；消除粘粘性土填料料因含水量量增加產(chǎn)生生的膨脹壓壓力；減少少季節(jié)性冰冰凍地區(qū)填填料的凍脹脹壓力。擋土墻墻的排水設(shè)設(shè)施通常由由地面排水水和墻身排排水兩部分分組成。地面排水設(shè)置地地面排水溝溝，引排地地面水；夯夯實(shí)回填土土頂面和地地面松土，防防止雨水和和地面水下下滲，必要要時(shí)可加設(shè)設(shè)鋪砌。圖3—3擋土墻的的瀉水孔墻身排水主要是是為了迅速速排除墻后后積水。漿漿砌擋土墻墻應(yīng)根據(jù)滲滲水量在墻墻身的適當(dāng)當(dāng)高度處布布置泄水孔孔（見(jiàn)圖3—3）。4.土壓力的計(jì)計(jì)算擋土墻設(shè)計(jì)的經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理，關(guān)關(guān)鍵是正確確地計(jì)算土土壓力，確確定土壓力力的大小、方方向與分布布。土壓力力計(jì)算是一一個(gè)十分復(fù)復(fù)雜的問(wèn)題題，它涉及及墻身、填填土與地基基三者之間間的共同作作用。計(jì)算算土壓力的的理論和方方法很多。由由于庫(kù)倫理理論概念清清析，計(jì)算算簡(jiǎn)單，適適用范圍較較廣，可適適用不同墻墻背坡度和和粗糙度、不不同墻后填填土表面形形狀和荷載載作用情況況下的主動(dòng)動(dòng)土壓力計(jì)計(jì)算，且一一般情況下下計(jì)算結(jié)果果均能滿足足工程要求求，因此庫(kù)庫(kù)倫理論和和公式是目目前應(yīng)用最最廣的土壓壓力計(jì)算方方法.主動(dòng)土壓力計(jì)算算公式：Ea=1/2HH2Ka式中：Ea——主動(dòng)土土壓力(kN)——土的容容重（kN/mm）H——擋土墻高(m)Ka——庫(kù)倫主動(dòng)動(dòng)土壓力系系數(shù)[4]]3.3..2擋土墻墻選型擬建廣州市臨江江大道東段段（華南橋橋～車陂路路）工程位位于廣州市市天河區(qū)珠珠江北岸，頻頻臨珠江，屬屬于城市道道路所以要要收坡，采采用重力式式擋土墻，墻墻背坡度為為1：0.25。斷面詳圖圖見(jiàn)附圖ＴＴ８。墻頂頂寬度為1100cmm，基礎(chǔ)埋埋深為1000cm。則則墻底寬為為175ccm,設(shè)計(jì)時(shí)墻墻身采用漿漿砌片石砌砌筑。如圖圖3—４所示：圖3—４擋土墻尺寸構(gòu)造造圖3.3.3重力力式擋土墻墻檢算1、土壓力計(jì)算有規(guī)范查表得到到kkPa主動(dòng)土壓力：2．滑動(dòng)穩(wěn)定性檢檢算擋土墻的滑動(dòng)穩(wěn)穩(wěn)定性按公公式計(jì)算，為為了保證滑滑動(dòng)穩(wěn)定性性，必須滿滿足，如墻墻前土厚度度h，且密實(shí)實(shí)可靠，不不會(huì)被搬運(yùn)運(yùn)或水流沖沖失，則可可按庫(kù)侖理理論計(jì)算被被動(dòng)土壓力力Ep為了安全全，可適當(dāng)當(dāng)折減。如如圖３－５５所示圖3—５擋土墻穩(wěn)定性計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)墻與地基之之間的摩擦擦系數(shù)為f=0..4墻重G為：kN//m所以滿足抗滑要要求3.抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定檢算擋土墻的抗傾覆覆穩(wěn)定性指指它受力后后抵抗墻身身繞墻趾向向外轉(zhuǎn)動(dòng)的的能力，用用抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)表表示，為穩(wěn)穩(wěn)定力矩之之和與傾覆覆力矩之和和之比值。kkN/m所以滿足抗傾覆覆要求。4.合力偏心心距及基底底應(yīng)力檢算算基底應(yīng)應(yīng)力不允許許超過(guò)地基基容許承載載力，為避避免擋土墻墻發(fā)生顯著著不均勻沉沉降，還應(yīng)應(yīng)控制作用用于墻基底底的合力偏偏心距。土質(zhì)地基所以滿足合力偏偏心距要求求。采用材料力學(xué)偏偏心受壓公公式檢算基基底應(yīng)力，即即所以滿足基底應(yīng)應(yīng)力檢算。5．墻身截面強(qiáng)度度檢算為保證墻身具有有足夠的強(qiáng)強(qiáng)度，需要要對(duì)墻身截截面進(jìn)行檢檢算，對(duì)一一般圬工擋擋土墻，可可取一二個(gè)個(gè)截面進(jìn)行行強(qiáng)度檢算算，在墻身身截面無(wú)大大變化時(shí)，取取墻高1/2處斷面進(jìn)進(jìn)行檢算。