堆载预压法处理软土地基毕业设计

1、第一章 设计方案综合说明1.1 设计依据本工程的岩土工程勘察报告；本工程总平面图；场地的周边环境条件；有关设计计算规范及规程：建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002）；建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）； 既有建筑地基基础加固技术规范（JGJ 123-2000）；土工合成材料应用技术规范（GB 50290-98）；塑料排水带地基设计规程（CTAG 0297）；土工合成材料测试规程（SL/T 235）；塑料排水板质量检验标准（TJT/T 257-96）1.2 工程概况本工程拟建的太仓“港城之星”滨江公园为大型主题公园，建设场地位于太仓市开发区，占地约1833.0亩，造型复杂

2、，分布有不同类型的建（构）筑物，局部地段堆填高度达40m。场地地基土层物理力学性质较差，70m深度范围内揭露的地基土均属第四纪全新冲积沉积物。拟建公园内的填山区，地面荷载较大（最大约800kPa），且为大面积堆载（一般均大于1万），天然地基已不能满足地基承载力及稳定性要求。堆山材料采用当地素填土，强度较低，即使地基满足承载力及稳定性要求，山体快速填筑并稳定也有较大难度。1.3 场地工程地质概况根据工程勘察报告，处理山体范围内的各土层自上而下为：素填土：以粉质粘土为主，含碎石、碎砖及植物根茎。层厚0.701.25m，平均厚度为1.00m； 1褐黄色粉质粘土：含铁锰质结核及灰色的粘土条纹，摇振反应

3、无，稍有光泽，第一章 设计方案综合说明干强度中等，韧性中等。层厚为0.72-1.27m，平均厚度为1.03m；2灰黄色粉质粘土：夹较多粉土，含氧化铁斑纹，底部夹粉土，向下逐渐变软，摇振反应无，光泽反应光滑，干强度高，韧性高。层厚为0.60-1.45m，平均厚度为0.80m；3灰色粉土：夹薄层的粘性土，含云母，具有层理，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。层厚为0.75-1.36m，平均厚度为1.02m；灰色淤泥质粉质粘土：局部为淤泥，夹薄层粉土，含云母，有较好层理，摇振反应无，光泽反应光滑，干强度高，韧性中等。厚度3.50-6.41m，平均厚度为4.60m；灰色淤泥质粘土：夹薄层粉土，含贝

4、壳，含有机质条纹，含云母，具层理，摇振反应无，光泽反应光滑，干强度高，韧性中等。厚度8.2013.20m，平均厚度为9.30m；1灰色粉质粘土：夹薄层粉土，含未腐烂的植物根茎，含云母，具有较好的层理，摇振反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。厚度3.02-5.13m,平均厚度为3.90m；2灰色粉土：夹少量粘性土，含云母，具有层理，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。厚度1.10-2.65m,平均厚度为1.50m；3-1灰色粉质粘土：夹薄层粉土，含云母，具有较好的层理，摇振反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。厚度7.65-12.40m，平均厚度为9.90m；3-2灰色粉质粘土：夹薄层

5、粉土，含云母，具有较好的层理，摇振反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。厚度4.89-8.12m，平均厚度为6.20m；灰色粉砂：夹少量粘性土，含云母屑。厚度1.42-2.65m，平均厚度为2.00m；灰色粉质粘土：局部夹较多粉土，含云母，具有较好的层理，摇振反应迅速，稍有光泽，干强度中等，韧性低。厚度1.45-2.09m，平均厚度为1.80m；灰色粉砂：含少量粘性土，含云母，含少量直径为0.5的砾石，未揭穿。建设场地位于长江主堤岸内侧，地貌类型属长江冲积平原，地势较平坦。场地地下水属潜水类型，水位动态变化受大气降水影响较大。场地土层以粉土和粘土为主，渗透系数小于cm/s。1.4 场地周边环

6、境拟建太仓“港城之星”1号、5号山体堆载工程场地位于江苏太仓市开发区港区内，在长江主堤岸内侧约200m800 m处，南起玖龙纸业集团，北至南环路延伸段，西起滨江大道，东至长江边，场地地区属于亚热带湿润大陆季风气候，周边环境复杂，多条沟（暗沟）、渠交错，因此对变形的要求是非常严格的。同时，一旦本工程出现安全性问题，对周围环境影响会很大。1.5 设计思路（1）本工程的特点是地面荷载较大，且是大面积堆载，对稳定性的要求非常严格。而真空堆载联合预压方法工艺成熟，效果可靠，在处理软土地基中多有运用，且效果明显。（2）本工程工期紧、任务重，设计加载计划时需要注意此项，使地基在受压过程中快速排水固结，增加一

