软土路基处理
软土路基的五种处理方法

排水 砂垫层
软土层
堆载产生超静水压力
排水砂井
砂井堆载预压排水固结示意图
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袋装砂井
砂袋:聚丙烯、聚乙烯、聚酯编制 施工机械:导管式振动打设机械
轨道门架式 履带臂架式 步履臂架式 吊机导架式
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❖直径多为7cm ❖每台班(8h)可打设100根 ❖砂井间距 2~4m ❖砂井长度10~20m
3、填料应及时运进、随挖随填,防止挖方边坡坍塌。
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二、路堤载荷强制换填法
定义:把好土直接铺撒在软土地基表层,靠土 的自重将软土挤向周围,从而换上好土的施工方 法。
适用:对于薄软土层特别有效,对于厚软土层, 视工程种类及加固目的而定。
施工要点:从路中线逐渐向两侧填筑。 注意:对于宽路堤,由于软土厚度不一致,从 而若在路堤下面残留部分软土,完工后会产生不 利的不均匀沉降。
⑶机具就位
⑷塑料排水板穿靴
⑸插入套管
⑹拔出套管
⑺割断塑料排水板
⑻机具移位
⑼摊铺上层砂垫层
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软土地基用塑料排水带排水加固的施工过程 示意
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4、真空预压、真空堆载联合预压
基本原理:利用薄膜密封技术,在膜下形成真空,使薄 膜内外产生一个气压差,地基在等向气压差作用下进 行排水固结。
优点:加荷时间短,工艺简单、造价低,地基不存在失 稳问题。
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1、将钢套管(下端用可开闭的底盖或预制桩靴)打 入土中要求的深度(管径较砂袋直径大,一般袋装砂 井直径为7cm,导管采用 89×4.5㎜
2、将准备好的砂袋,长比砂井长2m,扎好下口后向 袋内灌入洁净的粗砂约20cm上下(高度)作为重压,
3、在将砂井放入套管内不能达到要求深度,会有一 部分拖留在地面,此时需机械排泥处理,继续下沉达
软土路基处理

软土路基处理一、开挖换土填当软土地基的承载力和变形不能满足设计要求,而软土层的厚度又不是很大时,将路基底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂 (碎石、素土、灰土、二灰土等 )或其他强度较高、性能稳定、无侵蚀性的材料,并用人工或机械方法压 (夯、振 )实至要求的密实度为止,这种地基处理的方法称为换土法。
换土法按回填材料的不同,命名为不同的垫层,如砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰土垫层等。
虽然垫层材料不同,其应力分布稍有差异,但从试验结果分析其极限承载力还是比拟接近的。
通过沉降观测资料,发现不同材料垫层的特点根本相似,故可以近似按砂垫层的计算方法进行计算。
但对湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等某些特殊土采用换土法处理时,因其主要目的是为了消除或局部消除地基土的湿陷性、胀缩性和冻胀性,所以在设计时所需考虑解决问题的关键也应有所不同。
换土法的处理深度通常宜控制在 3m 以内,也不宜小于 0.5m ,因为垫层太薄,那么换土垫层的作用也不显著。
1.垫层材料的选择(1)砂和砂石垫层材料用砂和砂石料作为垫层材料时,应选用颗粒级配良好、质地坚硬的中、粗砂为佳,可掺入一定数量的碎(卵 )石,但要分布均匀,颗粒的不均匀系数(Cu) 最好不小于10 。
砂垫层的用料虽然不是很严格,但含泥量一般不超过5%,也不得含有植物残体、垃圾等有机杂质。
如用作排水固结地基的砂、石材料,含泥量不应大于3%,并且不应夹有过大的石块或碎石(<50mm) ,因为碎石过大会导致垫层本身的不均匀沉降。
(2)素土垫层材料素土可采用施工过程中挖出的黏性土,土料中有机质含量不得超过 5%,也不得含有冻土或膨胀土。
当含有碎石时,其粒径不宜大于 50mm 。
素土垫层材料不应采用地表耕植土、淤泥及淤泥质土、杂填土等。
(3)灰土垫层材料灰土垫层是将路基底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积配合比的灰土在最正确含水量条件下分层回填夯实或压实,适用于处理厚 1-4m 的软弱土层。