（1）法向應(yīng)力檢算檢算墻高1/22處斷面的的合力偏心心距為：墻身截面面的偏心距距法向應(yīng)力力：（2）剪應(yīng)力檢算：：根據(jù)以以上檢算，各各項(xiàng)要求都都滿足。所所以確定墻墻背坡度為為1：0.25。墻頂寬寬度為1000cm，基基礎(chǔ)埋深為為100ccm。則墻墻底寬為1175ccm(2)。3.4軟土土地基承載載力地基承載力是指指地基土單單位面積上上所能承受受荷載的能能力，以kPa計(jì)。一般般用地基承承載力特征征值來(lái)表述述?！豆仿返鼗A(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范范》（GB50001－2001）規(guī)定，地地基承載力力的特征值值是指由載載荷試驗(yàn)測(cè)測(cè)定的地基基土壓力壓壓力變形曲曲線線性變變形段內(nèi)規(guī)規(guī)定的變形形所對(duì)應(yīng)的的壓力值，其其最大值為為比例界限限值。一般般認(rèn)為地基基承載力可可分為允許許承載力和和極限承載載力。允許許承載力是是指地基土土允許承受受荷載的能能力，極限限承載力是是地基土發(fā)發(fā)生剪切破破壞而失去去整體穩(wěn)定定時(shí)的基底底最小壓力力。確定地地基承載力力的方法有有載荷試驗(yàn)驗(yàn)法、理論論計(jì)算法、規(guī)規(guī)范查表法法、經(jīng)驗(yàn)估估算法等許許多種。單單一一種方方法估算出出的地基承承載力的值值為承載力力的基本值值，基本值值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)后后可得地基基承載力的的標(biāo)準(zhǔn)值，經(jīng)經(jīng)過(guò)對(duì)承載載力標(biāo)準(zhǔn)值值進(jìn)行修正正則得到承承載力設(shè)計(jì)計(jì)值。在工工程設(shè)計(jì)中中為了保證證地基土不不發(fā)生剪切切破壞而失失去穩(wěn)定，同同時(shí)也為使使建筑物不不致因基礎(chǔ)礎(chǔ)產(chǎn)生過(guò)大大的沉降和和差異沉降降，而影響響其正常使使用，必須須限制建筑筑物基礎(chǔ)底底面的壓力力，使其不不得超過(guò)地地基的承載載力設(shè)計(jì)值值。因此，確確定地基承承載力是工工程實(shí)踐中中迫切需要要解決的問(wèn)問(wèn)題。我們可以通過(guò)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)載荷試試驗(yàn)或室內(nèi)內(nèi)模型試驗(yàn)驗(yàn)來(lái)研究地地基承載力力?，F(xiàn)場(chǎng)載載荷試驗(yàn)是是在要測(cè)定定的地基上上放置一塊塊模擬基礎(chǔ)礎(chǔ)的載荷板板。載荷板板的尺寸較較實(shí)際基礎(chǔ)礎(chǔ)為小，一一般約為0.25～1.0m。然然后在載荷荷板上逐級(jí)級(jí)施加荷載載，同時(shí)測(cè)測(cè)定在各級(jí)級(jí)荷載下載載荷板的沉沉降量及周周圍土的位位移情況，直直到地基土土破壞失穩(wěn)穩(wěn)為止。通通過(guò)試驗(yàn)可可以得到載載荷板在各各級(jí)壓力p的作用下下，其相應(yīng)應(yīng)的穩(wěn)定沉沉降量[55]。3.4.1地基基承載力的的確定方法法1.按極限荷載確定定地基承載載力極限荷載即地基基變形第二二階段與第第三階段的的分界點(diǎn)相相對(duì)應(yīng)的荷荷載，是地地基達(dá)到完完全剪切破破壞時(shí)的最最小壓力。極極限荷載除除以安全系系數(shù)可作為為地基的承承載力設(shè)計(jì)計(jì)值。極限承載力的理理論推導(dǎo)目目前只能針針對(duì)整體剪剪切破壞模模式進(jìn)行。確確定極限承承載力的計(jì)計(jì)算公式可可歸納為兩兩大類：一一類是假定定滑動(dòng)面法法，先假定定在極限荷荷載作用時(shí)時(shí)土中滑動(dòng)動(dòng)面的形狀狀，然后根根據(jù)滑動(dòng)土土體的靜力力平衡條件件求解。另另一類是理理論解，根根據(jù)塑性平平衡理論導(dǎo)導(dǎo)出在已知知邊界條件件下，滑動(dòng)動(dòng)面的數(shù)學(xué)學(xué)方程式來(lái)來(lái)求解。由于假定不同，計(jì)計(jì)算極限荷荷載的公式式的形式也也各不相同同。但不論論哪種公式式，都可寫寫成如下基基本形式Pu=γbNγ+Nqq+Ncc。下面介介紹在平面面問(wèn)題中淺淺基礎(chǔ)應(yīng)用用較多的太太沙基公式式。