黄阳一级路的软土路基处理及沉降观测研究

西安交通大学网络教育学院论文目录TOC\o"1-3"\h\u2348第1章绪论 1254901.1课题研究的背景及意义 1188271.2国内外关于道路软土地基的研究现状及其发展 3226101.3研究内容和目的 4187791.4研究方法及路线图 416345第2章常见的软土路基处理方法及其比较分析 7231692.1软土地基的相关概念 7162122.1.1软土的概念 794532.1.2软土的工程特性 7247312.2常见的几种软土路基处理方法的分析和比较 8117992.2.1开挖换填法 8128652.2.2抛石挤淤法 9218452.2.3爆破挤淤法 9156282.2.4反压护道法 9133102.2.5砂垫层法 1087282.2.6砂井排水法 1119002.2.7塑料板排水法 1138972.2.8路堤荷载压重法（包括自重预压和超载预压） 12154612.2.9强夯法 1325437第3章沉降和位移观测 14118873.1工程概况 14273823.2观测断面和测点布测 147943.3沉降观测的基本内容 1573483.3.1软基观测的内容 1521193.3.2沉降，水平位移的观测的方法、频率和预警机制的研究。 1616664第4章沉降及侧移观测的数据分析 21301944.1基本说明 219424.2测量基本概况 21140944.3数据整理和分析研究 218933第5章结论与展望 32149565.1结论 32235235.2展望 325070参考文献 3322985致谢 34绪论课题研究的背景及意义土木工程的施工项目中，有时难免地遇到软土地质条件差的地基，软弱土地基一般是指抗剪强度较低，天然含水率高，天然孔隙比大，压缩性较高，渗透性较小的淤泥及淤泥质土，饱和软黏土，冲填土，素填土，杂填土，松散砂土及其他高压缩土层构成的地基，当其不能满足建筑物要求时，需要先通过人工加固施工，地基处理后称为人工地基[]。地基处理是提高地基承载力，改善其变形性能或渗透性采取的工程措施。地基处理的目的是针对软弱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，提高地基的承载能力，以防止或减少剪切破坏土压力；改良和提高地基土压缩性能，减少沉降和不均匀沉降；提高渗透率，加速固结沉降；改良土的动力特性，防止产生特殊土的不良工程性质，减少其液化速度；例如黄土的湿陷性（天然黄土在一定压力下受水浸湿后，土的结构破坏，然后发生明显的塌陷变形，强度也马上会变低），膨胀土的涨缩特性（膨胀土的黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土），膨胀土的这种特性使大量的轻型房屋，工厂出现裂缝，甚至发生倾斜和倒塌，使公路路基发生破坏，堤岸发生滑坡。此外还有冻土地区，地震区的基础工程等。在软弱地基上修建桥涵基础，可采用砂砾垫层，砂桩，砂井预压方法加固地基。近几十年来，地基处理的新技术和新理论不断涌现和完善，地基处理已成为基础工程的一个比较活跃的分支。必须指出的是，许多地基处理方法具有多重加固的作用，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。人工地基可分为两类；一类是在这个处理的过程中，天然土体的物理力学特性已经得到普遍的提高，形成的人工地基类似于均匀地基，这类人工地基的承载力和沉降计算方法仍可采用均质地基的计算方法，不同的是地基土层的物理力学指标得到改善；另一类是在地基处理过程中部分土得到了增强，被更换，或在天然地基中设置加筋材料，形成复合地基。不同地基处理的方法有不同的优点，特点和作用机理，在不同的土壤类型中会产生不同的加固效果，当然，也各自存在局限性。基础工程的地质条件是不断变化的，工程对地质的要求，材料，施工条件等也有千差万别，对黄阳高速段的软土地基处理也有着相应的方法，通过方案的比较选择，采取一种或几种技术可靠，经济合理，施工可行的方案，也是本次论文需要重点研究的问题之一。为了有效控制软土地基的稳定性和工后沉降的沉降量,在路基施工过程中就需要进行沉降变形的动态控制,从而验证和优化设计方案,缩短建设周期、降低成本和提高工程质量。因此,如何根据现场实测的沉降数据预测施工后期的沉降,分析土体参数预测后期沉降是沉降变形动态控制的关键技术之一。在现场实测数据的分析过程中发现,许多断面在卸荷后回弹变形不大甚至不发生变形,但继续产生沉降,沉降速率也存在明显的变化[]。黄石至阳新一级公路是《黄石市综合交通体系发展规划》“六纵六横”骨干公路网中重要的纵向通道之一；是市委、市政府加快环大冶湖新区建设步伐的重大举措，也是幕阜山连片扶贫开发的民心工程，更是加快鄂东特大城市建设的强大引擎。该项目的实施，可大大缩小大冶湖两岸，尤其是黄石与阳新两个城区之间的时空距离，形成连接黄石城区与阳新城区的快速通道；对完善区域路网结构，加快城镇一体化建设，促进黄石城区、阳新县统筹发展具有非常重要的意义。黄阳一级公路建成通车后，从黄石中心城区（陈家湾立交桥）至大冶湖南岸的棋盘洲长江公路大桥高速连接线的行程约20公里，乘车耗时约15分钟；至阳新城东新区（新城大道）的行程约45公里，乘车耗时约35分钟。从80分钟车程变为35分钟车程，黄石与阳新城区将迈入半小时交通圈，实现同城化。