软土路基处理专项方案

1施工方案1.1、总体施工概括对埋深浅、厚度小于3m且分部范围较小的非鱼塘路段表层土,采用清除软土后回填改良土处理,换填材料必须分层压实,压实度不小于93%。
局部鱼塘路段,为疏通地下水排泄路径,水位线以下填筑未筛分碎石作为排水垫层,压实度不得低于90%。
排水垫层上填筑改良土,改良土采用4%掺石灰土。
经过水(鱼)塘路段路基,若水(鱼)塘未全部侵占需部分保留路段,清淤应延伸至坡脚外最少2m范围,且采用浸水路堤通过,浸水路堤的迎水面自水位以上0.5m至坡脚采用砼预制块满铺护坡,当塘内水深较大采用全排水困难时,应采用围堰施工。
1.2、非鱼塘段挖淤换填图1.2-1 非鱼塘段挖淤换填示意图1.2.1施工工艺:图1.2-2 非鱼塘段挖淤换填施工工艺流程图1.2.2施工准备(1)施工技术准备,认真阅读和审核设计图纸及相关设计要求,熟悉并分析施工现场地质资料及水文情况调查。
进行施工方案编制、施工安全技术交底等。
施工前应确认填料的含水量控制范围,铺料厚度,碾压遍数等参数。
(2)人员准备:包括项目部管理人员、作业班组施工人员的配备,安全人员和特种人员持证上岗。
(3)机械准备:施工所需的机械提前进场,证件齐全,司机持证上岗,做好日常维护和保养,定期检测,准备好易损件。
(4)材料准备:软土换填材料为4%掺灰改良土处理。
进行掺灰改良的土,及时取样检测含水量,根据检测结果及试验所得的最佳含水量,采取翻晒或洒水闷料的措施。
不合格施工准备测量放样排水沟、集水井挖除作业人工清理基底 检验、测量、签认分层填筑 摊铺平整 碾压 路堤填筑压实度检测填料检验摊铺厚度控制挖除作业(5)实验准备:用于填方的每种类型材料,都要进行土工试验。
软土换填前应及时通知实验室及驻地办进行平行试验,根据淤泥、软土的界定条件,对计划换填的路段取样试验或现场利用轻型触探仪检测,判定是否为淤泥、软土。
当地基承载力小于120KPa按软土处理。
表1.2-1 软土鉴别指标表根据设计文件及规范所要求的精度,按施工要求对原坐标点、高程点、加密导线点、水准点进行复核。
路基软基处理方法【精选文档】

1 换填垫层法当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。
此法处理的经济实用高度为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。
主要加固方法有换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤几种.垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。
代表方法有砂垫层法及换填法。
砂砾垫层:当路堤高度小于极限高度的2倍,软土层较薄,填筑材料比较困难,或雨季施工时,采用砂砾(砂)垫层,在填土与基底之间设一排水面,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。
要注意控制填土速度,所用的材料为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾. 换填法:在软土厚度不大于2m 时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。
它的特点是施工工艺简单,但费用比较高.抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于30cm)挤淤的方法。
从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。
2 深层密实法采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,对地基深层的软弱土体进行振密和挤密的地基加固方法称为深层密实法.适用于软土厚度〉3m 的中厚软土的加固,分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。
通过振动、挤压使地基中土体密实、固结,并利用加入的具有高抗剪强度的桩体材料置换部分软弱土体中的三相(气相、液相与固相)部分,形成复合地基,达到提高抗剪强度的目的。
软土地基常用的处理方法

软土地基常用的处理方法软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。
路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。
