軟土地基的處理

河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文論文題目:軟弱地基的處理學(xué)生: 張越指導(dǎo)教師:曹文龍學(xué)院: 河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè): 高等級公路維護(hù)與管理2009級01班2012年5月河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計書論文題目軟弱地基的處理指導(dǎo)教師曹文龍專業(yè)高等級公路維護(hù)與管理2009級1班學(xué)生張越軟土地基的病害及處理措施一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡稱，廣泛分布在我國沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征:天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。軟土作為工程建筑特的地基，由于其承載力低、往往會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降陷。1軟土的工程性質(zhì)軟土無論按成因還是按土質(zhì)劃分，種類很多。但它們都具有以下幾個方面的共同工程性質(zhì)：顏色以深色為主，顆粒成分以細(xì)粒土為主，有機(jī)含量較高；天然含水量較高，容重小，天然含水量大于液限，超過30%；相對含水量大于1.0；軟土的飽和度高達(dá)100%，甚至更大，天然容重為1.5?19kN/m3;天然孔隙比小，一般大于1.0；滲透系數(shù)小，一般小于10-6cm/s數(shù)量級，沉降速度慢，固結(jié)完成所需時間較長；粘粒含量高，塑性指數(shù)大；高壓縮性，壓縮系數(shù)大，基礎(chǔ)沉降量大，一般壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1；強(qiáng)度指標(biāo)小，軟土快剪凝聚力小于10kPa，快剪力內(nèi)摩擦角小于5°；固結(jié)快剪的強(qiáng)度指標(biāo)略高，凝聚力小于15kPa，內(nèi)摩擦角小于10°；軟土的靈敏性較高，靈敏度一般在2?10之間，有時大于10，具有顯著的流動特征。2軟土地基處理方法㈠對于新建工程，原則上首先應(yīng)考慮利用天然地基，對于淤泥和淤泥質(zhì)土利用其上覆較好土層作為地基持力層，當(dāng)上覆土層較薄，應(yīng)注意避免施工時對淤泥和淤泥質(zhì)土的擾動;對于沖填、雜填建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢科，當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時，均可利用作為地基、持力層;對于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對基礎(chǔ)有腐蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，未經(jīng)處理不宜作為地基持力層。若地基軟弱不能滿足要求，則需進(jìn)行處理，根據(jù)工程情況及地土質(zhì)條件或組成的不同，處理的目的可以是：提高土的抗剪強(qiáng)度，使地基保持穩(wěn)定；降低土的壓縮性，使地基的沉降和不均勻沉降低至允許范圍內(nèi)；降低土的滲透性或滲流的水力梯度.防止或減少水的滲漏，避免滲流造成地基破壞；改善土的動力性能、防止地基產(chǎn)生震陷變形或因土的震動液化而喪失穩(wěn)定性；消除或減少土的沉陷性或脹縮性引起的地基變形，避免建筑物破壞或影響其正常使用。對單一工程來講，處理目的可能是單一的，也可能需同時在幾個方面達(dá)到一定要求:地基處理除用于新建工程的軟弱和特殊土地基外，也作為事后補(bǔ)救措施用于已建工程地基加固。