太沙基利用塑性性理論推導(dǎo)導(dǎo)了條形淺淺基礎(chǔ)在鉛鉛直中心荷荷載作用下下，地基極極限荷載的的理論公式式。本公式式是屬于假假定滑動(dòng)面面分成三個(gè)個(gè)區(qū)，求極極限荷載的的方法。其其假定為：：（1)基底面粗糙，ⅠⅠ區(qū)在基底底面下的三三角形彈性性楔體，處處于彈性壓壓密狀態(tài)，它它在地基破破壞時(shí)隨基基礎(chǔ)一同下下沉。楔體體與基底面面的夾角為為φ。（2)Ⅱ區(qū)(輻射受剪區(qū))的的下部近似似為對(duì)數(shù)螺螺旋曲線。Ⅲ區(qū)(朗肯被動(dòng)動(dòng)區(qū))下部為一一斜直線，其其與水平面面夾角為(45°°-φ/2)，塑性區(qū)(Ⅱ與Ⅲ)的地基，同同時(shí)達(dá)到極極限平衡。（3)基礎(chǔ)兩側(cè)的土重重視為“邊載荷”q=γd，不考慮慮這部分土土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度。Ⅲ區(qū)的重量量抵消了上上舉作用力力，并通過(guò)過(guò)Ⅱ、Ⅰ區(qū)阻止基基礎(chǔ)的下沉沉。2.按工程規(guī)范確定定地基承載載力地基承載力的確確定，是一一個(gè)與地基基土的性質(zhì)質(zhì)、建筑物物的特點(diǎn)等等多種因素素有關(guān)的復(fù)復(fù)雜問(wèn)題?！兑?guī)規(guī)范》是根根據(jù)大量建建筑工程實(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)載荷試試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)驗(yàn)，輕便觸觸探試驗(yàn)和和室內(nèi)土工工試驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)應(yīng)的地基承承載力進(jìn)行行統(tǒng)計(jì)、分分析、制定定的。當(dāng)基礎(chǔ)寬度b≤≤3m，基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深d=0.55m，可按按《規(guī)范》各各表所列的的數(shù)值確定定地基承載載力的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值或基本本值。如果果實(shí)際工程程的b、d超過(guò)上述述范圍，則則地基承載載力需進(jìn)行行寬度與深深度修正，修修正后為地地基承載力力的設(shè)計(jì)值值(或稱容許許承載力)。表3-4素填土承承載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值(kPa))N1010203040f(kPa)85115135160注：本表只適用用于粘性土土與粉土組組成的素填填土[5]]。3.4.2軟土土地基承載載力計(jì)算本設(shè)計(jì)為廣州市市臨江大道道東段（華華南橋～車車陂路）第第一標(biāo)段（K0+000～K1+1150）路段的路路基設(shè)計(jì)。承承載力計(jì)算算的相關(guān)參參數(shù)和具體體計(jì)算如下下。1．計(jì)算參數(shù)路堤高度:取取K1+0000處為計(jì)算算點(diǎn)，設(shè)計(jì)計(jì)高程為88.30mm，地面高高程為5..70m，則路堤堤高為2..60m。填土容重:=119.0計(jì)算荷載Q=4500kNLL=1800cm填土內(nèi)摩擦角::,Cv=8.55kPa，夯后填填土內(nèi)摩擦擦角:2．承載力計(jì)算由得（3-1）按汽-20重車計(jì)算算Q=2880+1770=4550kN，L=1800cm（3-2）式中Cv——軟土的不不排水強(qiáng)度度;N——橫向分布布的車輛數(shù)數(shù);B——橫向分布布車輪最外外緣之間總總距(m);b——每一車輛輛的輪胎外外緣之間距距離(m);d——相鄰兩輛輛車輪胎之之間凈距(m)。所以可得換算土土柱高：（3-3）Q——每一輛車車的重力(kN);;——路基填料料容重(kN/mm)極限承載力:=1011.27kkPa所以承載力不滿滿足[6]]。3.5軟土土地基沉降降地基的最終沉降降量，通常常采用分層層總和法進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，即即在地基沉沉降計(jì)算深深度范圍內(nèi)內(nèi)劃分為若若干層，計(jì)計(jì)算各分層層的壓縮量量，然后求求其總和。