另外，在黄石市委市政府的构想中，黄阳一级路作为黄石市高速外环的南出口，还将成为精准扶贫的快速大通道，有效加速了幕阜山连片扶贫区开发，推动阳新经济的发展[]。黄石至阳新一级公路是黄石市重点交通建设工程，该项目是列入湖北省交通运输厅与黄石市人民政府签订的《综合交通引领黄石资源枯竭城市转型跨越发展合作协议》中的重点公路项目，也是《黄石市综合交通体系发展规划》骨干公路网中重要的纵向通道。黄石市位于湖北省东南部，长江中游南岸，东北临长江，地下水位高、含水量大、有着深厚的软土层，承载力低，道路地基是典型的软土地基，地基处理的恰当与否直接关系到工程质量、投资与进展，进而直接影响黄石市的发展速度。本论文以黄阳一级高速公路实例为依托，分析比较了几种常见的软基路基处理方法。并通过在现场几个月来对路基沉降的观测做出相应的分析，对后续工程的施工和相关工作的展开具有指导作用，确保了工程的进度。国内外关于道路软土地基的研究现状及其发展在土木工程施工中，工程地质条件较差的软弱土地基有时不可避免，其抗剪强度较低，天然含水率高，天然孔隙比大，所以一般不能满足建筑物要求，这样就需要人工进行加固处理，在建造基础处理后的地基称为人工地基。这一过程即为软土地基的处理过程。多年来，在中国有许多专家和学者对软土地基处理的研究做了大量的工作。龚晓楠教授编制了《地基处理手册》，《地基处理手册（第3版）》较系统、全面介绍了在我国土木工程建设中应用的各种地基处理方法的加固原理、适用范围、设计计算方法、施工工艺和质量检测，同时附有许多工程实例[]。《手册》基本上反映了我国地基处理技术发展水平。杨仲元教授编制了《软土地基处理技术》系统地讲述了软土地基处理技术的发展概况，并对振动水冲法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、强夯法、加筋土法、排水固结法、深层搅拌法、高压喷射注浆法，以及新工艺的钻孔咬合桩等软土地基处理方法的适用土类、作用机理、设计与计算、施工工艺、质量检验及工程实例等做了全面的阐述[]。岩土工程教授李彰明编制了《软土地基加固与质量监控一书》对软土地基加固原理进行了详细的阐述，全面介绍了软土地基加固的各类方法。针对各种软土地基还提供了大量内容翔实的由作者直接负责或指导的工程实例，描述了质量控制措施及过程并对其效果加以分析，以供借鉴参考甚至直接应用[]。当然从微观的角度上也有相应的研究方法，微观上主要是针对软土的一些物理性质和化学性质进行分析和研究从而发现某些规律，高国瑞教授编写的《近代土质学》一书就在软土的化学性质上做了大量的研究，主要集中在电化学和胶体化学两个方面[]。为加强地基处理技术的学术交流，提供新理论、新技术、新理念、新设备的探讨平台，中国土木工程学会土力学及岩土工程分会地基处理学术委员会将于2016年11月18日-20日在江西南昌举办第十四届全国地基处理学术研讨会，会议旨在展示地基处理领域的最新研究成果和发展趋势。Binquet在1975年发现了筋材使传统的滑动面向深处发展，筋材的作用提高了地基承载力，改善了荷载和沉降的关系，得到了在其他条件相同时，加筋和未加筋地基的极限承载力之比为2～4倍。并根据地基破坏模式的假设提出了加筋地基承载力公式。而C.C.Huang和F.Y.Meng认为，这种计算方法对筋材较短的情况并不适用，承载力提高的原因在于加筋的存在提高了地基内的应力扩散角，加筋的间距与基础宽度之比、布筋率和加筋层数影响着应力扩散角17,18,19]。国际岩土工程和土力学协会有专门的地基处理学术委员会。该委员会于1984年成立，目前已召开多次学术讨论会，并在1988、2000年2008年编著出版了《地基处理手册》的第一版、第二版和第三版。在对软土路基的沉降发展规律及预测上，湖南大学赵明华等通过对软土路基沉降发展规律及其特点进行分析与研究,得出软土路基沉降发展基本经历了发生2发展2稳定2极限4个阶段,其固结沉降2时间过程曲线的特点与社会经济预测中的“S”型成长曲线极其相似。基于3种“S”型成长曲线模型,引入组合预测的思想,提出了一种预测路基沉降发展规律的变权重组合预测方法,并建立了软土路基沉降的变权重组合“S”型成长模型,通过数学规划方法求解,从而可根据有限的沉降实测数据预测路基沉降发展过程。工程实例分析结果表明,使用该模型,其预测曲线与实测数据曲线基本吻合,且分析方法灵活,可用于软土路基沉降发展预测,对防治公路路基沉降,保证公路营运质量具有一定的理论与工程意义[]。随着我国经济的发展,从二十世纪八十年末代起,我国进入了高速公路、铁路快速发展的时期.由于软土分布广泛,软土含水量高、厚度大、强度低,高速公路、铁路软土地基处理需要解决稳定控制及变形控制两方面的问题.如何更准确计算及控制软土路基固结沉降的问题已经引起了工程界的关注,与之相关的理论也不断趋于完善,一方面,传统的太沙基理论得到进一步改进和丰富,另一方面,随着计算机技术的发展,有限元等数值模拟的方法日益成熟,结合试验结果,各种模型如剑桥模型、粘弹性模型等得到进一步的发展.流变模型法以土体载荷下宏观反应为依据,近似地表现土体的流变特性,是当前土力学研究的热点;利用这种方法研究地基的固结沉降,其最大优点是同时考虑土体的应力、应变和时间的相互关系[]。