7、部分强度以满足逐渐加荷条件下地基稳定性的要求，并加速地基的固结沉降，缩短预压的时间。（3）堆山材料采用当地素填土，强度较低，在本工程的设计计算中要合理安排排水系统和加压系统，控制稳定性。1.6 方案初步选定从实际出发，综合分析比较具体的地基条件、处理要求（包括处理前后地基应达到的各项指标、处理范围、工程进度等）、工程费用以及施工机械、技术力量和材料等因素，此外，提高环保意识，注意节约能源和保护环境，本着“技术上安全可靠，经济上经济合理”的原则，优化、选择以下地基处理方案：1号山体设计堆载高度16m，采用真空联合堆载预压技术，山体占地面积23392，堆积土方79020m³；5号山体设计

8、堆载高度11m，采用堆载预压技术，山体占地面积10152，堆积土方24768m³；由于堆山填土主要来自公园内人工湖的表层填土，其土质条件较差，其自身稳定性较差，因此为保证填土自身堆填过程中的稳定性问题，堆载过程中拟沿高度方向布置土工格栅，其间距可初步定为12m。同时设置土工格栅也有利于山坡的整体抗滑稳定性。真空堆载联合预压方法工艺成熟，效果可靠，由于其综合造价在所有方法中是最低的，近年来在高速公路、港口堆场等大面积堆载工程广泛应用，因此对高度在20m左右的大面积堆载有着较强的适用性。本工程地基处理方案的设计计算，是严格按照建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）、建筑地基基础设计

9、规范（GB50007-2002）中的有关设计要求和标准进行的；并利用软件进行校核。32第二章 排水系统的设计计算14第二章 排水系统的设计计算第二章 排水系统的设计计算4第二章 排水系统的设计计算排水系统，主要在于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的途径，缩短排水距离。该系统是由水平排水垫层和竖向排水体构成的，如下图2-1所示。排水系统竖向排水体水平排水体砂垫层普通砂井袋装砂井塑料排水带图2-1 排水系统组成图2.1 竖向排水体竖向排水体的选择有：普通砂井、袋装砂井和塑料排水带，因为本工程需要设置的竖向排水体长度超过20m，所以采用了塑料排水板作为竖向排水体。塑料排水板是由塑料板芯和滤

10、膜组成的渗水孔的塑料板，用机械插入不同深度的软土层中，然后通过预压、荷载，使软土地基内潜表层水沿塑料排水板向上渗入地基表面砂垫层中再排到地基两侧的排水沟内，达到了加固软土地基的作用，从而增大了地基整体承载力。塑料排水带性能1号、5号山体塑料排水带主要采用SPB100-B型，1号山体中心局部采用SPB100-D型，其质量应满足规范塑料排水板质量检验标准（TJT/T 257-96）的要求。有着良好的透水性和强度，其纵向通水量不小于（1540）×mm3/s；滤膜的渗透系数不小于5×mm3/s；芯带的抗拉强度不小于（1015）N/mm；滤膜的抗拉强度，干态时不小于3.0N/mm，湿

11、态时不小于2.5N/mm。整个排水带反复对折5次不断裂才认为合格。塑料排水带深度设计塑料排水带深度主要根据土层的分布、地基中附加应力大小、施工期限和施工条件以及地基稳定性等因素确定。长度一般为1025m，设计中1号山体选用塑料排水带深度为25m，5号山体塑料排水带深度为22m。塑料排水带平面布置设计塑料排水带的平面布置主要取决于固结特性，根据工程特点，基本设计参数和设计剖面见表2-1及图2-2：表2-1 基本设计参数布置形式塑料排水带直径（cm）塑料排水带间距（m）塑料排水带长度（m）塑料排水带用量(m)范围1号山体正方形6751225454338山体4m等高线内5号山体228333其中，塑料