計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)先先按基礎(chǔ)荷荷載、基底底形狀和尺尺寸、以及及土的有關(guān)關(guān)指標(biāo)確定定地基沉降降計(jì)算深度度，且在地地基沉降計(jì)計(jì)算深度范范圍內(nèi)進(jìn)行行分層，然然后計(jì)算基基底附加應(yīng)應(yīng)力，各分分層的頂、底底面處自重重應(yīng)力平均均值和附加加應(yīng)力平均均值。分層總和和法通常假假定地基土土壓縮時(shí)不不允許側(cè)向向變形，即即采用側(cè)限限條件下的的壓縮性指指標(biāo)。為了了彌補(bǔ)這樣樣得到的沉沉降量偏小小的缺點(diǎn)，通通常取基底底中心點(diǎn)下下的附加應(yīng)應(yīng)力進(jìn)行計(jì)計(jì)算。3.5.1沉降降計(jì)算步驟驟1.繪制地基分層圖圖2.確定地基沉降深深度所謂地基沉降計(jì)計(jì)算深度是是指自基礎(chǔ)礎(chǔ)底面向下下需要計(jì)算算壓縮變形形所到達(dá)的的深度，亦亦稱地基壓壓縮層深度度。該深度度以下土層層的壓縮變變形值小到到可以忽略略不計(jì)地基基沉降計(jì)算算深度的下下限，一般取地地基附加應(yīng)應(yīng)力等于自自重壓力的的20%處，即σz≤0.2σc處；在該該深度以下下如有高壓壓縮性土，則應(yīng)繼續(xù)續(xù)向下計(jì)算算至σz=0.1σc圖圖3-6地基分層層圖處；核算精度均均為±5kPPa。本設(shè)計(jì)為為廣州市臨臨江大道東東段第一標(biāo)標(biāo)段（K0+000～K1+1150）的地基基沉降深度度取10..50m。3.分層厚厚度的選取取沉降計(jì)算算深度范圍圍內(nèi)的分層層厚度一般般取0.4bb(b為基底寬寬度)或1～2m，成層層土的層面面和地下水水面是當(dāng)然然的分層面面。本設(shè)計(jì)計(jì)為廣州市市臨江大道道東段第一一標(biāo)段（K0+000～K1+1150）的分層層厚度取11.0m。3.5.2地基基應(yīng)力計(jì)算算P===19×（2.600+3.339）=1133.81kkN/㎡=P××其中為查表所得得。B=112mX=112/2==6mX/BB=0.550表3-4為中軸線線上地基各各點(diǎn)應(yīng)力的的計(jì)算中軸線上地基各各點(diǎn)（從地地面算起）應(yīng)應(yīng)力的計(jì)算算見(jiàn)表3-5表3-5中軸線上上地基各點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算算表Z12345678910.5Hi（cm）1001001001001001001001001001500.9970.9820.9700.9000.8810.8120.7560.7200.6500.450113.47111.76110.40102.43100.2792.4186.0481.9473.9851.21z（m）Hi（cm）Es==（cm）（cm）115113.4710022.5112.615524004.694.39230111.7610038.10111.0824004.639.32336.4110.4010054.30106.4224004.4313.75442.8102.4310070.50101.3524004.2217.97549.2100.2710086.7096.3424004.0121.98655.692.41100102.9089.2324003.7125.6976286.04100119.1083.9924003.4929.18868.481.94100135.3077.9624003.2532.43974.873.98150155.5562.6024002.6035.0310.584.451.213.5.3垂直直沉降計(jì)算算下表中：Hi—分層厚度；—附加應(yīng)力；—平均附加應(yīng)力；；—自重應(yīng)力；—平均自重應(yīng)力。表3-6垂直沉降降計(jì)算表3.5.4穩(wěn)定定性的計(jì)算路基邊坡的穩(wěn)定定性，不僅僅取決于作作用在路基基土體上的的外在因素素，也取決決于邊坡設(shè)設(shè)計(jì)是否正正確合理。因因此路基邊邊坡設(shè)計(jì)是是路基工程程中一項(xiàng)十十分重要的的工作。由于路基可以看看作是地面面上無(wú)限延延伸的條形形土工建筑筑物，路基基穩(wěn)定性分分析可作為為平面問(wèn)題題來(lái)處理。