研究内容和目的研究内容：通过毕业设计，在老师带领下独立完成以下任务，重点是以下方面（1）软土路基处理方法研究：综合分析比较常用软基路基处理方法和技术。（2）沉降观测分析：软土路基沉降观测及数据分析。2.目的：通过现场的的观测分析和撰写论文提高自己的实践能力，对现场施工工艺的总结能力以及报告、论文的编写能力。研究方法及路线图研究方法:（1）文献研究法，文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法.文献研究法被广泛用于各种学科研究中。其作用有：①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题.②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问.③能得到现实资料的比较资料.④有助于了解事物的全貌。通过搜集整理相关研究资料，为研究做准备（2）比较分析法：综合分析比较常用软基路基处理方法，对每种方法的适用环境和施工工艺进行比较研究。（3）实践法：通过本人在阳新工地实习，到施工现场掌握第一手资料，从而发现并解决问题，使论文更具有说服力。（4）描述性研究法：描述性研究法是一种简单的研究方法,它将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证,给予叙述并解释出来.它是对各种理论的一般叙述,更多的是解释别人的论证,但在科学研究中是必不可少的.它能定向地提出问题,揭示弊端,描述现象,介绍经验,它有利于普及工作,它的实例很多,有带揭示性的多种情况的调查；有对实际问题的说明；也有对某些现状的看法等。通过对路基沉降现象的描述，解释相关概念，进而循序渐进的研究软土路基的沉降的相关测量，计算等问题。（5）数学方法：数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果.科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的.要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性.数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。通过计算沉降，侧移得到数据，然后编制表格，画出路基沉降和侧向位移的折线图。从而更直观的发现规律和比较各个时间段的观测结果。可能出现的问题：（1）由于天气的原因，长期的降雨时观测数据中断或者是相邻数据的时间间隔不同。可能导致不能从数据中得出所要的结论或者某些规律。（2）由于要到现场测量，随着施工的进行，难免会出现沉降板或位移边桩被破坏的情况也可能导致数据的中断，重新安装也要花费时间。预期的结果：通过现场的实习和报告的编写，熟悉了必要的施工知识。学会了的数据的整理和分析，从而发现问题并解决问题。学会了总结现场的施工工艺，比较了不同的软土地基沉降的处理方法，丰富了自己的阅历。研究路线图：开始开始综合分析比较常用的软土路基的处理方法综合分析比较常用的软土路基的处理方法研究沉降观测的方法、频率和预警机制研究沉降观测的方法、频率和预警机制通过数周的观测，对观测数据进行分析和处理通过数周的观测，对观测数据进行分析和处理结论与展望结论与展望结束结束结束结束常见的软土路基处理方法及其比较分析软土地基的相关概念软土的概念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，具有孔隙大（一般大于1）、天然含水率高（大于或等于液限）、具有高压缩性和低强度的特性，多数还具有高灵敏度的结构性。软土主要包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等。淤泥是指天然含水率大于液限，天然孔隙比大于等于1.5的黏性土。淤泥质土是指天然孔隙比小于1.5但大于等于1.0的黏性土。当土壤中有机质含量小于5%时，为无机土壤；小于或等于10%、、且大于等于5%时，称有机质土；当小于或等于60%且大于10%时，称为泥炭质土；当其值超过60%时，叫做泥炭。泥炭是潮湿和缺氧环境中未经充分分解的植物遗体堆积而成的一种有机质土，呈深褐色或黑色。其含水率极高，压缩性很大且不均匀。泥炭通常作为构造存在于一般黏性土层中，对工程极为不利，必须引起足够的重视。在中国软土地基广泛分布在在沿海地区、内陆江河湖泊的周围。由于沉积年代、沉积的环境，产生的成因的不同，它们的成层情况、粒度组成、矿物成分有所差别，这也使软土的工程性质有所不同。不同种沉积类型的软土可能物理性质及相关的指标存在着相似之处，但工程性质却可能发生千差万别的变化，它们之间绝对不能互相进行借用和参考。软土的相关物理参数如力学性质参数力求到现场进行实地的测量和分析，然后进行沉降和稳定的验算和修改。如果不符合相关的施工控制标准，应进行地基处理设计，仅仅通过土体名称来判断是否施工控制和进行地基处理是万万不可取的。软土的工程特性1.含水率较高孔隙比较大软土含水率在35%到80%之间，孔隙比一般在1和2之间。软土的这一性质反映了土壤矿物成分与介质之间的相互作用。高含水率和大孔隙比也直接影响到土的压缩性和抗剪强度。2.抗剪强度低软土的天然不排水抗剪强度在中国一般为5到25kpa，且正常固结软弱土的不排水抗剪强度，往往随着距离表面的深度的增大而增大。