对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的[6]。
软土路基处理方法较多,分类也各有不同,常用的处理方法主要如下描述:1.砂垫层法砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6-1.0m的砂垫层(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。
砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。
砂垫层法具有施工简单,不需要特殊机具设备等特点。
主要适用于以下情况:路堤高度小于2倍极限高度;软土表面无透水性低的硬壳;软土层不很厚、或具有双面排水条件的情况;当地有砂,且运距不太远,施工期限不甚紧迫的工程。
采用砂垫层,砂宜采用中砂及粗砂,要求级配良好。
颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%-5%。
砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。
当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。
在路堤的填筑过程中,填筑的速度要合理安排,使加载的速率与地基承载力增加的速率相适应,以保证地基在路堤填筑过程中不发生破坏。
通常可利用埋设在路堤中线的地面沉降板以及布置在路堤坡脚的位移边桩进行施工观测,随时掌握地基在路堤填筑过程中的变形情况和发展趋势,借以判断地基是否稳定,控制填土的速度。
软土路基处理

第一节概述土木工程建设中,有时不可避免地遇到工程地质条件不良的软弱土地基,不能满足建筑物要求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的地基称为人工地基。
地基处理的目的是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题,采取人工的方法改善地基土的工程性质,达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求,这些方法主要包括提高地基土的抗剪强度,增大地基承载力,防止剪切破坏或减轻土压力;改善地基土压缩特性,减少沉降和不均匀沉降:改善其渗透性,加速固结沉降过程;改善土的动力特性防止液化,减轻振动;消除或减少特殊土的不良工程特性(如黄土的湿陷性,膨胀土的膨胀性等)。
近几十年来,大量的土木工程实践推动了软弱土地基处理技术的迅速发展,地基处理的方法多样化,地基处理的新技术、新理论不断涌现并日趋完善,地基处理已成为基础工程领域中一个较有生命力的分枝。
根据地基处理方法的基本原理,基本上可以分为如表6-1所示的几类。
地基处理方法的分类表6-1但必须指出,很多地基处理方法具有多重加固处理的功能,例如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而石灰桩则具有挤密、吸水和置换等功能。
地基处理的主要方法、适用范围及加固原理,参见表6-2。
上述表中的各类地基处理方法,均有各自的特点和作用机理,在不同的土类中产生不同的加固效果,并也存在着局限性。
地基的工程地质条件是千变万化的,工程对地基的要求也是不尽相同的,材料、施工机具和施工条件等亦存在显著差别,没有哪一种方法是万能的。
因此,对于每一工程必须进行综合考虑,通过方案的比选,选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以是多种方法的综合处理。
第二节软土地基软土是指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土,具有孔隙比大(一般大于 1 )、天然含水量高(接近或大于液限)、压缩性高(a i-2>0.5MPa-1)和强度低的特点,多数还具有高灵敏度的结构性。
软土路基处理方法6个

软土路基处理方法6个
1.土体加固:软土路基可以通过加固土体来增加承载力。
常用的加固方法包括填充砂石、灌浆加固等。
2.地基改良:地基改良可以改善软土路基的工程性质。
常用的地基改良方法包括振实加固、预压加固、排土加固等。
3.土体置换:软土路基可以通过将软土替换成更具承载力的土体来加固。
常见的置换土体有填土、石方等。
4.加固结构:在软土路基上设置加固结构,如横梁、护坡等,可以提供辅助支撑,增加软土路基的稳定性。
5.排水处理:软土路基常常伴随着水分过多的问题,通过合理的排水处理可以提高软土路基的稳定性。