12、排水带常用当量换算直径根据规范公式为：，式中，为塑料排水带宽度（），为塑料排水带厚度（），所以，；塑料排水带的间距按井径比确定，即，（对塑料排水带，），正方形排列，根据规范可按选用，本设计中，所以，取。6南京*大学本科生毕业设计(论文) 图2-2 塑料排水带平面布置及剖面图2.2 水平排水体砂垫层为了使塑料排水带有良好的排水通道，排水带顶部必须铺设砂垫层，以连通各塑料排水带将水排到工程场地以外。垫层材料应采用级配良好的中粗砂，其渗透系数一般不低于cm/s，同时能起到一定的反滤作用；含泥量不大于3%。为防止堆载施工对密封膜的影响，面层5cm范围内不得有带棱角的硬物，同时需在砂垫层顶部铺设土工布一

13、层。砂垫层应形成一个连续的、有一定厚度的排水层，以免地基沉降时被切断而使排水通道堵塞。本设计中砂垫层的铺设范围为4m等高线以内，详见施工图纸。2.2.2排水管路真空预压管路系统：主管和滤管均采用硬式透水管（YTG），管外径为76mm，环刚度采用S8级（不小于8kN/）。滤管外包3层尼龙纱窗布，最外一层用一层透水滤布包裹严密，透水滤布质量为250g/，滤布性能指标应满足规范要求。真空预压密封膜材料采用至少两层聚乙烯真空预压密封膜，每层膜厚度不低于0.14mm（14丝）。其基本性能指标应满足如下要求：表2-2 真空预压密封膜基本性能指标项目指标拉伸强度（纵/横）（MPa）不小于18.0/16.0断

14、裂伸长率(%)不小于220/200直角撕裂强度（纵/横）（N/mm）不小于60剌破强度（N）不小于50渗透系数（cm/s）不大于5耐静水压(MPa)不小于0.2抽真空所采用的真空泵功率每台不低于7.5kW，空抽时必须达到95kPa以上的真空吸力，按每台真空泵可控面积为800左右考虑，其余为备用泵。主管间距大致为14m, 滤水管按6m间距鱼刺形布置。滤水管埋设在水平排水砂垫层的中部，防止滤水管上尖利物体刺破密封膜。真空主管道通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。出膜器的连接必须牢固，密封性可靠安全。7第三章 加压系统设计计算第三章 加压系统设计计算8南京工业大学本科生毕业设计(论文)3.1 膜下真空

15、8南京*大学本科生毕业设计(论文)施工中应保持真空度在80kPa以上。真空度稳定至设计要求值以上后方可进行第一层填土加载，但加载时第一层填土时要采取可靠措施保护密封膜，以防止刺破密封膜。 真空预压处理按如下顺序进行：先铺设50cm厚砂砾垫层，并打设塑料排水板；在砂砾垫层中埋设主、滤管；填砂垫层；铺设复合土工布和密封膜；在加固区边缘挖沟、填沟、安装并连接抽气管道和射流泵；检验土工膜密封情况；土工膜上铺设20cm厚细砂层和30cm厚的粘土层,以保护密封膜；开始抽气，密切注意膜下真空度的变化，发现漏气，及时处理，当膜下真空度达到设计值后，连续抽气，同时进行上部堆载填筑。图3-1 真空预压剖

16、面图3.2 加载计划表3-1 不同荷载下的固结系数×10-3cm2/s25-5050-100100-200200-400400-800800-1200固结系数2.402.322.001.851.701.56固结系数4.053.473.112.862.221号山体：（1）利用地基的天然地基土抗剪强度计算第一级容许施加的荷载： （3-1）式中 安全系数，初步估算时可用1.01.1； 天然地基土的不排水抗剪强度（），由无侧限、三轴不排水试验或原位十字板剪切试验测定；（）第一级可施加土高度：设计中取第一级施加土高度4m。 （2）求出在作用下地基固结度达到70%时所需停歇时间及地基强度的增长值

17、： （3-2）其中， ，代入数据后，得：， 代入公式中， 取在作用下地基固结度达到70%时所需停歇时间为45 。第一级荷载作用下，地基强度将达到： （3-3）式中， ，为考虑剪切蠕动的强度折减系数，取0.9，9得：，所以， （3）计算可施加的第二级荷载： 第二级可施加土的高度：设计中取第二级施加土高度3.5m。 （4）求出在作用下地基固结度达到70%时所需停歇时间及地基强度的增长值以及作用下地基强度的增长值：，则：，设计中取为60天。（5）计算可施加的第三级荷载，求出在作用下地基固结度达到70%时所需停歇时间及地基强度的增长值以及作用下地基强度的增长值：，取设计中5.0m。，则：，取150天。