在外荷载的作用下，软土的渗透固结，会使其强度显著增长。因此，加速软土层渗透固结的速率，是改善软土强度特征的一种有效途径。3.高压缩性天然软土层的应力历史一般为正常固结土，但某些土层有一些原因也处于超固结状态，而近代海相或河流相沉积物，一般处于欠固结状态。显然，软土固结状态对地基的沉降变形特性有着重要的影响，在其他物理性质指标相同的情况下，软土液性指数越大，压缩性越高，这是因为土壤矿物组成对软土的压缩性有明显的效应。渗透性很小外加荷载作用下软土的渗流固结速率很慢，软土层较厚的时候，这一过程所需要的时间可能会很长，可能需要数年的时间才能达到较大的固结度。但是，一般软弱土层的渗透性具有明显的各项异性，水平渗透系数往往高于垂直的渗透系数，尤其是在水平砂夹层的时候。5.结构性明显软土一般为絮凝结构，尤其以海相软土更为明显。这类结构性强的土，一旦其结构受到扰动或破坏，土体强度将明显降低，甚至成流动状态。软土扰动后，其强度随着时间的变化而出现恢复，但是这一个过程发生的很慢且不会恢复到原有的强度的大小。在地基处理中或基础施工中，如何减少对这类结构性强土层的扰动，将直接影响施工效果。6.流变性能明显在外荷载作用下，土体的主要固结已经完成，虽然荷载保持不变，但土体在长期荷载作用下，因土骨架黏滞蠕变而发生随时间而变化的变形，土内部黏土颗粒含量变多，这种特性就越明显。在软土较厚处，表面层长期受到外部气候的影响会出现硬壳层，有时也可考虑作为小桥涵等浅基础的持力层。常见的几种软土路基处理方法的分析和比较开挖换填法将软土或泥炭类土全部挖掉或者只挖掉一部分，然后换填渗水性好的强度高的一些材料或粘性土，比如砂石、片石等等。当需要全部挖除换填时，泥岩层的厚度一般在3m或者3m以下；当厚度大于3m时，则需要部分的挖除和换填。将软弱土全部挖除的改良效果显然是最好的也是最有效的，它能从根本上改善地基，是最彻底的方法。当路线通过泥沼地段或一些软弱土层位于地表、厚度很薄、且呈局部分布的软土地段时，也应该采取全部挖除的办法。抛石挤淤法道路施工时，向路基的底部投掷或抛投一定数量的石块或者片石，利用这一过程产生的效应将淤泥或者软弱土挤出路基，这种抛石挤淤的方法施工简单、快捷方便。设计与施工要点：当路基的底部的淤泥稠度很大时使用的投掷的片石或石块就需要大一些。抛投的顺序也是很有讲究的，应先从路堤中部抛投，路堤中部发生凸起时，再逐渐向两侧抛投，以便使淤泥向两旁挤出。软土或泥沼地面如果出现较大的横坡，抛石应该在坡度低的一侧多抛掷一些，抛掷的顺序是从高的一侧向低的一侧逐渐的扩展。为了使填石之间的间距变小，适合采用压路机或载重汽车反复碾压使填石致密，然后铺设反滤层，然后进行填土。适用的范围：适用于常年积水的洼地，排水问题突出，泥浆处于流动状态，厚度不大或者比较的薄，表面无硬壳，抛石抛出后能沉降到路基底部的软土或厚度为3到4m的泥沼。爆破挤淤法爆破排淤如其名就是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，炸药爆炸后会产生很大的能量这种能量会把淤泥扬弃，趁淤泥还没有回淤的时间进行回填，回填的材料一般为强度较高的渗水性良好的土体。设计与施工要点：根据爆破与填土的关系，通常将爆破除淤法分为两种。一种是先把路堤填筑起来，然后再在路堤的基底下进行爆破。先开始进行填筑的路基随爆随沉，可以有效地避免淤泥的回淤，这一方法要求淤泥或泥沼的稠度足够高，否则上层路基会失稳且这种方法由于危险性较大要非常精确的控制炸药的用量。另一种方法与上述方法相反是先爆后填，当淤泥的稠度较小时，其回淤的速度也会很小，这时候先爆破也不会影响填筑所以采用这一方式更安全。采用先爆后填的方法时应提前准备好充足的回填的填土，对软土或泥沼进行爆破后及时的回填，做到随爆随填，避免回淤，造成浪费。适用的范围：路堤高度较高，淤泥层较厚，淤泥稠度较大，施工工期短时。反压护道法为了使路基下的淤泥或泥炭土不再向两侧隆起或减少这一趋势发生的速度，可以在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，从而保证路堤稳定性。采用这种方法加固地基时，施工简单，人员要求不多，技术含量不高，不需要采用特殊的设备，只是占地面积较大，后期需要做大量的养护工作且路基发生的沉降也比较大，用土量较高。适用的范围：能够提供大量的填土地区以及非工作区；路堤高度在5/3到3倍极限高度以下时；这种方法一般用于软土的地基处理，只在很少的情况下才会用于处理泥沼。设计与施工要点：（1）由于多极式护道增加的稳定力矩较小且影响很小，反压护道一般采用单极的形式（2）如图所示，在路堤高度的1/2到1/3处为的深色段为反压护道。天然地基也有其极限高度，为了安全和稳定，反压护道不能高于这一高度。(2)反压护道宽度，一般采用圆弧稳定分析法通过稳定性验算决定。在验算中，软土或泥沼地基的强度指标采用快剪法测定，或用无侧限抗压强度之半或用十字板现场剪力试验所测得的强度。两侧反压护道应该和路堤同时填筑。反压护道的典型断面如下图所示。图2.1反压护道典型断面图有时反压护道两侧的宽度也不一定就是相同的，软土层的下卧硬层的横坡度很明显且土层不厚时就用这种护道，且横坡上方的护道要相对窄一些。砂垫层法将排水砂层设置在软土层顶部，增加排水面，使软土地基在填土荷载作用下，能加快排水固结，强度也得到了提高。