在平面和圓弧形形滑動(dòng)面中中，路基邊邊坡穩(wěn)定性性檢算是根根據(jù)邊坡土土體的抗剪剪強(qiáng)度，對(duì)對(duì)已設(shè)計(jì)的的邊坡，假假定若干個(gè)個(gè)滑動(dòng)面，每每個(gè)假定的的滑動(dòng)面都都有一個(gè)相相應(yīng)的滑動(dòng)動(dòng)體，然后后分析作用用在假象滑滑動(dòng)體上的的抗滑因素素與滑動(dòng)因因素，以其其比值K表示，K稱為穩(wěn)定定系數(shù)。在在許多個(gè)假假象的滑動(dòng)動(dòng)體中，求求的最小的的，視值是否否滿足規(guī)定定值來(lái)衡量量所設(shè)計(jì)的的邊坡的穩(wěn)穩(wěn)定性。如如值小于規(guī)規(guī)定值，則則表明所設(shè)設(shè)計(jì)的邊坡坡穩(wěn)定性不不夠，應(yīng)改改緩邊坡的的設(shè)計(jì)至滿滿足規(guī)定的的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)為止。如如值大于規(guī)規(guī)定值太多多，則表明明所設(shè)計(jì)的的邊坡坡度度太平緩應(yīng)應(yīng)改陡，否否則會(huì)造成成不經(jīng)濟(jì)的的后果。影響軟土地基穩(wěn)穩(wěn)定性的因因素較多，它它不僅取決決于路堤的的斷面形狀狀、填土高高度、填土土施工速率率和地基土土的性質(zhì)，而而且與軟土土成因類型型、地基的的成層情況況以及地基基土的應(yīng)力力歷史有關(guān)關(guān)。例如土土層傾斜能能使滑動(dòng)面面產(chǎn)生，即即滑動(dòng)面的的位置和形形狀受到土土層成因的的影響，當(dāng)當(dāng)軟土地基基下伏硬層層時(shí)，則滑滑動(dòng)面的形形狀可能有有三段或三三段以上的的曲線組成成，即復(fù)式式滑動(dòng)面?？煽梢?jiàn)，滑動(dòng)動(dòng)面的位置置和形狀受受底層結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響。地基軟土因排水水固結(jié)作用用，強(qiáng)度相相應(yīng)得到提提高，但按按照固結(jié)理理論的概念念，外荷載載是假定瞬瞬間加上的的，事實(shí)上上填土不可可能是瞬間間加荷的，也也不可能再再加填第一一層土后給給地基以足足夠的時(shí)間間固結(jié)，然然后在前第第二層土，因因此計(jì)算時(shí)時(shí)僅用快剪剪或固結(jié)快快剪強(qiáng)度指指標(biāo)，都不不能正確反反映路堤穩(wěn)穩(wěn)定的真實(shí)實(shí)情況。為為了使計(jì)算算結(jié)果盡量量接近實(shí)際際機(jī)，在路路堤檢算和和運(yùn)營(yíng)期間間穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)應(yīng)把地基土土在填土加加荷過(guò)程中中的固結(jié)作作用考慮在在內(nèi)，地基基土的固結(jié)結(jié)度或地基基土各點(diǎn)之之靜井水壓壓力的數(shù)值值一般根據(jù)據(jù)固結(jié)理論論公式和經(jīng)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行估算，在在有條件的的工程中，也也可埋設(shè)傳傳感器實(shí)測(cè)測(cè)超靜水壓壓力，用以以計(jì)算固結(jié)結(jié)度。固結(jié)有效應(yīng)力法法是圓弧滑滑動(dòng)面分條條法的基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行的的。穩(wěn)定系數(shù)K可用用下式計(jì)算算：（3-4）式中角標(biāo)I代表表地基部分分：如圖3-7QI、TI、NI—滑體中中地基部分分土體的重重量及其作作用在滑動(dòng)動(dòng)面上的鐵鐵向分力和和法向分力力；角標(biāo)II代表填土部分：：QIII、TII、NII—滑體中部部分的重量量及其作用用在滑面上上切鐵向分分力和法向向分力；c、—填土的黏聚力和和內(nèi)摩擦角角；—固結(jié)結(jié)不排水剪剪的黏聚力力；—不排水剪剪的黏聚力力；—滑弧弧長(zhǎng)度；—滑弧面面上的切線線分力，與與滑動(dòng)方向向相反；—地基土的的平均固結(jié)結(jié)度。