常见的排水处理方法有设置排水系统、加装护坡等。
6.施工加固:在施工过程中,采取合理的加固措施也可以提高软土路基的承载能力。
例如,在软土路基上铺设土工格栅、加设加固梁等。
软土路基处理方法及基层优化设计分析

软土路基处理方法及基层优化设计分析随着城市化进程不断加快,交通基础设施建设也在不断加强,软土地区的路基处理成为交通建设中的一个重要环节。
软土路基处理方法及基层优化设计分析旨在通过合理的处理方法和设计优化,提高软土地区路基的抗沉降能力和承载能力,确保道路的使用寿命和安全性。
本文将针对软土路基处理方法及基层优化设计进行详细分析。
一、软土路基的特点软土属于土体中的一种特殊类型,它往往具有较高的含水量和较低的抗剪强度,这种土体的特点使得软土地区的路基在使用过程中容易发生沉降和变形。
软土路基的特点主要包括以下几个方面:1. 含水量高:软土通常含有较高的水分,这导致它在受载时容易发生压缩和沉降。
2. 抗剪强度低:软土的抗剪强度往往比较低,这使得它在承受交通荷载时容易发生破坏。
3. 压缩性大:由于软土中水分较多,它的压缩性往往比较大,容易发生沉降和变形。
4. 胀缩性强:软土地区常常有显著的干湿季节变化,这使得土体在不同季节具有较大的胀缩性。
基于软土路基的特点,对其进行有效的处理方法和基层优化设计是保证道路使用寿命和安全性的关键。
二、软土路基处理方法针对软土路基的特点,常用的软土路基处理方法主要包括:路基加固、路基改良和路基加宽。
1. 路基加固:路基加固是通过在软土路基上铺设加固层或设立加固桩等方式,增加软土路基的承载能力和抗沉降能力,常用的加固材料包括土工布、玻璃纤维加固材料等。
2. 路基改良:路基改良是通过在软土路基中加入适量的改良材料,如石灰、水泥、煤灰等,改善软土的物理和力学性质,提高其承载能力和抗沉降能力。
3. 路基加宽:路基加宽是通过增加路基的宽度,扩大软土路基受力面积,减小单元应力,提高软土路基的承载能力。
以上三种软土路基处理方法可以根据实际工程情况进行综合应用,以达到保障软土路基使用寿命和安全性的目的。
三、软土路基基层优化设计分析软土路基的基层优化设计是软土路基处理的重要环节,它直接关系到软土路基的抗沉降能力和承载能力。
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第一节概述土木工程建设中,有时不可避免地遇到工程地质条件不良的软弱土地基,不能满足建筑物要求,需要先经过人工处理加固,再建造基础,处理后的地基称为人工地基。
地基处理的目的是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题,采取人工的方法改善地基土的工程性质,达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求,这些方法主要包括提高地基土的抗剪强度,增大地基承载力,防止剪切破坏或减轻土压力;改善地基土压缩特性,减少沉降和不均匀沉降:改善其渗透性,加速固结沉降过程;改善土的动力特性防止液化,减轻振动;消除或减少特殊土的不良工程特性(如黄土的湿陷性,膨胀土的膨胀性等)。
近几十年来,大量的土木工程实践推动了软弱土地基处理技术的迅速发展,地基处理的方法多样化,地基处理的新技术、新理论不断涌现并日趋完善,地基处理已成为基础工程领域中一个较有生命力的分枝。
根据地基处理方法的基本原理,基本上可以分为如表6-1所示的几类。
地基处理方法的分类表6-1但必须指出,很多地基处理方法具有多重加固处理的功能,例如碎石桩具有置换、挤密、排水和加筋的多重功能;而石灰桩则具有挤密、吸水和置换等功能。
地基处理的主要方法、适用范围及加固原理,参见表6-2。
地基处理的主要方法、适用范围和加固原理表6-2的加固效果,并也存在着局限性。
地基的工程地质条件是千变万化的,工程对地基的要求也是不尽相同的,材料、施工机具和施工条件等亦存在显著差别,没有哪一种方法是万能的。
因此,对于每一工程必须进行综合考虑,通过方案的比选,选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案,既可以是单一的地基处理方法,也可以是多种方法的综合处理。
第二节软土地基软土是指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土,具有孔隙比大(一般大于1)、天然含水量高(接近或大于液限)、压缩性高(a1-2>0.5MPa-1)和强度低的特点,多数还具有高灵敏度的结构性。
主要包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等。