㈡對于泥沼地區(qū)的選線原則：⑴盡量選擇泥沼窄、淺及沼地橫坡平緩的地段通過；⑵盡可能繞避陡坡上的泥沼、古湖盆的泥沼以及中間聚水地帶的泥沼；⑶應(yīng)利用隆起的微地貌，以縮短通過泥沼積水和軟弱地段的長度；⑷對于縱斷面設(shè)計要考慮泥沼土層的性質(zhì)和厚度、泥沼的地下水位和地面上的積水水位，使路堤高出水位一定高度并有一定的填土高度。2.1墊層的處理墊層的作用：提高地基承載力；減少沉降量。一般路基和結(jié)構(gòu)物下淺層部分的沉降量在總沉降量中所占的比例是比較大的。同時，由于側(cè)向變形而引起的沉降，理論上也是淺層部分占的比例較大，若以壓實(shí)的砂層代替了上部的軟弱土，就可以減少這部分沉降；加速軟弱土層的排水固結(jié)。因?yàn)樵诼返淌┕ぶ?，較長用的墊層為中、粗砂和碎、砂礫石，這些材料都具有良好的透水性，軟弱土層受壓后，砂墊層作為良好的排水面，不但可以使下面空隙水壓力迅速消散，還可以加速軟弱土層的固結(jié)，提高其強(qiáng)度，但固結(jié)的效果只限于淺層，深層部分的影響就不顯著；消除膨脹土地基上的膨脹作用。在膨脹土地基上采用換土斷層法時，一般可選用砂、碎石、煤渣、二灰等作為墊層材料，但墊層厚度應(yīng)依據(jù)變形計算確定，且墊層寬度應(yīng)大于路堤或構(gòu)造物基礎(chǔ)寬度；防止季節(jié)性凍土的凍脹作用。由于粗顆粒材料的空隙率較大，不會產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象，因此可以防止冬季土中結(jié)冰和基礎(chǔ)的凍脹；消除濕陷性黃土的濕險作用；用于處理暗浜和暗溝場地。2.2粒料樁⑴粒料樁復(fù)合地基的穩(wěn)定計算①設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基的路堤整體抗剪穩(wěn)定系數(shù)按有關(guān)公式計算，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下復(fù)合地基區(qū)域深度內(nèi)時，應(yīng)考慮樁體對土的

■+旦u7■+旦u7hm)+nSu7h+h7—h7)cosatan甲u(yù)isi1i1ii ci1i1icicwiw ic——分別為在第i土條中路堤部分的高度Cm)及容重式中：h、、CkN/m3)；分別為在第i土條中樁料部分的高度及容重;c門——樁對土的置換率，樁在平面上宜為等邊三角形布置，三角形分布時:門=nD2/(x、P3b2L0.907(D/BI兀D兀D2n=——4B2(DV=0.785-"B)D——樁的直徑；B——樁位布置正方形或三角形的邊長；巴——樁間土的應(yīng)力折減系數(shù)，其值為：巴=訕+(n-1吊；氣一一樁的應(yīng)力增加系數(shù)，其值為：氣=必11+。-山］；n——樁土應(yīng)力比，宜為當(dāng)?shù)鼗蝾愃茖?shí)驗(yàn)工程的試驗(yàn)資料確定。無資料時n可取2?5。當(dāng)樁底土質(zhì)好、樁間土質(zhì)差時取高值。c^——第i土條滑裂面以下時，該滑裂面所處土層的天然不排水抗剪強(qiáng)度；中c——樁料的內(nèi)摩擦角，當(dāng)樁料為碎石時可取38°，當(dāng)樁料為沙卵石時取35°，當(dāng)樁料為砂時可取28°；a 土條底部滑裂面對水平面的夾角。②若按公式^^(s+￥)+￡〈+〃』匕計算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時，上式中的si、As,應(yīng)按下式計算：s=(L—nXvcosatan甲+CL)+n(W—W)cosatan甲i oiiqiqii ciwi jCAs=(L—n)(^WUcosatan甲)+nJWUcosatan甲)i S1iiigi s1iiiC式中W.="AX,其他符號意義同前。