18、11第三章 加压系统设计计算（6）计算可施加的第四级荷载，求出在作用下地基固结度达到70%时所需停歇时间及地基强度的增长值以及作用下地基强度的增长值：，取设计中3.5m。，则：，取150天。本工程1号、5号山体加荷计划分别如表3-1、3-2和图3-2、3-3所示。图3-2 1号山体堆载计划图表3-2 1号山体堆载计划表项目 荷载分级备注堆载高度（）4.07.512.516.0基底压力（）78.0146.25243.75312.0各级荷载增量（）78.068.2597.568.25各级荷载始终时间，（）03075105165195345375（）405330240600.250.220.310.

19、22各级荷载下的固结度（）11.427.160.469.3图3-3 5号山体堆载计划图12表3-3 5号山体堆载计划表项目 荷载分级备注堆载高度（）4.07.511基底压力（）78.0146.25214.5各级荷载增量（）78.068.2565.25各级荷载始终时间，（）03075-105165-195（）2651901000.360.320.32各级荷载下的固结度（）11.421.747.53.3 稳定性分析验算地基稳定性一般采用建筑地基处理规范（JGJ79-2002）推荐的圆弧滑动法计算：图3-4 软粘土地基堆载体断面图 (3-4) 图3-4为软粘土地基上一个堆载体断面，表示地基部分，表示

20、填土部分。选定圆心为半径为的一个圆弧滑裂面，将圆弧面以上土体分成若干垂直土条，图示为第土条及其上作用力，土条两侧的作用力忽略不计。稳定系数仍按上式定义。滑动力矩由下式计算： (3-5)14式中：、分别为土条在地基部分及填土部分的重量；土条底面与水平面交角。抗滑力矩为地基内弧AB上剪应力产生的力矩以及堆载体部分弧BC上剪阻力产生的力矩之和。地基部分的抗滑力矩由下式计算： (3-6)式中：、分别为固结不排水剪内聚力、内摩擦角；地基平均固结度。上式方括号内第一、第二项之和为天然地基之抗剪力，第三项为堆载体荷载引起地基固结而产生的抗剪力增量。抗滑稳定安全系数的计算式为： (3-7)从上式可看出，安全系

21、数和堆载体填筑重量以及地基固结度有关。如不考虑地基的固结，即式中为零，仍维持设计所要求的数值，则可反求。第一级荷载加载结束，经过一段时间地基固结强度提高，便可将一项算进去，如再把此时的情况作为开始情况，重复上述计算过程，又可求出第二级的填土重量，以此类推即可求出最大的填筑高度和施工进度。选用不同圆心，不同半径的圆弧，按上式重复计算，直至找到最小安全系数的圆弧。土工织物由高分子聚合物通过纺丝制成纤维而合成，是各种聚合材料的总称，也称之为土工合成材料。土工织物有多种形式，如以聚合物材料丝编而成的“土工网”；以聚合物体冲孔并拉伸制成的“土工格栅”；以及工程上要求不透水的“土工膜”等。土工织物的作用：

22、（1）反滤作用。土工织物与其相邻接触部分土层共同形成一个反滤系统，起到反滤、隔离和防冲刷的作用，也可防止管涌。（2）排水作用。由于其具有良好的三维透水性，还可使水经过土工织物的平面沿水平向（水平铺设）或竖向（竖向铺设）排出，起到加速填筑土体排水固结过程的作用。南京*大学本科生毕业设计(论文)（3）隔离作用。土工织物可设置在两种不同的材料之间，既不使不同材料相互混杂，又能保持整个构筑体统一的作用。（4）加筋作用。设置在填料内部的土工织物，由于它与界面上的摩擦力和咬合力，可减小竖向应力并限制土体侧向位移，从而提高土体的强度与稳定性，减小土体的侧向与竖向位移。土工织物在本工程中的应用 （1）土工膜的