设置砂垫层后，基底应力的分布和沉降量的大小均没有明显的变化。但是却能加速沉降，减少固结的时间。适用的范围：（1）路堤高度不大于极限高度，软土表面的透水性良好。（2）软土层的厚度较小，或者即使很厚，但可以进行双向排水。（3）施工地点的砂土量充足，且运距不大。（4）施工期限不是很紧急。施工与设计要点：（1）砂垫层厚度一般在0.6到1.0m，具体根据路堤高度，软土层的压缩性、厚度确定。（2）要尽量合理地安排路堤的填筑速率，地基的承载力承载的强度要能跟得上路堤的填筑速度，这样路堤在填筑的过程中才能不发生破坏。据以往的工作经验来说，一般情况下水平位移量每天不超过1.0cm，垂直位移量每天不超过1.5cm，满足这一标准即可继续填筑。（3）砂垫层材料宜选用中砂及粗砂，含泥量不得过多。砂井排水法在软土地基内，用钻孔机钻出一定数量的孔眼，向孔眼中灌砂，上部荷载作用在地基上，砂土存在可以加速软土的排水固结，这种方法称为砂井法排水。由于要构成完整的排水系统，砂井顶部要用砂沟或砂垫层连通，在路堤荷载的作用下，加快排水固结，提高路堤的强度，使其稳定性得以保证。设计与施工要点：砂井排水法在设计应优先考虑砂井的直径、间距、布置形式和固结速率之间的关系。通常这些要素在选择时，应该在不久的时间里，在预压的条件下，地基能达到五分之四以上的固结度。砂井的直径和间距主要取决于软土的固结特性和预压期限的要求。在理论的支撑下进行的大量实践证明，缩小井距比提高砂井直径的方法取得的效果要好很多。施工时常用直径为20到30cm，具体条件还要看施工时用到的机具。但直径也不能过小，这样会影响到施工进度和施工的效果。其中砂井的间距指的是两相邻砂井中心间的距离，这是影响固结速度的重要指标，井距越小，固结越快。平面布置上有两种不同的方案：三角形和正方形，三角形的布置更加的紧密对土体固结也更有帮助。塑料板排水法塑料板排水法的前身是纸板排水法。它本身质量很轻但强度很高，孔隙大所以排水畅通，具有很高的耐久性。塑料排水板的组成包括芯板和滤膜。芯板由聚丙烯和聚乙烯塑料加工而成两面有间隔沟槽的板条，土层中孔隙水通过滤膜渗入到沟槽里，并沿着沟槽竖向排入地面的砂垫层内。现场施工的塑料排水板如图所示。图2.2现场塑料排水板示意图适用范围：与砂井的适用范围相同。设计施工与施工要点：（1）设计理论：塑料排水板的作用原理和设计方法和砂井排水法相同，设计时，把塑料板换算成相当直径的砂井（2）塑料排水板的施工：1.塑料排水板插板机：插板机基本上可以和袋装砂井打设机器共用，只是将圆形导管换成矩形导管。机械的锤击振力大小，可根据每次打设根数，导管断面的大小，入土长度及地基的均匀性而定。2.塑料排水板导管靴和桩尖：塑料排水板通过导管，从导管靴穿出并和桩间相连，导管连同塑料板顶住桩尖压入土内。塑料板和桩尖连接的方式有三种：混凝土圆桩尖，倒梯形桩尖，楔形固定桩尖。其中楔形固定桩尖固定塑料板比较简单，一般为塑料制品，也可采用薄金属板。3.塑料板的插入：塑料排水板打设顺序包括：定位；将塑料板通过导管从管靴穿出；将塑料板与桩尖连接，对准桩位插入塑料板；拔管剪断塑料板等。路堤荷载压重法（包括自重预压和超载预压）路堤荷载压重法（即预压的方法）的原理是增加路基表面的荷载，通过荷载产生的应力压缩土体从而加速固结沉降，达到提高地基强度的目的。加载速率过大可能导致路堤在填筑过程中由于承受不了荷载而出现失稳的现象，比如路基表面产生裂缝，通常情况下要采取慢速的加载方法。超过设计荷载的压重时进行土体的压缩固结称为超载压重法；预压法指事先对路基施加荷载，一段时间后，撤去所施加的荷载，土体的压缩已达到要求。适用范围：泥炭地基上由于压缩性大，渗水性强，非常适合采用这种方法处理地基。对于渗水性差的软土地基，即使其压缩性也很大，若单独使用以上的方法，则很长一段时间后土体才会发生固结沉降，对施工期没有要求的工程项目可以采用上述方法；而对施工期有要求的工程或施工期本身就很短，可以采取垂直排水法结合预压法共同使用，两者的配合可以有效加速沉降。设计与施工要点：在路基上施加荷载时，必须保证路基的稳定性。堆载预压法处理地基的设计内容如下:

（1）选择竖向排水体如砂井或塑料排水板等,

确定其的排列方法、插入深度和直径间距。

（2）确定载荷的数量、范围、速度和预加载时间。根据设计和现场施工的要求确定预加荷载的数值,通常等于建筑物的基底压力。当建筑物对其本身的沉降值有很高的要求的时候，则需要采取超载预压的方法处理地基。

（3）计算地基的固结度、强度的提高值、地基的变形特性和抗滑稳定性。基础的固结程度、强度提高值和抗滑稳定性的计算是为了确定荷载的分类、加载的快慢及在确定分级后对每一级预抬高量的大小从而控制预压后的标高，使其满足荷载预压的时间。计算得到的各参数满足计算要求。强夯法强夯法是对土体在瞬时施加巨大的力，产生巨大的能量,这股能量的施加使土体的物理性质发生巨大的变化:这种变化包括触变的恢复，土壤的结构改变甚至破坏，排水固结压密等。其作用的结果是在一定的范围内孔隙挤密,湿陷性被消除,从而使地基强度得到明显的提高。加固深度就是这一处理方法的作用范围。适用范围:强夯法适用于处杂填土、砂土、低饱和度的粉土与素填土、湿陷性黄土碎石土粘性土等软基。对于像高饱和度粉土与黏性土的软基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。