圖3-7軟粘土地地基上路堤堤穩(wěn)定性圖圖使用固結(jié)有效應(yīng)應(yīng)力法需要要經(jīng)過(guò)多次次試算才能能確定最危危險(xiǎn)的滑動(dòng)動(dòng)圓弧，根根據(jù)對(duì)軟土土路堤的穩(wěn)穩(wěn)定分析的的大量檢算算資料表明明，圖3—8中陰影部部分即為最最危險(xiǎn)的滑滑動(dòng)位置的的經(jīng)驗(yàn)范圍圍，檢算時(shí)時(shí)可供考慮慮。經(jīng)驗(yàn)范范圍試驗(yàn)坡坡頂B作水平線BG，過(guò)B點(diǎn)作與水水平線成36o角的直線BF，通過(guò)坡坡腳A點(diǎn)及邊坡坡中點(diǎn)E作兩條鉛鉛錘線AF及EH，得交點(diǎn)G、F、H、I四邊形所所包圍的范范圍。還應(yīng)應(yīng)注意，如如果通過(guò)試試算求得的的最危險(xiǎn)圓圓心位于四四邊形GFHI邊緣時(shí)，還還須在邊線線意外補(bǔ)算算1～2個(gè)點(diǎn)，直直至求得的的最危險(xiǎn)滑滑動(dòng)圓弧的的圓心被其其他檢算圓圓弧的圓心心包圍時(shí)為為至。顯然然，軟土路路堤穩(wěn)定檢檢算是相當(dāng)當(dāng)繁冗的，但但現(xiàn)在已可可以由電子子計(jì)算機(jī)來(lái)來(lái)完成[55]。圖3-8最危險(xiǎn)險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧弧圓心位置置經(jīng)驗(yàn)范圍圍3.6軟土土地基計(jì)算算原理及步步驟軟土地基處治的的方法很多多，各種方方法都有它它的適用范范圍。具體體工程的工工程地質(zhì)條條件千變?nèi)f萬(wàn)化，對(duì)地地基處理的的要求不盡盡一致，而而且施工部部門采用的的機(jī)具、當(dāng)當(dāng)?shù)氐牟牧狭隙疾煌?，因因此必須進(jìn)進(jìn)行具體分分析，從地地質(zhì)條件、處處理要求、處處理范圍、工工程進(jìn)度、材材料機(jī)具等等方面進(jìn)行行綜合考慮慮，以確定定合適的處處治方法。軟土地基處治的的工程費(fèi)用用有時(shí)是十十分昂貴的的，且一旦旦選擇方法法錯(cuò)誤，就就達(dá)不到好好的效果，因因此進(jìn)行綜綜合考慮時(shí)時(shí)必須之一一盡力選擇擇經(jīng)濟(jì)的方方法。在施工過(guò)程中，必必須注意施施工質(zhì)量和和處理效果果的檢驗(yàn)，以以保證工程程質(zhì)量。在在施工期內(nèi)內(nèi)和施工完完成后因按按要求做好好檢測(cè)工作作，并盡量量采用可靠靠的手段來(lái)來(lái)檢驗(yàn)處理理的效果。在開發(fā)、引用新新的地基處處理方法，或或者對(duì)不同同的處理處處理方法作作比較時(shí)，宜宜在大規(guī)模模施工以前前進(jìn)行小規(guī)規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)測(cè)可靠性，并并獲得必要要的施工控控制指標(biāo)和和施工經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)。軟基處之和其他他土工問(wèn)題題的解決一一樣，包括括以下四個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)：詳詳細(xì)檢查，包括地質(zhì)質(zhì)勘查、土土工試驗(yàn)、處處理方案及及以往使用用經(jīng)濟(jì)的調(diào)調(diào)查研究；；科學(xué)分析析，必要時(shí)通通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試試驗(yàn)，取得得第一手資資料；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)測(cè)，注意現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)據(jù)；反分析，以此獲得得必要參數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)，用用以驗(yàn)證設(shè)設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)測(cè)工程的可可靠性。砂井地基設(shè)計(jì)是是在給定的的路堤斷面面條件下，假假設(shè)砂井尺尺寸，計(jì)算算地基固結(jié)結(jié)速率及強(qiáng)強(qiáng)度的增長(zhǎng)長(zhǎng)率，計(jì)算算路堤沉降降量及沉降降速率，檢檢驗(yàn)不同時(shí)時(shí)期軟土路路基的穩(wěn)定定性，使所所設(shè)計(jì)的砂砂井滿足地地基強(qiáng)度和和穩(wěn)定性要要求。