23、应用。1号、5号山体砂垫层上铺设复合土工布和密封膜，并检验密封性，详见图纸土工织物平面布置图。（2）土工格栅的设置。在填筑过程中设置土工格栅（平面铺设），具有的较高的抗拉强度和韧性，使上部传下的荷载能均匀的分布下去，阻止破坏面的出现，防止堆载过程中上部土本身强度不足造成的破坏，提高承载力，增加稳定性。具体设置详见图纸土工织物平面布置图。在堆载过程中设置土工格栅，目前要对加筋土坡进行定量计算尚有困难，主要的设计方法是在传统稳定分析中考虑土工格栅的作用：即滑动时格栅的抗拉力或由抗拉力产生的滑动力矩将增大抗滑作用，并认为加筋边坡的失稳形式与无筋边坡一样，最常用的还是圆弧滑动法。首先采用常规方法找出未

24、加筋情况下的最危险滑动面与最小的安全系数值，用简化Bishop圆弧滑动法求解：15南京*大学本科生毕业设计(论文)假设加筋体在滑弧处剪切变形，土工格栅的拉力与圆弧相切，如图所示。图中粗虚线示意土工格栅，则增加的安全系数为： （3-8）图3-5 圆弧滑动面示意图式中：为土工格栅发挥的拉力（）；为各土条底面与水平方向的夹角。然后由此可得加设土工格栅的安全系数为： （3-9）稳定性分析结果详见第六章软件应用。第四章 固结度及沉降计算4.1 固结度计算塑料排水板预压法的固结度主要以Barron（1948）考虑井阻和涂抹作用的非理想井地基固结理论为基础的。砂井地基的固结是竖向排水和径向排水的组合，由于地

25、基的径向固结系数大于竖向值，且径向渗径比竖向排水距离小得多，故径向排水固结起支配作用。打设了塑料排水板地基的固结与砂井基本相同，因此可将排水板折算成等效直径的砂井，按非理想井径向固结表达式计算打设排水板地基的固结度： (4-1)式中， 时间地基的平均固结度，第级荷载的加载速率，各级荷载的累加值，、分别为第级荷载加载的起始和终止时间（从零点起算），当计算第级荷载加载过程中某时间的固结度时，改为，、参数。，本工程中：，由表3-2、3-3，对1号山体：施加第一级荷载后，固结度为： 施加第二级荷载后，固结度为：施加第三级荷载后，固结度为：施加第四级荷载后，固结度为：同理，由4-1式可以得出5号山体固结

26、度计算结果。1号、5号山体各级荷载下固结度结果见第三章表3-2、3-3。4.2 沉降量计算计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量。这一项计算的目的在于确定预压荷载卸除的时间，这时地基在预压荷载下所完成的沉降量已达设计要求，所剩留的沉降是建筑物所允许的。土体最终沉降量是由瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降三部分组成： （4-2）17第五章 监测方案与质量检验式中：瞬时沉降；主固结沉降；次固结沉降；固结沉降是由于孔隙水的排出而引起土体积减小所造成的，占总沉降量的主要部分。而次固结沉降则是由于超静水压力消散后，在恒值有效应力作用下土骨架的徐变所致，次固结的大小和土的性质有关。严格计算三种沉降

27、比较困难，主要是计算参数难以确定、影响因素过于复杂，主、次固结沉降的发生时间是交叉的，实际设计中常计算出主固结沉降量，再按下式估算最终沉降量： （4-3）式中：综合修正系数，根据地区沉降观测资料及经验确定。本设计中，1号山体设计堆载高度较高，且采用真空堆载联合预压法，取1.0；5号山体采用堆载预压法，取1.3。主要计算步骤有：（1）选择沉降计算剖面，在每一个剖面上选择若干计算点。在计算基底压力和地基中附加应力时，根据基础的尺寸及所受荷载的性质（中心受压、偏心或倾斜等），求出基底压力的大小和分布；在结合地基土层的性质，选择沉降计算点的位置。（2）将地基分层。在分层时天然土层的交界面和地下水位面应

28、为分层面，同时在同一类土层中分层的厚度不宜过大。一般取分层厚hi<0.4b或hi1-2米。（3）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力（应从地面算起），并绘出它的分布曲线。（4）求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力，并绘出它的分布曲线，取（中、低压缩性土）或（高压缩性土）处的土层深度为沉降计算的土层深度。（5）求出各分层的平均自重应力和平均附加应力。 （4-4）（6）计算各土层的压缩模量。各分层土在侧限压缩条件下压力从增加到。（7）按下式计算各点的沉降量： （4-6）18南京*大学本科生毕业设计(论文)18第五章 监测方案与质量检验5.1监测方案5.1.1 1号山体监测方案1号