③若按公式F=Ek+￡k1P計算設(shè)有粒料樁的復(fù)合地基上路堤整體抗i廠T剪穩(wěn)定安全系數(shù)，且當(dāng)?shù)趇土條的滑裂面處于地面線以下的復(fù)合地基區(qū)域深度時上式中的k應(yīng)該按下式計算：k=G-n)Z.+M.)/m.+^Mjm其中： M.=(W—W.+^WU)tan甲.M=W-W+pWU"an9ciciwic1ii cm=cosa+tan甲sinam=cosa+tan甲sina⑵一般要求 c為了能較好的排除地基內(nèi)的水分，設(shè)有料粒樁的路堤底面應(yīng)按照墊層與淺層處治的方法設(shè)置排水墊層。料粒樁的樁料不應(yīng)使用單一尺寸的粒料，其最大粒徑不應(yīng)超過5cm；對十字板剪切強(qiáng)度低于20kPa的軟土地基的樁料，最大粒徑可放寬到10cm，且5?10cm的粒料質(zhì)量應(yīng)占總質(zhì)量的50%?60%。料樁的含泥量〔小于0.074啞)不得超過5%。3軟土路基施工法簡介3.1脆弱地基構(gòu)成的緣由脆弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其它高緊縮性土層構(gòu)成的地基，這些地基根本上很少遭到地質(zhì)變動或者地形的影響，也從沒有遭到過地震、荷載等物理作用的影響，更沒有遭到土顆粒間化學(xué)作用的影響。脆弱地基是一種不良的地基，其穩(wěn)定性十分的差、強(qiáng)度較低、緊縮性較高、容易呈現(xiàn)液化，沉降量也很大。因而在工程的建立過程中，要充沛思索地基的變形和穩(wěn)定等問題。在脆弱地基上建立的工程，由于其地基強(qiáng)度不夠和變形，常常不能滿足工程的質(zhì)量，所以要采用一定的措施，對脆弱地基停止處置，從而進(jìn)步地基的穩(wěn)定性，減少地基的沉降和不平均降落。3.2脆弱地基的處置辦法脆弱地基的處置的辦法主要包括為：換填墊層法、預(yù)壓法、擠密法、深層攪拌法、高壓放射注漿法、灌漿法、強(qiáng)夯法、加筋法等。①換填墊層法。該辦法是用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土資料置換自然地基中的局部或全部軟土層，并分層夯實(shí)成低緊縮性的地基持力層，地基持力層有利于避免地基的凍脹，有利于進(jìn)步地基的承載才能，也有利于加速軟土的排水固結(jié)，同時也有利于減少地基的沉降量。②預(yù)壓法。預(yù)壓法有兩種分類辦法，一種是堆載預(yù)壓法，另外一種是砂井預(yù)壓法。此種辦法有利于應(yīng)用外載作用，進(jìn)步軟土的排水固結(jié)，加強(qiáng)它的抗剪強(qiáng)度和才能。由于預(yù)壓目的不同，需求采用不同的預(yù)壓方式。假如應(yīng)用預(yù)先荷載加壓，可以減少建筑物的沉降量；假如應(yīng)用建筑物自身的荷載分級加荷停止預(yù)壓，可以增加地基強(qiáng)度和進(jìn)步地基的承載才能。砂井預(yù)壓法是在軟土層中按一定間隔設(shè)置砂井來改動軟土層的排水邊境條件，該辦法能夠加速軟土的固結(jié)，縮短預(yù)壓時間。該辦法是在經(jīng)過在軟土層中按一定的間隔設(shè)置砂井，經(jīng)過設(shè)置的砂井來改動軟土層的排水條件，排水條件的進(jìn)步有利于加速軟土的固結(jié)，有利于減少預(yù)壓的時間。③擠密法。該辦法是經(jīng)過望土中打入樁管成孔，并把填入孔中的礫石等資料搗實(shí)。此種辦法主要針對的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松懈土地基，關(guān)于粘性大的飽和軟土地基不太適宜。④深層攪拌法。該辦法經(jīng)過水泥、石灰等建筑資料的固化劑，運(yùn)用深層攪拌機(jī)械對各種資料停止攪拌，使得固化物和軟土攪拌平均，從而產(chǎn)生一系列的物理或者化學(xué)反響，這樣就可以使得軟土強(qiáng)度大大高于自然強(qiáng)度，其緊縮性、滲水性比自然軟土大大降低。該辦法合適于各種成因的軟土層，特別是關(guān)于厚度較大的飽和軟黏土。