3.6.1砂井井初步設(shè)計(jì)計(jì)砂井布置通常包包括砂井直直徑、間距距、和長(zhǎng)度度的選擇，確確定砂井的的排列以及及排水砂墊墊層的材料料和厚度等等。通常砂砂井直徑、間間距、和長(zhǎng)長(zhǎng)度的選擇擇應(yīng)滿足在在預(yù)壓過(guò)程程中，在不不太長(zhǎng)的時(shí)時(shí)間內(nèi)，地地基能達(dá)到到70%到80%以上上的固結(jié)度度。1.砂井直徑的的確定砂井截面只要能能滿足地基基排水固結(jié)結(jié)的要求，在在地基的沉沉降過(guò)程中中不至于被被剪斷河北北保衛(wèi)細(xì)土土淤塞即可可。因此理理論上所需需的直徑很很小。但在在實(shí)用上，過(guò)過(guò)小的直徑徑既難于施施工，也難難于保證質(zhì)質(zhì)量。據(jù)國(guó)國(guó)外實(shí)踐資資料，井徑徑采用20～30cm，并視打打樁機(jī)具的的套筒尺寸寸而定。如如水上施工工時(shí)，則砂砂井直徑不不宜小于330cm。2.砂井間距的的確定井距系指兩砂井井中心的間間距。井距距直接關(guān)系系著排水固固結(jié)速度，井井距愈小，骨骨節(jié)愈快。采用小的井距，在理論上是合理的。曾有人通過(guò)理論計(jì)算得到，沙井有效間距距離縮短一半，將使地基固結(jié)度達(dá)90%所需的時(shí)間縮短為1/6；而砂井直徑增大20倍，只能使固結(jié)度達(dá)90%所需的時(shí)間減少為1/4。這說(shuō)明砂井設(shè)計(jì)應(yīng)采取小而密的原則。井距要求保證在在給定的施施工期內(nèi)達(dá)達(dá)到要求的的地基固結(jié)結(jié)度，使路路堤安全填填筑。井距距的大小用用固結(jié)理論論計(jì)算確定定，一般為為井距的8～10倍，常用2～4m.砂井在平面上的的布置，有有等邊三角角形（梅花花形）和正正方形兩種種排列形式式，以等邊邊三角形排排列較好。3.砂井深度的的確定砂井深度即砂井井長(zhǎng)度，根根據(jù)地基土土層情況及及路堤高度度而定。當(dāng)當(dāng)軟土層較較薄時(shí)，砂砂井應(yīng)貫穿穿整個(gè)軟土土，尤其是是當(dāng)其下為為透水層是是，砂井貫貫穿軟土層層與透水層層連通，井井底將成為為一個(gè)良好好的排水面面，可以獲獲得跟好的的排水效果果。當(dāng)軟土土層較厚時(shí)時(shí)，砂井不不必貫穿軟軟土，其長(zhǎng)長(zhǎng)度通過(guò)穩(wěn)穩(wěn)定計(jì)算確確定。4.砂井排列砂井的排列通常常按三角形形或正方形形布置．每每一砂井的的影響范圍圍可按下面面的式(3-55)求解。正方形布置(3--5a)正三角形布置(3-55b)式(3-5)中::為砂井井間距。5.砂墊層的設(shè)設(shè)置用砂墊層加固地地基時(shí)，路路堤底部必必須鋪設(shè)砂砂墊層以溝溝通砂井，將將砂井中滲滲透出來(lái)的的空隙水引引到路堤坡坡腳之外。為為提高地基基承載力能能力，在砂砂墊層中常常用土工織織物作為濾濾層，其鋪鋪設(shè)寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其底底寬度，它它不僅能承承受上部荷荷載，而且且可以減少少側(cè)向變形形。墊層和和砂井的分分布寬度應(yīng)應(yīng)稍大于路路堤底寬。如果砂礫等滲水水材料缺乏乏時(shí)，墊層層可改用砂砂溝式，即即橫向每排排砂井頂部部設(shè)置砂溝溝一條，再再以縱向數(shù)數(shù)條連貫之之?？v向砂砂溝采用中中間密，兩兩旁疏的布布置方法。砂砂溝寬度可可以為砂井井直徑的2倍，高度度為0.4～0.5m。為了避免墊層中中砂礫被水水流帶走，應(yīng)應(yīng)在坡腳出出砂墊層之之外側(cè)鋪以以小片石或或礫石、卵卵石。當(dāng)采采用砂溝時(shí)時(shí)，還要考考慮到堤身身填筑的粘粘土顆粒可可能被水?dāng)y攜帶而積于于片石縫隙隙中，且久久堵塞排水水通路，為為此，應(yīng)于于墊層坡腳腳處平行路路堤開挖縱縱向排水溝溝，溝中鋪鋪以砂、石石等滲水材材料，并在在施工中定定期檢查排排水效能。3.6.2固結(jié)結(jié)度的計(jì)算算豎向固結(jié)度具體體定義可根根據(jù)太沙基基的理論，表表征為((3-6))式中為時(shí)間因數(shù)數(shù)對(duì)于均質(zhì)土(3--7)對(duì)于非均質(zhì)土(3-88)式中為固結(jié)系數(shù)；tt為時(shí)間；；（為壓縮系系數(shù)）；H為排水距距離，對(duì)于于有貫通性性排水砂層層的雙面排排水情況，H值取一半半。