29、山体监测方案详见1号山体监测平面及剖面布置图。1地表沉降地表沉降采用埋入式沉降标，由200mm长，直径为25.4mm的钢管和400mm×400mm×10mm的沉降板组成。底部钢管用互成120°的撑角三角板焊接在沉降板中心处，节管用管箍连接。观测用水准点应选在加固区边缘外侧50m处且土质坚硬，并于长期保存和使用的地点。按四等水准测量标准进行表面沉降监测，在山体填筑期，23天观测一次，填筑间歇期按5天、10天、15天、20天间隔观测。2深层水平位移土体深层水平位移采用测斜仪测量，测斜管采用PVC管制成。导管要求垂直，偏差率1.5%。十字导槽应对正，不得扭转。导向槽的一

30、个方向应与山体边缘切线平行。在进行深层水平位移监测时，应同时用经纬仪测得管顶坐标，以推算管顶水平位移。自管底至管口，每隔0.5测读一次，再将测斜仪反转180°进行测试。测试频率与表面沉降一致。3边桩边桩采用钢筋混凝土预制桩，长度1.5m，方形断面，边长15cm，桩顶预埋特制测头。边桩可采用打入或开挖埋设，桩周上部用现浇混凝土固定。边桩水平位移按二等变形测量的要求施测，监测频率与表面沉降一致。4膜下真空度膜下真空度按800布置，应均匀分布在加固区内，主管和滤管附近平均分布，真空计埋设在砂垫层一半深度处。在真空度未稳定到80kPa时，应每隔两小时监测一次，稳定到80kPa后，可每天记录一

31、次。5水位水位变化采用SWY钢尺水位计测量，水位管采用PVC管制成。水位管要求垂直，偏差率1.5%。在导管与钻孔壁间用砂填充，应保证滤水管不被淤泥堵塞。测试频率与表面沉降一致。196孔压孔压计采用振弦式孔隙水压力计。埋设前应将透水石洗净，煮沸3060min后，并浸在清水中。在距埋设位置50cm时采用钻杆压入，并用泥丸封孔。测试频率与表面沉降一致。5.1.2 5号山体监测方案5号山体监测方案详见5号山体监测平面及剖面布置图。1地表沉降地表沉降采用埋入式沉降标，由200mm长，直径为25.4mm的钢管和400mm×400mm×10mm的沉降板组成。底部钢管用互成120°

32、;的撑角三角板焊接在沉降板中心处，节管用管箍连接。观测用水准点应选在加固区边缘外侧50m处且土质坚硬，并于长期保存和使用的地点。按四等水准测量标准进行表面沉降监测，在山体填筑期，23天观测一次，填筑间歇期按5天、10天、15天、20天间隔观测。2深层水平位移土体深层水平位移采用测斜仪测量，测斜管采用PVC管制成。导管要求垂直，偏差率1.5%。十字导槽应对正，不得扭转。导向槽的一个方向应与山体边缘切线平行。在进行深层水平位移监测时，应同时用经纬仪测得管顶坐标，以推算管顶水平位移。自管底至管口，每隔0.5测读一次，再将测斜仪反转180°进行测试。测试频率与表面沉降一致。213边桩边桩采用

33、钢筋混凝土预制桩，长度1.5m，方形断面，边长15cm，桩顶预埋特制测头。边桩可采用打入或开挖埋设，桩周上部用现浇混凝土固定。边桩水平位移按二等变形测量的要求施测，监测频率与表面沉降一致。4孔压孔压计采用振弦式孔隙水压力计。埋设前应将透水石洗净，煮沸3060min后，并浸在清水中。在距埋设位置50cm时采用钻杆压入，并用泥丸封孔。测试频率与表面沉降一致。5.2 质量检验对以稳定性控制的重要工程，应在预压区内选择有代表性地点预留孔位，对堆载预压法在不同阶段、对真空预压法在抽真空结束后，进行不同深度的十字板抗剪强度试验和取土进行室内试验，以验算地基的抗滑稳定性，并检验地基的处理效果。21在预压期间