⑤高壓放射注漿法。該辦法是運(yùn)用較大的壓力，把水泥漿液從管路中放射而出，該辦法可以經(jīng)過切割毀壞土體，并能和土拌和平均，并產(chǎn)生局部的置換作用，經(jīng)過自然凝固后成為拌和樁體，并與地基構(gòu)成良好的復(fù)合地基。⑥灌漿法。該辦法經(jīng)過運(yùn)用鉆機(jī)成孔，依據(jù)需求灌漿的適宜的深度，把注漿管漸漸放入孔中，并使得鉆孔的四周和頂部用東西封死，然后開端啟動壓力泵，往孔隙和巖石的間隙中注入攪拌平均的水泥漿。⑦強(qiáng)夯法。該辦法可以經(jīng)過較大的壓力和沖力對地基產(chǎn)生很大的作用，從而使得地基得到加固，使得的土的緊縮性進(jìn)一步減少，增大了地基的強(qiáng)度，使得地基的抗液化的才能得到增強(qiáng)，大大降低和消弭黃土的是濕陷性。同時，該辦法有利于使得土層平均，預(yù)防以后呈現(xiàn)的差別沉降。⑧加筋法。該辦法是運(yùn)用強(qiáng)度較大的條帶、纖維等土工聚合物埋入土層中，它有利于增加地基的承載力，降低或者消弭地基的沉降量，進(jìn)步建筑物的穩(wěn)定才能。關(guān)于強(qiáng)度較大的土工合成資料，使得地基可以接受更大的抗拉力，減少地基的斷裂的可能，使得地基的整體性和剛度得到進(jìn)一步加強(qiáng)，加強(qiáng)地基的承載才能，改善地基土體的應(yīng)力場和應(yīng)變場。該辦法合適于各種軟土地基和各種高填土等。3.3脆弱地基部分處置在工程建立中，需求經(jīng)常對地基作部分的加固處置，這樣能夠保證工程的質(zhì)量，縮短工程建立的進(jìn)度。在對脆弱地基作部分處置時，要首先查明部分地基異常的緣由和范圍，然后依據(jù)脆弱地基的實(shí)踐狀況，適用各種脆弱地基處置辦法，使得建筑物的各個部位的沉降量趨于分歧，從而較少地基的不平均沉降。①松土的處置。當(dāng)遇到范圍較小的松土坑時，能夠先將松軟土挖掉至老土，然后用緊縮性相近的資料回填，當(dāng)自然土為砂土?xí)r，用砂或級配砂石回填，回填時應(yīng)分層灑水，夯實(shí)或用平板振搗器振密，每層厚度不大于20cm，同時依據(jù)土的性質(zhì)和范圍的不同，采用不同比例的灰土分紅夯實(shí)。應(yīng)經(jīng)過配置恰當(dāng)?shù)匿摻钸M(jìn)步地基上部的剛度才能。②磚井和土井的處置。假如磚井在基槽的中央，這時的內(nèi)填土曾經(jīng)變得很密實(shí)，當(dāng)呈現(xiàn)這種狀況時，應(yīng)把井的磚圈放低到槽低下面1米的位置，同時用適宜比例的灰土夯實(shí)到槽低，當(dāng)井的直徑大于1.5米以后，這時采用進(jìn)步上部構(gòu)造的剛度，并運(yùn)用鋼筋做墻內(nèi)的地基，使得地基梁逾越磚井，關(guān)于井在根底的轉(zhuǎn)角處的情形，一方面應(yīng)對根底停止必要的加固處置，另一方面采用撤除回填的辦法停止適宜的處置。③部分范圍內(nèi)硬土處置。關(guān)于樁基四周有局部過火堅硬的土質(zhì)時，要對這些東西停止部分的處置，這就需求挖掉舊的墻基、老灰土、大樹根等等，這樣就能減少地基的不平均降落，也能有效防止建筑物建成之后的開裂，從而保證建筑物的質(zhì)量。④管道處置。關(guān)于槽底左近的上下水管道，要采取其它的措施，避免呈現(xiàn)漏水狀況，防止呈現(xiàn)水侵濕地基，使得地基呈現(xiàn)不平均的沉降。關(guān)于在槽底下方呈現(xiàn)管道的狀況，要把管道停止肅清，或者將根底部分落低，使得管道穿過根底墻，同時也要避免建筑物下沉，從而對管道構(gòu)成毀壞漏水，形成地基的不平均沉降，影響建筑物的質(zhì)量問題。⑤橡皮土的處置。關(guān)于地基的土質(zhì)呈現(xiàn)粘性土的時分，這種土普通含有較多的水分，對這局部停止夯排以后，就會構(gòu)成所謂的橡皮土，因而，關(guān)于這樣的狀況，要采用其它方法先停止處置，比方停止晾槽或者運(yùn)用白灰沫等方法，使得土的含水量得到有效的降低，關(guān)于呈現(xiàn)的地基顫抖狀況，應(yīng)把這些土停止全部的挖除，并填入相應(yīng)局部的砂土，從而消弭地基顫抖狀況。