砂井以下地基平平均固結(jié)度度，也按上上述的單向向固結(jié)理論論計(jì)算。砂砂井經(jīng)向地地基固結(jié)度度，以及砂砂井地基平平均固結(jié)度度，可按三三向固結(jié)理理論計(jì)算，即即(33-9)式中為徑向地基基固結(jié)度；；為時(shí)間影影響系數(shù)，它它和徑向固固結(jié)系數(shù)及及砂井周圍圍的有效直直徑的關(guān)系系為(3-110)在此我們?nèi)?11.05××a,a為砂井間間距；函數(shù)數(shù)((3-111)砂井地基平均固固結(jié)度(3-112)1.固結(jié)沉降計(jì)計(jì)算由固結(jié)而產(chǎn)生的的沉降可按按單向壓縮縮的分層總總和法計(jì)算算：(3--13)式中—地基中各各分層的天天然孔隙比比；—受荷載后后各分層的的穩(wěn)定孔隙隙比；—各分層的的厚度。如為厚層軟土，由由于軟土壓壓縮性高，受受壓層下限限應(yīng)計(jì)算到到附加應(yīng)力力等于土層層自重應(yīng)力力的10%處為止，當(dāng)當(dāng)受壓層下下限以上遇遇穩(wěn)定砂層層或巖層時(shí)時(shí)，則沉降降計(jì)算到該該層頂面為為止。2.瞬時(shí)沉降的的計(jì)算瞬時(shí)沉降包括兩兩部分：一一部分是由由于地基的的彈性變形形產(chǎn)生的；；另一部分分則由地基基塑性區(qū)開開展繼而擴(kuò)擴(kuò)大所產(chǎn)生生的側(cè)向剪剪切位移而而引起的。目目前，對(duì)于于瞬時(shí)沉降降的計(jì)算均均針對(duì)前一一部分，后后一部分至至今沒(méi)有令令人信服的的計(jì)算方法法。第一部部分變形一一般根據(jù)土土體的不排排水變形模模量按線性性理論計(jì)算算。在梯形形條狀荷載載下，彈性性變形階段段因瞬時(shí)變變形產(chǎn)生的的沉降量：：((3-144)式中：F—沉降系數(shù)數(shù)；—地基面中中心線上的的梯形荷載載強(qiáng)度；B—換算荷載載寬度；E—由無(wú)側(cè)限限抗壓試驗(yàn)驗(yàn)得到的彈彈性模量的的平均值。在用公公式計(jì)算時(shí)時(shí)，由于其其中的彈性性模量和泊泊松比不易易準(zhǔn)確地測(cè)測(cè)定，如試試驗(yàn)是由于于試樣擾動(dòng)動(dòng)的影響，所所得到的不不排水模量量有時(shí)僅及及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)Ａ康?/2～1/3。因此，在在國(guó)內(nèi)的工工程設(shè)計(jì)中中，瞬時(shí)沉沉降的影響響通常用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)對(duì)對(duì)固結(jié)沉降降進(jìn)行修正正。3.最終沉降計(jì)計(jì)算軟黏土的最終沉沉降量計(jì)算算可按下式式：((3-155)式中—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)數(shù)；—一維固結(jié)結(jié)沉降。其中可按以下經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算：((3-166)式中—填土高度度（m）;—地基處理理類型系數(shù)數(shù)，采用砂砂井處理，取取值為0.9；—填土速率率修正系數(shù)數(shù)，慢速填填土為0.0005，中速填填土為0.0225，快速填填土為0.05，本設(shè)計(jì)計(jì)取0.0225；——地質(zhì)因素素修正系數(shù)數(shù)，取值為為0；3.7軟土土地基砂井井設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為廣州市市臨江大道道東段（華華南橋～車車陂路）第第一標(biāo)段（K0+6600～K1+1150）路段的的軟土路基基處理，因因?yàn)榇说貫闉榈谒南等陆y(tǒng)地層層厚15～20m，場(chǎng)地表表層多分布布有人工填填土，以雜雜填土為主主；其下為為海陸交互互相沉積的的淤泥、淤淤泥質(zhì)土及及淤泥質(zhì)粉粉細(xì)砂；最最下部為第第四系全新新統(tǒng)沖積亞亞粘土、亞亞砂土及粉粉細(xì)砂。基基巖為上白白堊統(tǒng)紫紅紅