34、应及时整理变形与时间、孔隙水压力与时间等关系曲线，推算地基的最终固结变形量、不同时间的固结度和相应的变形量，以分析处理效果，并为确定卸荷时间提供依据，具体见检测示意图。24南京*大学本科生毕业设计(论文)第六章 软件应用部分6.1 理正软土地基处理1号山体6.1.1 原始条件:图61 1号山体软件应用界面图图62 1号山体计算简图计算目标: 计算沉降和稳定堤坝设计高度: 16.000(m) 堤坝设计顶宽: 0.000(m)竣工后左侧工作水位高: 0.000(m) 竣工后右侧工作水位高: 0.000(m)竣工后经过 0.000 个月注水到工作水位堤坝左侧坡面线段数: 6 堤坝右侧坡面线段数: 6

35、 23坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m)1 15.000 3.500 2 10.000 2.500 3 12.000 3.500 4 10.000 2.500 5 11.000 2.000 6 7.000 2.000 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 1 12.000 2.000 2 10.000 3.000 3 11.000 2.500 4 10.000 2.500 5 12.000 2.000 6 10.000 4.000南京工业大学本科生毕业设计(论文)工后沉降基准期结束时间: 14(月) 荷载施加级数: 7 序号 起始时间 (月) 终止时间(月) 填土高度(m) 是否作稳

36、定计算 1 0.000 1.000 4.000 是 2 2.500 2.500 0.000 是 3 2.500 3.500 3.500 是 4 5.500 5.500 0.000 是 5 5.500 6.500 5.000 是 6 11.500 11.500 0.000 是 7 11.500 12.500 3.500 是堤坝土层数: 1 超载个数: 0层号 层厚度(m) 重度(kN/m3) 内聚力(kPa) 内摩擦角(度) 1 16.000 19.500 6.000 28.000地基土层数: 8 地下水埋深: 1.000(m)层号 土层厚度(m) 重度(kN/m3) 有效剪切C(kPa) 有效

37、剪切(度) 竖向固结系数(cm2/s) 水平固结系数(cm2/s) 次固结系数 主固结完成时间(月) 排水层1 2.030 19.100 21.000 24.000 0.00769 0.00838 0.00200 100.000 否2 1.820 18.400 9.000 28.000 0.01160 0.01630 0.00200 100.000 否3 4.600 17.300 12.000 19.000 0.00696 0.00830 0.00800 100.000 否4 9.300 16.600 12.000 19.000 0.00200 0.00311 0.01300 100.000

38、否5 5.400 17.800 11.000 22.000 0.00194 0.00356 0.00700 100.000 否6 9.900 17.800 18.000 18.500 0.00764 0.00727 0.00600 100.000 否7 6.200 18.200 17.000 21.500 0.00666 0.00541 0.00600 100.000 否8 3.800 18.900 15.000 25.500 0.02280 0.02962 0.00200 100.000 否层号 e(0) e(50) e(100) e(200) e(400)1 0.780 0.742 0.7

39、16 0.685 0.647层号 e(0) e(25) e(50) e(100) e(200) e(400) e(600)2 1.453 1.395 1.343 1.264 1.149 1.01424南京*大学本科生毕业设计(论文)3 1.068 1.028 0.991 0.947 0.891 0.823 0.783层号 e(0) e(50) e(100) e(200) e(400) e(800) e(1000) e(1200) 4 0.832 0.806 0.790 0.772 0.749 0.719 0.708 0.698层号 e(0) e(50) e(100) e(200) e(300)

40、 e(400) e(600) e(800) e(1600)5 0.754 0.698 0.674 0.626 0.595 0.560 0.500 0.450 0.2506 0.754 0.698 0.664 0.626 0.601 0.560 0.487 0.450 0.2507 0.752 0.671 0.664 0.626 0.595 0.560 0.489 0.436 0.2108 0.754 0.698 0.664 0.626 0.595 0.560 0.500 0.450 0.250加筋处置 筋带计算方法: 筋带力作用于筋带方向 筋带层数: 6 序号 离地高度(m) 设计拉力(kN)

41、 与土摩擦系数 1 3.000 100.000 0.260 2 5.000 100.000 0.260 3 7.000 100.000 0.260 4 9.000 100.000 0.260 5 11.000 100.000 0.260 6 13.000 100.000 0.260竖向排水体预压 排水体布置形式:正方形 竖向排水体间距: 1.200(m) 竖向排水体的长度: 25.000(m) 竖向排水体直径: 0.068(m) 竖向排水体布置起始坐标: 10.000(m) 竖向排水体布置宽度: 110.000(m)固结度计算参数: 地基土层底面: 不是排水层 固结度计算采用方法: 微分方程数