当工程建筑要求周围环境或相关因素不能受到震动造成的冲击和影响时要采取防振、隔振的方法，否则只能改变方案[]。强夯施工可按下列步骤进行：1清理并平整施工场地；2标出第一夯点位置，测量场地标高；3起重机就位，夯锤置于夯点位置；4测量夯前锤顶高程；5将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；6重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；7改变夯点，重复步骤3至6，完成第一遍全部夯点的夯击[]；其他的软基处理方法还有很多，如搅拌桩法、电渗法、侧向约束法、轻质路堤加筋路堤等，这里就不一一列举了。黄阳一级公路施工过程中根据当地土的性质和水文条件、地质条件等综合因素，采用了塑料排水板，土工格栅，超载预压，CFG桩，砂垫层等方法，根据标段的不同，通过这几种方式的综合应用达到处理软基的目的。其中塑料排水板法和堆载预压法通常同时用于处理地基，阳新一级路的地基属于饱和软土及新近沉积土等类型适合堆载预压的方法，而且这种方法的工艺简单、造价低、工后的沉降量低。这两种方法属于排水法的地基处理大类。针对阳新一级路的浅层处理，采用砂垫法，可以就地取材，施工速度也较快，可以达到最高的效益。CFG桩是为提高碎石桩承载特性在其基础上加以改进得到的一种半刚性桩，是一种深层复合地基处理的方法。可用于加固阳新一级路一些路段的填土，淤泥质土等。主要起置换和排水的作用[]。沉降和位移观测工程概况实习所在的项目上要求我们以黄石至阳新一级公路阳新段路基工程为项目服务对象，从起点桩号K26+600到终点K47+546.720内的软土路基进行施工期及覆土预压期的路基沉降观测。观测断面和测点布测根据设计图纸和规范要求，制定软基沉降观测断面和测点,如下表所示。在实际布设时，可根据情况对观测断面和测点进行调整。表3.1软基沉降观测断面，测点及桩号[]断面编号断面桩号路基填高(m)软土层厚度(m)地表沉降观测点数量侧向位移观测点数量1K30+5201.844.2142K30+92004.2143K31+3200.34.2144K31+7202.44.2145K33+4003.52.5146K33+8003.52.5147K34+0004.56.5348K34+2005.54.0349K34+3705.84.01410K34+7605.24.01411K44+0405.84.01412K44+2306.09.03413K44+4304.89.83414K44+6006.810.83415K44+8006.514.03416K45+0008.015.53417K45+19611.016.03418K46+6339.315.93419K46+8336.316.953420K47+2332.518.11421K47+5471.61714沉降观测的基本内容软基观测的内容本次实习观测的内容主要根据设计图纸、地质条件、规模大小及其他相关的要求，既满足工程建设需要，又要经济合理。沉降观测是控制路堤稳定的有重要手段，也是验证设计的合理方法；同时沉降量还是预测路面铺筑时间的基础资料，也是填料计量的重要依据。观测项目主要包括地表沉降观测及侧向位移观测。主要内容和方法如下表。表3.2软基沉降观测内容序号监测项目监测内容及目的监测方法监测仪器和设备1地表沉降根据测定数据调整填土速率；预测沉降趋势；确定路面施工时间。水准法沉降板、水准仪2侧向位移监测地表水平位移情况，以确保路堤施工的安全和稳定极坐标法、前方交汇法、测距三角高程法位移观测边桩、全站仪、测距仪沉降，水平位移的观测的方法、频率和预警机制的研究。1.地表的沉降观测关于沉降板埋设的具体内容这里就不具体介绍了，主要研究沉降观测的方法。（1）观测点位的布设原则：软土层厚度大于5.0m、路堤高度大于4.0m，及软土层横向有倾斜的软土路段，纵向每200m设一个观测断面，在路堤中心及两侧路肩布设3个观测点；一般路段纵向每400m布设一个观测断面，仅在路堤中心布设1个观测点；在跨度超过30m的桩基结构物的两端各设一观测断面，跨度小于30.0m时仅在一端设置。（2）临时水准点的设置：临时水准点应设在不受垂直向和水平向变形影响的坚固的地基上或永久建筑物上，其位置应尽量满足观测时不转点的要求，每3个月用路线测设中设置的水准点作为基准点，对设置的临时水准点校核一次。（3）沉降板垂直沉降观测沉降观测采用上述水准测量控制点作为基准点。采用几何水准法进行垂直沉降观测。采用精密水准仪和铟钢尺配合使用进行测量。进行沉降观测时，应同时记录附近填土面的高程。测量过程应严格按测量规范及设计要求进行。沉降观测的具体研究实习的这段期间，本人主要完成的是路堤填筑期和预压期的沉降测量工作，所以这里主要研究这两项的观测，路面施工期的沉降观测不作具体说明。预压后期、路面施工期和运营期沉降速率小于5mm/月，观测精度要达到1mm，这时要选择二等水测量的方式；而在路堤填筑期或者刚开始预压时，沉降值可能比较大，观测精度去3mm左右即可，此时降低测量标准，采用三、四等水准测量。路堤填筑期的沉降研究观测点的布置和沉降标的埋设这里不做赘述。由于采用水准法进行测量所以就一定要用到水准仪。每次观测浅除了圆水准仪检校，十字丝位置正确性，自动安平水准仪补偿灵敏度等项目外，还要对i角进行检验。