一.软土的成因及划分软土按沉积环境分类主要有下列几种类型:(一)滨海沉积1.滨海相:常与海浪岸流及潮汐的水动力作用形成较粗的颗粒(粗、中、细砂)相掺杂,使其不均匀和极松软,增强了淤泥的透水性能,易于压缩固结。
2.泻湖相:颗粒微细、孔隙比大、强度低、分布范围较宽阔,常形成海滨平原。
在泻湖边缘,表层常有厚约0.3~2.0m的泥炭堆积。
底部含有贝壳和生物残骸碎屑。
3.溺谷相:孔隙比大、结构松软、含水量高,有时甚于泻湖相。
分布范围略窄,在其边缘表层也常有泥炭沉积。
4.三角洲相:由于河流及海潮的复杂交替作用,而使淤泥与薄层砂交错沉积,受海流与波浪的破坏,分选程度差,结构不稳定,多交错成不规则的尖灭层或透镜体夹层,结构疏松软,颗粒细小。
如上海地区深厚的软土层中央有无数的极薄的粉砂层,为水平渗流提供了良好条件。
(二)湖泊沉积湖泊沉积是近代淡水盆地和咸水盆地的沉积。
沉积物中夹有粉砂颗粒,呈现明显的层理。
淤泥结构松软,呈暗灰、灰绿或暗黑色,厚度一般为10m左右,最厚者可达25m。
(三)河滩沉积主要包括河漫滩相和牛轭湖相。
成层情况较为复杂,成分不均一,走向和厚度变化大,平面分布不规则。
一般常呈带状或透镜状,间与砂或泥炭互层,其厚度不大,一般小于l0m。
(四)沼泽沉积分布在地下水、地表水排泄不畅的低洼地带,多以泥炭为主,且常出露于地表。
下部分布有淤泥层或底部与泥炭互层。
软土由于沉积年代、环境的差异,成因的不同,它们的成层情况,粒度组成,矿物成分有所差别,使工程性质有所不同。
不同沉积类型的软土,有时其物理性质指标虽较相似,但工程性质并不很接近,不应借用。
软土的力学性质参数宜尽可能通过现场原位测试取得。
软土的工程特性:含水量较高,孔隙比较大;抗剪强度低;压缩性较高;渗透性很小;结构性明显;流变性显著三、软土地基的承载力、沉降和稳定性的计算在软土地基设计计算中,由于它的工程特性常需解决地基承载力、沉降和稳定性的计算问题,故与一般地基土的计算有所区别,现分述如下。
(一) 软土地基的承载力软土地基承载力应根据地区建筑经验,并结合下列因素综合确定:①软土成层条件、 应力历史、力学特性及排水条件;②上部结构的类型、刚度、荷载性质、大小和分布,对不均匀沉降的敏感性;③基础的类型、尺寸、埋深、刚度等;④施工方法和程序;⑤采用预压排水处理的地基,应考虑软土固结排水后强度的增长。
1.根据极限承载力理论公式确定饱和软粘土上条形基础的极限承载力p u (kPa)按普朗特尔—雷斯诺(Prandtl —Reissner)极限荷载公式(参见土力学教材)由ϕ=0,h q 2γ=确定为h C p u u 214.5γ+= (6-1) 式中:u C —软土不排水抗剪强度,可用三轴仪、十字板剪切仪测定,也可取室内无侧限抗压强度q u 之半计算;2γ—基底以上土的重度(kN /m 3),地下水位以下为浮重度;h —基础埋置深度(m)。
当受水流冲刷时,由一般冲刷线算起。
据此,考虑矩形基础的形状修正系数及水平荷载作用时的影响系数,并考虑必要的安全系数,《公桥基规》提出软土地基容许承载力[]σ(kPa)为[]h C k mu p 214.5γσ+= (6-2) 式中:m —安全系数1.5~2.5,软土灵敏度高且基础长宽比小者用高值;k p —基础形状及倾斜荷载的修正系数,属半经验性质的系数,当矩形基础上作用有倾 斜荷载时⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=u p C Q bl l b k 4.012.01b —基础宽度(m);l —垂直于b 边的基础长度(m),当有偏心荷载时, b 与l 由b ’与l ’代替,b e b b 2'-=,L e l l 2'-= e b 、e l 分别为荷载在b 方向、l 方向的偏心矩;Q —为荷载的水平分力(kN)。
2.根据土的物理性质指标确定软土大多是饱和的,天然含水量ω基本反映了土的孔隙比的大小,当饱和度S r =l 时,G S Ge r ωω==(G 为土颗粒比重),e 为1时,相应天然含水量w 约36%;e 为1.5时,相应w 约55%,所以一般情况,地基承载力是与其天然含水量密切相关的,根据统计资料w 与软土的容许承载力[]0σ关系如表6-3所示。
软土的容许承载力[]0σ 表6-3在基础埋置深度为h(m)的软土地基修正后的容许承载力[]σ可按下式计算: [][]()320-+=h γσσ (6-3) 各符号意义同前,当h<3m 时,取h=3m 计。
《公桥基规》认为对小桥涵软土基础[]σ可用式(6—3)计算。