42、值解法 填土-时间-固结度输出位置距离中线距离: 0.000(m) 填土-时间-固结度输出位置深度: 16.000(m)25沉降计算参数: 地基总沉降计算方法: 经验系数法 主固结沉降计算方法: e-p曲线法 沉降计算不考虑超载 沉降修正系数: 1.200 沉降计算的分层厚度: 0.500(m) 分层沉降输出点距中线距离: 0.000(m) 压缩层厚度判断应力比 = 15.000% 基底压力计算方法:按多层土实际容重计算 计算时不考虑弥补地基沉降引起的堤坝增高量稳定计算参数: 稳定计算方法: 有效应力法(准Bishop法) 稳定计算不考虑超载 稳定计算不考虑地震力 稳定计算目标: 自动搜索最危

43、险滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000(m) 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m)6.1.2 软件应用结果:(一) 各级加荷的沉降计算第1级加荷，从0.01.0月 加载开始时，堤坝计算高度 = 0.000(m)，沉降 = 0.000(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 4.000(m)，沉降 = 0.204(m)27第2级加荷，从2.52.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 4.000(m)，沉降 = 0.216(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 4.000(m)，沉降 = 0.216(m)第3级加荷，从2.53.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 4

44、.000(m)，沉降 = 0.216(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 7.500(m)，沉降 = 0.509(m)第4级加荷，从5.55.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 7.500(m)，沉降 = 0.526(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 7.500(m)，沉降 = 0.526(m)第5级加荷，从5.56.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 7.500(m)，沉降 = 0.526(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 12.500(m)，沉降 = 1.070(m)第6级加荷，从11.511.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 12.500(m)，沉降 = 1.106(m) 加载结束

45、时，堤坝计算高度 = 12.500(m)，沉降 = 1.106(m)第7级加荷，从11.512.5月 加载开始时，堤坝计算高度 = 12.500(m)，沉降 = 1.106(m) 加载结束时，堤坝计算高度 = 16.000(m)，沉降 = 1.478(m)图63 1号山体盆形沉降示意图(二) 堤坝竣工时及以后的沉降计算不考虑沉降影响，堤坝的实际计算高度为 = 16.000(m)堤坝竣工时,地基沉降 = 1.478(m)工后沉降基准期结束时,地基沉降 = 1.507(m)堤坝竣工后,基准期内的残余沉降 = 0.028(m)最终地基总沉降堤坝竣工时，由于地基沉降引起堤坝填筑面积增量: (1) 由各

46、点计算沉降梯形积分方法得 = 113.002(m2) (2) 按照铁路路基手册方法得 = 1.478(m) = 128.108(m2) 按照铁路路基手册方法，堤坝顶面单侧加宽量: = 0.747 0.897(m)(三) 填土-时间-沉降曲线图64 1号山体填土时间沉降曲线示意图(四) 填土-时间-固结度曲线 输出位置，相对于堤坝中线 0.000(m) 输出深度为 16.000(m) 28南京工业大学本科生毕业设计(论文)图65 1号山体填土时间固结度曲线示意图35南京*大学本科生毕业设计(论文)(五) 稳定计算(1) 第1级加荷,从0.01.0月,堤坝设计高度4.000(m), 堤坝计算高度(

47、不考虑沉降影响)4.000(m)，加载结束时稳定结果最不利滑动面: 滑动圆心 = (8.000,12.800)(m) 滑动半径 = 18.460(m) 滑动安全系数 = 2.721 总的下滑力 = 417.187(kN) 总的抗滑力 = 1134.967(kN) 土体部分下滑力 = 417.187(kN) 土体部分抗滑力 = 1081.897(kN) 筋带的抗滑力 = 53.088(kN) 地震作用下滑力 = 0.000(kN)图66 1号山体在第一级荷载下稳定计算示意图(2) 第2级加荷,从2.52.5月,堤坝设计高度4.000(m), 堤坝计算高度(不考虑沉降影响)4.000(m)，加载结束时稳定结果最不利滑动面: 滑动圆心 = (8.000,12.800)(m) 滑动半径 = 18.460(m) 滑动安