这里简单介绍下DS3水准仪i角的检验和校正。i角的校正：在地面上选择距离80m的AB两点，先将水准仪置于两点中间。用红黑面标尺测两点之间的高差，而后将仪器置于离B点（前视尺处）3到5m处，再测量两点之间的高差。然后通过公式计算i角。若i角大于20秒，要进行修正。校正时，先算得A尺（远尺）上的水平读数，转动十字丝上下校正螺旋，使中丝对准读数即可。校正后仍在B点3到5米处测一次高差，直至i角小于20秒为止[]。预压期的沉降研究随着地勘质量的提高，预估最终沉降量方法的改进，通常情况下，预估最终沉降量的误差可不超过10%到20%，然而，固结过程计算误差仍难以预料，不得不依靠现场观测进行动态调整。为了确保地基预压稳定质量，预压控制参数有相应的原则，如不同的预压强度，实际的填筑高度，预压荷载加载速率等，在路堤施工至路床顶面的加载预压期，由于地基的固结速度难以确定，必须通过现场实测修正，因此应通过实测效果对原设计选择的超载强度和预压时间的合理性进行检验和动态调整。预压期沉降的计算方法和填筑期基本相同，都是逐节计算标高然后计算沉降。随着路堤的筑高，用地面水准点观测就要增加转点数目，这也会对观测精度有一定的影响。在一些标段，预压期开始时，如桥梁工程已经完成，要及时将地面水准点转移到桥上，一般先转移到桥背角耳墙上，作为桥上过度水准点，然后转移到中央分隔带桥段冒梁上部水泥板上，才为长久之计[]。观测精度及观测频率：当月沉降速率减少到小于10mm时，适时采用三等水准测量。预压的观测频率视沉降变化量而定。预压期头一个月的沉降量较大，之后逐渐较少到几个毫米的沉降量，所以观测频率为第1个月每3天观测一次，第2个月至第3个月每7天观测一次，从第4个月起每半个月观测一次，直到铺筑路面前。2.水平位移观测概述：高等级公路软土地基施工中，随着路基逐层填高，曾发生过不少侧向位移、纵向开裂、剪断桥台桩基以及毁坏临近房屋和农田等情况。为了保证施工及安全，除应观测路基沉降外还应对路基两侧一定范围内的地基水平位移进行动态观测，以便控制填土速率，确保路基施工的安全和稳定。测量侧向位移的边桩一般采用钢筋混凝土预制，混凝土强度等级不小于C25，长度不小于1.5m；断面可用正方形和圆形，其边长或直径以10到20cm为宜，并在桩顶预埋半球形测头钢筋，桩顶露出地面高度5到10cm，桩高过大易于受破坏。边桩埋深不小于1.2m。埋设方法采用打入或开挖埋设，要求桩周围回填密实。桩周顶部50cm用混凝土固定，确保边桩埋置稳定。水平位移观测方法：侧向位移的测量有桥头部位的水平位移，一般路堤水平位移观测和土体内部水平位移观测方法。黄阳一级路实习期间本人主要完成的是一般路堤的侧向位移观测。这里作主要的介绍。一般路堤水平位移观测方法如下图所示，路堤两侧边桩的水平位移主要出现在垂直于路中心线，且测站和后视点设置在边桩断面线上，两次测得平距差求的水平位移，该方法称为平距法。当测点A与后视点B由于地形或地物障碍无法与边桩在同一断面上，则可参照桥头水平位移观测方法，采用极坐标法进行。图3.1一般路堤水平位移观测图（1）平距法全站仪平距观测方法：全站仪安置在测站点A上，反光棱镜架在边桩点上，经对中、整平后，瞄准边桩上的棱镜中心，再按相关操作进行。为了校核，变动仪器高和棱镜高再观测一次，两次观测的平距差即为水平位移。然后填入表中。（2）钢尺丈量法每次观测用同一把钢尺，施以固定拉力直接读取测站点A到边桩的水平距离。为了提高精度，每一个测点，要测读四次，取其平均值。由于每次观测条件相同，可不考虑尺长和倾斜改正。但要加以温度改正，求得正确的水平距离。两次测得的平距差，即为水平位移。（3）极坐标法当测站点和后视点无法设置在边桩断面上时，则可采用极坐标法进行。坐标系可设在边桩断面的左侧和右侧。坐标系的y轴要大致平行于道路中心线，两次观测的x坐标差即为水平坐标即为水平位移，将x，y值填在表中，具体方法和要求和桥头部位的观测方法相同。观测频率和精度：观测频率基本上与路堤施工中沉降观测同步，观测工作在路堤填高超过3m时开始，其频率为每上一层填料观测一次，直到铺筑路面前。根据相关规范规程，观测项目的监测频率和控制标准列于表1.3。表3.3观测频率及控制标准工作项目观测频率控制标准(Vn)填筑施工期预压期沉降板1次/每层（或3天）1次/3-7天≤10mm/天边桩位移1次/3天1次/每层≤5mm/天注：路堤填筑施工期每填筑一层，必须立即观测，且在填筑间歇期根据本次沉降量的大小，确定观测次数，一般每3天一次。测量的相关预警机制（1）填筑期填筑期的稳定控制：在路堤的实际施工中，大多采用多级加载方式。各级荷载的起止时段一般相差较大，再加上软土层埋深的不同，现场实测沉降过程线大多呈多折式沉降递增型曲线。每加上一次荷载，就出现沉降量明显加快的过程，经历一定历时后，沉降速率随之放慢。当接近或达到填土极限高度时，应严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。此时，应加强填筑过程中的沉降和稳定监测，一般每填一层应进行一次监测。为了提高判断成果的质量，首先必须十分重视沉降板，杆的埋设和连接质量以及沉降观测的精度。填筑过程沉降量预测：就其变形机理言，地基沉降主要是由于土体侧向变形、排水固结等引起的，但其沉降量不但与地基处理方法有关，而且与填筑速率有关。