3.4建筑設(shè)計處置措施在對各種脆弱地基處置的同時，能夠經(jīng)過對建筑物設(shè)計停止有效的處置，來減少建筑物的不平均沉降，這樣即能節(jié)約工程建立的本錢，又保證了工程建立的質(zhì)量。在不改動建筑物運(yùn)用請求的前提下，建筑物的設(shè)計要盡量簡單，關(guān)于復(fù)雜的建筑物，應(yīng)依據(jù)建筑物的實(shí)踐狀況，能夠把建筑物停止恰當(dāng)?shù)膭澐?，從而?gòu)成各個較好的單元，關(guān)于建筑物的差別大的狀況，能夠把建筑物的間隔分開一定的間隔。假如拉開一定間隔的兩個單元需求停止銜接時，能夠采用自在沉降銜接，或者運(yùn)用其它措施停止處置。經(jīng)過加強(qiáng)建筑物剛度和強(qiáng)度，增加建筑物對地基不平均變形的調(diào)整才能。在開挖基槽時，假如發(fā)現(xiàn)有淤泥或淤泥質(zhì)土?xí)r，不要擾動其原狀構(gòu)造。在建筑建立過程中，可依據(jù)詳細(xì)的狀況，優(yōu)先先蓋建筑物的重點(diǎn)局部，經(jīng)過對各局部停止有效的調(diào)整，降低建筑物的沉降差別。4路基沉降及驗(yàn)算4.1沉降的一般規(guī)律在軟土地基上興建高等級公路通常需要填筑一定高度的路堤，填高路基(路堤)是為了一方面滿足抗洪和排澇要求，另一方面還要滿足結(jié)構(gòu)物通航和線性順直通暢要求。在路堤荷載作用下，地基土中的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而引起地基變形，出現(xiàn)路基沉降。由于路堤高度差異和地基不均勻等原因，路基各部分的沉降或多或少總是不均勻的，使得路面相應(yīng)產(chǎn)生不均勻變形。路基不均勻沉降超過了一定的限度，將導(dǎo)致路面的功能性、結(jié)構(gòu)性破壞，使得公路不能滿足設(shè)計要求。因此研究路基沉降，對于保證公路的正常使用和經(jīng)濟(jì)，都具有很大的意義。通常，路基沉降的一般規(guī)律路堤高，附加荷載大，沉降大；反之，路堤低，附加荷載小沉降也小。軟土層厚的沉降大，而軟土層薄路段則沉降較小，由于造成公路縱、橫向沉降不均勻，路面排水和平整性也受到影響，汽車無法高速行駛。尤其在橋頭過渡段，不均勻沉降問題更加突出。橋梁一般采用樁基礎(chǔ)或擴(kuò)大基礎(chǔ)，沉降較小，與其相連的公路路堤一般較高，由此造成的沉降大，會在橋頭附近產(chǎn)生較集中的沉降差，汽車過橋就會跳動，嚴(yán)重的會產(chǎn)生翻車撞車等交通事故。4.2沉降計算土在壓力作用下體積縮小的特征稱為土的壓縮。試驗(yàn)研究表明，在一般壓力(100?600kPa)作用下，土粒和水的壓縮與土的總壓縮之比是很微小的，因此完全可以忽略不計，所以把土的壓縮看作為土中空隙體積的減少。其孔隙的較少主要是土中空氣壓縮，水和空氣從土體中排出。對于飽和的軟土，土體的壓縮主要是孔隙水被排出，因此其壓縮穩(wěn)定所需時間較長。計算路基沉降時，必須取得土的壓縮性指標(biāo)，無論是用室內(nèi)試驗(yàn)或原位試驗(yàn)來測定它，應(yīng)該力求實(shí)驗(yàn)條件與土的天然狀態(tài)及其在外荷載作用下的實(shí)際應(yīng)力條件相適應(yīng)。在公路工程中，常用不允許土樣產(chǎn)生側(cè)向變形的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)來測定土的壓縮性指標(biāo)。4.2.1壓縮試驗(yàn)與壓縮曲線單項(xiàng)壓縮試驗(yàn)所用的儀器叫做壓縮儀。土樣放在壓縮儀中，受到剛性金屬壓縮環(huán)的限制，豎向加載時無任何側(cè)向變形。試驗(yàn)時，先在底座上放一塊透水石，再將切好的試樣放入壓縮環(huán)，在試樣上再放一塊透水石，然后放金屬加壓帽。