当按式(6-2)或式(6-3)计算软土修正后的容许承载力[]σ时,必须进行地基沉降验算,保证满足基础沉降的要求。
3.按临塑荷载估算软土地基承载力,考虑变形因素可按临塑荷载p cr 公式估算,以控制沉降在一般建筑物容许范围。
条形基础临塑荷载p cr (kPa)计算式为C N rD N p c q cr +=饱和软土u u C C ==,0φ时,N q =1,N c =π则h r C rD C p u u cr 214.314.3+=+= (6-4)此式用于矩形基础(空间问题)可认为较用于条形基础(平面问题)偏于安全。
我国有些地区和部门,根据该地区软土情况,采用略高于临塑荷载的临界荷载p 1/4,即允许基础边缘出现塑性区范围深度不超过基础底宽的1/4。
p 1/4的计算详见与土力学教材。
4.用原位测试方法确定由室内试验测定土的物理力学指标(如c u 等)常受土被扰动影响使结果不正确;而一般土的承载力理论公式用于软土也会有偏差,因此采用现场原位测试的方法往往能克服以上缺点。
软土地基常用的原位测试方法有:根据载荷试验、旁压试验确定地基承载力,以十字板剪切试验测定软粘土不排水抗剪强度换算地基承载力值,按标准贯入试验和静力触探结果用经验公式计算地基承载力等。
对较重要或规模较大的工程,确定软土地基承载力宜综合以上方法,结合当地软土沉积年代,成层情况,下卧层性质等考虑,并注意满足结构物对沉降和稳定的要求。
(二)软土地基的沉降计算软土地基在荷载下沉降变形的主要部分为固结沉降S c ,此外还包括瞬时沉降S d 与次固结沉降S s ,如图6-1所示。
软土地基的总沉降量S 为S d 、S c 、S s 之和。
1.固结沉降S c在荷载作用下,软土地基缓慢地排水固结发生的沉降称为(主)固结沉降,常用的计算方法如下。
(1)采用e —p 曲线计算i ni i i i c h e e e S ∆+-=∑=10101 (6-5) 图6-1 软土地基沉降的组成 式中:e 0i —未受基础荷载前,软土地基第i 层土分层中点自重应力作用下稳定时的孔隙比; e 1i —受基础荷载后,软土地基第i 层土分层中点自重应力与附加应力作用下稳定时的稳定孔隙比;i h ∆——土分层厚度,宜为0.5m~1.0m ;(2)采用压缩模量计算i ni si i c h E p S ∆∆=∑=1 (6-6) i p ∆—第i 层土中点的附加应力;si E —压缩摸量,应取第i 层土分层中点自重应力至自重应力与附加应力之和的压缩段计算。
(3)采用e —logp 曲线计算软土根据先期固结压力P c ,与上覆土自重应力P 0关系,天然土层的固结状态可区分为正常固结状态、超固结状态、欠固结状态。
我国海滨平原,内陆平原软土大多属正常固结状态;少数上覆土层经地质剥蚀的软土及软土上的“硬壳”则属超固结状态;江、河入海口处及滨海相沉积(以及部分冲填土)则属欠固结土的。
对于欠固结软土,在计算其固结沉降S c 时,必须包括在自重应力作用下继续固结所引起的那一部分沉降,若仍按正常固结的土层计算,所得结果将远小于实际沉降。
下面简要介绍考虑先期固结压力的计算公式:①正常固结、欠固结条件下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⋅+∆=∑=ci i oi ci n i i i c p p p C e h S lg 110 (6-7)式中:ci C —第i 层土中的压缩指数,应取分层中点自重应力至自重应力与附加应力之和的压缩段计算;i p —第i 层土分层中点的自重应力;ci p —先期固结压力,正常固结时p ci =p oi ,欠固结时p ci <p oi ;②超固结条件下a.对于应力增量o c p p p ->∆时,⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⋅+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+∆=∑=ci i oi ci oi ci si n i oi i c p p p C p p C e h S lg lg 11 (6-8)b. 对于应力增量o c p p p -≤∆时,⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⋅+∆=∑=oi i oi si n i oi i c p p p C e h S lg 11 (6-9)式中:si C —第i 层土中的回弹指数2.瞬时沉降S d瞬时沉降包括土的两种沉降,一种由地基土弹性变形引起;另一部分是由于软土渗透系数低,加荷后初期不能排水固结,因而土体产生剪切变形,此时沉降是由软土侧向剪切变形引起。