在加壓帽上逐級加載，通過透水石傳給試樣。為了防止土體表面部分地潛入透水石孔隙，通常還在土樣和透水石之間放濾紙。濾紙和透水石都是為了加速土樣排水。每級荷載施加后用測微表測讀各時刻試樣壓縮的壓縮量，直至變形穩(wěn)定后加下一級。用各級荷載下測讀的壓縮量隨時間的變化關(guān)系可推出固結(jié)系數(shù)。用各級荷載下變形穩(wěn)定后的壓縮量可推出相應(yīng)孔隙比令。在e-p坐標(biāo)系里點(diǎn)繪孔隙比e隨荷載p變化的關(guān)系曲線，成為e-p曲線。它反映了土體的壓縮性，可推出相應(yīng)的壓縮指標(biāo)。試驗(yàn)直接測讀的是試樣高度的改變量Ah，由于試樣的橫截面自始至終不變，高度的變化自然反映試樣體積的變化。由Ah和初始試樣ho及初始孔隙比令可推得變形后的孔隙比為：e=e-竺G+e）0h0o根據(jù)上式，只要測定土樣在各級壓力p作用下的穩(wěn)定壓縮量Ah后，就可計算相應(yīng)的孔隙比，從而繪制土的壓縮曲線。壓縮曲線可按兩種方式繪制：一種是采用普通直角坐標(biāo)繪制的e-p曲線，在常規(guī)試驗(yàn)中，一般按p=50、100、200、300、400kPa五級加載；另一種的橫坐標(biāo)則取p的常用對數(shù)值，即采用半對數(shù)直角坐標(biāo)繪制成e-lgp曲線，試驗(yàn)時從較小的壓力開始，采取小增量多級荷載，并較大的荷載為止。4.2.2壓縮性指標(biāo)（1）壓縮系數(shù)為了說明軟土壓縮性的高低，要有一個指標(biāo)，最常用的壓縮性指標(biāo)為壓縮系數(shù)，習(xí)慣上以小寫字母a來表示，其意義是增加一個單位的豎向壓力所產(chǎn)生的孔隙比的改變量（減小量），用數(shù)學(xué)式表示為：一Ae

a= Ap孔隙比e是隨壓力p的增加而減小，為了使參數(shù)為正數(shù)，上式右端有一負(fù)號。A實(shí)際就是e-p曲線上割線某一斜率的絕對值。 A是右因此的，常用單位MPa-1，也可以為kPa-1，上式也可表示為：e-ea= 2-P2-P1式中：p—初始應(yīng)力（MPa或kPa）；p—終了應(yīng)力（MPa或kPa）；e12—p所對應(yīng)的孔隙比；?—p；所對應(yīng)的孔隙比；由于之e-p關(guān)系是一條曲線，其割線斜率是變化的，故壓縮系數(shù)不是一個常數(shù)，它隨壓力而變，壓力愈大，壓縮系數(shù)愈小。為了比較各種土壓縮性的大小，就需要規(guī)定一個統(tǒng)一的壓力范圍。為了便于應(yīng)用和比較，通常采用壓力間隔有p1=100kPa增加到p2=200kPa時所得的壓縮系數(shù)a12來評定土的壓縮性。（2）壓縮指數(shù) 1-2孔隙比e與壓力p的試驗(yàn)關(guān)系也可以在半對數(shù)上點(diǎn)繪，e用普通坐標(biāo)，p用對數(shù)坐標(biāo)，則成為e-lgp曲線。研究表明，初始下彎段的范圍與土體歷史上曾經(jīng)受到過的壓力大小有關(guān)。如果歷史上曾經(jīng)受到過較大的壓力，那么在試驗(yàn)壓力小于該壓力時，e-lgp曲線都是下彎的，既初始曲線段范圍大；如果是新沉積的土，歷史上沒有受過任何壓力，則開始的下彎段很短，整個試驗(yàn)曲線差不多就是一條直線。把歷史上曾經(jīng)受到過的最大有效壓力稱為前期固結(jié)壓力，以pc表示。若當(dāng)前有效壓力p等于前期固結(jié)壓力p,則軟土處于正常固結(jié)狀態(tài)；若p<pc，則軟土處于超固結(jié)狀態(tài)。新沉積的土在試驗(yàn)加荷過程中處處都處在正常固結(jié)狀態(tài)，屬正常固結(jié)土。軟土的壓縮性與土的密實(shí)程度有關(guān)。反應(yīng)其密實(shí)度的物理性指標(biāo)有孔隙比e、含水量3（飽和土）或液限含水量七。飽和土（飽和度七二1.0）的孔隙比e和含水量3有如下的關(guān)系：e=3Gs式中G為土粒比重，其值約為2.7。不少學(xué)者研究壓縮性與這些物理指標(biāo)間的關(guān)系，得出了一些頗有實(shí)用價值的經(jīng)驗(yàn)公式。其中太沙基和派克的經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用最廣，公式如下：原狀土：C=0.009（3—10）重塑土： C 'C=0.007（3—10）其誤差范圍約為30%，在缺少壓縮性試驗(yàn)資料時，可以用上式估計壓縮指數(shù)。4.2.3沉降計算方法地基沉降計算包括兩個方面內(nèi)容：一是最終沉降量；二是沉降的時間過程（固結(jié)理論）。長期以來，為地基沉降計算所廣泛采用的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系仍然是彈性力學(xué)中的虎克定律，即假定地基土是線彈性體。目前在沉降計算方法中應(yīng)用最廣泛的是分層總和法。（1）分層總和法計算最終沉降量分層總和法是假定地基土為直線變形體，在外荷載作用下的變形只發(fā)生在有限厚度的范圍內(nèi)，將壓縮層厚度內(nèi)的地基土分層，分別求出各分層的應(yīng)力，然后用途的盈利應(yīng)變關(guān)系式求出各分層的變形量總和加起來即為地基的沉降量。首先，計算各土層中的平均自重應(yīng)力匕、平均自重應(yīng)力和附加應(yīng)力P22,可根據(jù)圖，分別查出對應(yīng)的孔隙比為匕、七。由此求得該分層的壓縮變形量￥為:AS=——e~t2hi1+eii1將計算范圍內(nèi)各分層的壓縮變形量AS,疊加起來，既地基的最終沉降量S為:S=￡AS=E1hi 1+ei式中n為計算沉降范圍內(nèi)的范曾總數(shù)。關(guān)于地基壓縮層厚度，一般根據(jù)附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比為0.1?0.2。對于軟土地基，一般取0.1?？紤]不同變形階段的沉降計算方法該方法認(rèn)為：地基土在外力作用下的變形經(jīng)歷三種不同的階段，表現(xiàn)為三種不同類型的變形特征：瞬時變形S,、固結(jié)變形Sc、以及次固結(jié)變形Ss，由此可知，地基的總沉降量應(yīng)為：S=S+S+S在加載瞬間，土中孔隙水來不及排除，孔隙體積沒有變化，即土不產(chǎn)生體積變化，但荷載使土產(chǎn)生剪切變形，在實(shí)際上可以用彈性理論的公式計算：cpb^1-U2/s=-_F—①i式中：p一路基地面的平均壓力；b—路基寬度；E—彈性模量，E=(500?1000)。，其中C為不排水抗剪強(qiáng)度；①一沉降影響系數(shù)；H一可取0.5。固結(jié)變形Sc即孔隙水排除，孔隙壓力轉(zhuǎn)換成有效壓力，土體逐漸壓密產(chǎn)生體積壓縮變形，一般用分層總和法計算。次固結(jié)變形Ss

這一變形階段是在土中孔隙水完全排除，土固結(jié)已經(jīng)結(jié)束以后發(fā)生的變(t(t\一lg-2h"-j.qCS一乙 as1+e1ii式中：Cai—第i分層土的此固結(jié)系數(shù)；-「-2一分別為排水固結(jié)所需的時間以及計算次固結(jié)所需的時間。4.3沉降系數(shù)的影響因素地基土在外力作用下的變形可分為瞬時變形、瞬時變形以及次固結(jié)變形。而分層總和法計算沉降是固結(jié)沉降。雖然分層總和法具有概念比較明確、計算過程及變形指標(biāo)的選取比較簡便、而且適宜結(jié)合地基土層的不同變化給以分層分別計算等優(yōu)點(diǎn)，但是分層總和法也同樣存在不可克服的問題。如采用彈性理論求算地基中的豎向應(yīng)力，用單向壓縮曲線求變形，這與實(shí)際地基受力情況有出入；對于變形指標(biāo)其試驗(yàn)條件決定了指標(biāo)的結(jié)果，而使用中的選擇又影響到計算結(jié)果。為此，長期以來，土力學(xué)專家學(xué)者采用改進(jìn)分層總和法，研究結(jié)果表明：單純從理論上去解決這些問題是非?？嚯y的，而且也是不實(shí)際的。因此更多的是通過不同工程對象的實(shí)測資料積累和對比，采用合適的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)的辦法，以滿足工程上的精度要求。因此，根據(jù)統(tǒng)計分析提出了俄經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)m，將計算結(jié)果進(jìn)行修正，公式如下：S-況mxASi=1式中m^為沉降計算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。4.3.1荷載對沉降系數(shù)的影響軟土地基在路堤荷載作用下，會發(fā)生沉降與不均勻沉降，通常荷載集中而且大、沉降系數(shù)就大，這主要是由于軟土地基的側(cè)向變形較大、瞬時變形較大的原因造成的。反之，荷載分布較廣，集度較小，那么側(cè)向變形較小，沉降系數(shù)取小值。另外，地基土的應(yīng)力歷史對沉降系數(shù)的影響較大。對于正常固結(jié)土與超固結(jié)土壓縮性又很大差別，就是由于土受壓歷史的差別，前者在歷史上沒有受到比現(xiàn)在更高的壓力，后者歷史上受到過高壓力。為了說明超固結(jié)的程度提出了超固結(jié)比的概念，其定義為前期固結(jié)壓力pc當(dāng)前有效應(yīng)力p之比，以O(shè)CR表示：OCR=p:p若OCR=1,為正常固結(jié)土；若OCR>1：為超固結(jié)土；OCR不會小于1。土的OCR值越高，其超固結(jié)的程度越高。為了說明土層是否超固結(jié)以及超固結(jié)的程度，確定前期固結(jié)力p是必要的。根據(jù)土樣做壓縮試驗(yàn)所得出的e-lgp曲線，一般在壓力較大時才呈直線，而在壓力較小時呈曲線，因?yàn)橥翗釉诘鼗惺艿阶陨響?yīng)力的作用，取樣做試驗(yàn)時應(yīng)力釋放，成了超固結(jié)土，在試驗(yàn)加載的初期階段為再壓曲線，故較平緩。隨著荷載的逐步增加，曲線漸陡，當(dāng)達(dá)到前期固結(jié)壓力時成為正常固結(jié)土，e-lgp曲線才轉(zhuǎn)為直線。試驗(yàn)曲線形狀的變化是以前期固結(jié)壓力為轉(zhuǎn)折的，因此，可根據(jù)曲線的形狀來確定前期固結(jié)壓力p。對于土層中的原狀土來說，e-lgp曲線由再壓轉(zhuǎn)為原壓的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的壓力，就是前期固結(jié)壓力。然而試樣在試驗(yàn)切削過程中受到擾動，實(shí)驗(yàn)所得的e-lgp曲線由再壓轉(zhuǎn)為原壓不那么明顯。而且曲線斜率變化最劇烈處所對應(yīng)力往往小于前期固結(jié)壓力。一般來說，對于超固結(jié)土，沉降系數(shù)較?。粚τ谇饭探Y(jié)土，沉降系數(shù)較大。4.3.2地基處理方法對沉降系數(shù)的影響一般軟土地基處理方法有兩種類型：一種是提高軟土本身的物理力學(xué)指標(biāo)，如排水固結(jié)方法（包括堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、塑料排水板等）；另一類是復(fù)合地基處理方法（如碎石樁、砂樁、石灰樁、土工布、土工格柵等）。通常采用排水固結(jié)方法，運(yùn)用分層總和法計算沉降時，主要是主固結(jié)沉降，而未考慮軟土的側(cè)向變形和次固結(jié)沉降，因此理論沉降值偏小，所以沉降影響系數(shù)取較大值。對于采用復(fù)合地基處理方法，在荷載影響范圍內(nèi)，形成復(fù)合土層，相當(dāng)于軟土的硬殼層，減少了地基側(cè)向變形，總沉降量較少，從而理論計算值要大于實(shí)際發(fā)生的沉降，所以沉降影響系數(shù)取較小直。4.3.3地質(zhì)條件對沉降系