据统计，对于每月填筑速率控制在0.8m到10m和堤高4到5m的情况，采用排水固结法处理的地基，其施工填筑期沉降量约占总沉降量的30%（欠载预压）、50%（等载预压）、60%（超载预压）。应急情况处理：在软土地基上填筑路堤过程中，尤其对采用排水固结法处理的地基，必须充分认识路堤筑至极限高度前后因为地基承载力不足而引发明显变形和破坏的可能性和危险性。严格控制填筑速率，使地基始终保持在稳定状态下。若地基一旦发生明显的变形，变形范围就会向侧向逐渐扩大，地基强度也随之降低，因此，稳定观测主要应该从填筑速率是否过快：垂直沉降和水平位移随时间变化趋势反常；必要时采取静力触探查明软土地质资料，分析是否判断错误等方面进行调查。同时上报业主和施工单位立即采取减载或在一侧或两侧设置反压护道的措施。以便修改施工进度计划和按时进行观测和分析，确保路堤稳定。（2）预压期加载预压期间，监测警报是很重要的环节，只要监测指标超标，或观测到有危险裂缝等情况，即可及时发出警报。监测警报的内容：①报告说明。②沉降板观测成果表；③位移边桩观测成果表；测区内出现了裂缝等异常情况，或形成了过大的填土边坡等危险情况。对于本工程而言，施工指导包括两方面的内容，其一是安全报警，指导路堤填筑速率调整；其二是对卸载时间的建议。沉降及侧移观测的数据分析基本说明大量工程实践表明，堆载预压法处理软土路基时，地基在破坏前的水平位移速率和沉降速率都有一定的极限值；因此在堆载预压施工过程中常常根据监测数据是否达到监测控制指标来判断地基的稳定性，从而指导填土速率。常用的一些监测控制指标有沉降速率，侧向位移速率和孔压系数等，本次测量因技术原因没有测定软土的孔压系数。测量基本概况黄阳公路阳新段的路基沉降和侧移的观测中，共计四处测量标段其中三处测量处于填筑期，每个标段至少需要三处横断面埋置沉降板，随着填筑的进行适当增加测量断面，测量时要尽量保证准确度，测量沉降后若发现沉降量过大要及时的向施工方汇报，根据实际情况适当调整填土速率和填土高度，从而保证地基的稳定性。其余的一处（二标段尾段）已经进行了超载预压工作，共计有三个测量断面，因为预压后期沉降量较小，所以要按照相关要求适当调整水准测量的等级提高测量的精确程度，以便测量数据后指导后续的卸载工作。本次测量时间主要在三四月份，测量的数据（包括之前的数据）已经按照公式计算后绘制成了表格的形式(详细见附件内容）。数据整理和分析研究在软基测量数据图表中我们给出了日隆起量（沉降量）、累计隆起量（沉降量）、高程、日侧向位移、累计侧向位移和水平距离等相关数居来对软基的沉降和侧移进行分析。首先对k46+630、k46+870、k47+270三个断面的测量数据进行分析。此标段为二标结尾的一段路，因为填土高度不高（最高的5m，其余两处在3m以内）所以已经进入了预压期。首先分析这三段路基的地表沉降，从图表中我们可以看出，除个别数据以外，路基的地表沉降速率随着预压时间变得越来越小，这也符合一般规律，到四月底时三个断面的日沉降量最大值测得数据分别为0.10、0.11和0.2mm，只有k47+270段的沉降量略大，其余两处已基本达到卸载要求，五月份的测量数据出来以后就可以按照相关要求对满足情况的标段进行超载预压填土的卸载工作。图4.1k46+630断面地表沉降速率图图4.2k46+870断面地表沉降速率图图4.3k47+270断面地表沉降速率图接着分析在测量数据中与其他的日沉降量相差较大的数据出现的一些原因:按一般的规律来说堆载区的日沉降速率应该是成逐渐降低的趋势，在图表中我们可以找到个别的数据，其日沉降量相比前后测量值相差较大，本人分析可能是受观测的精度的影响，由于现场实际采用的测量仪器达不到较高的测量精度（三等甚至二等水准测量要求），当测量时天气情况较为恶劣（如大风，降雨等）就很有可能出现测量的数据误差过大从而使计算出来的数据与其他数据比较相差过大，如在k46+870断面。3月20日测得日沉降量高达0.95mm而在3月14日和3月27日测得的日沉降量分别为0.51mm和0.43mm，显然3月20日的数据存在一定的错误，但这仅仅是极个别的数据不会影响对路基整体的沉降速率的变化的趋势的判断。还有就是一些沉降速率不符合随着时间逐渐减小的规律而发生上下的波动，这一现象在绘制的图表中也可以很明显的看出来，查阅资料加上本人在现场的实际操作分析，由于三四月份在湖北黄阳地区降雨量较大，降雨前后测量的数据往往沉降量较小。原因可能是受孔隙水的影响，降雨时落到路基上的一部分雨水充当了土体的孔隙水，由于孔隙水的存在产生了孔隙水压力而土体的变形取决于有效应力，有效应力在一定的荷载作用下又受到孔隙水压力的制约，荷载将首先由孔隙水承担，随着土体的逐渐排水，增加的应力将转为土颗粒承受。所以在降雨前后路基的沉降量比一般情况下要小，沉降速率也会有所减小，但不会像测量误差那样出现较大的变化，而只会是较小的上下波动，这在图表中也能够得出;由于较为频繁的降雨而出现数据的波动就可以解释清楚了。最后再来分析坡脚的水平位移和隆起，对于水平位移，由于此路段不再进行路基的填筑所以路基坡脚的水平位移速率基本在2mm/d的范围内且大部分在1mm/d以内这个值可以说是很小的(要求在6mm/d以内），数据的波动可能是由于棱镜在边桩摆放的位置的不同而出现的，其误差也仅仅在零点几个毫米的范围内，但不影响整体的一个变化规律，位移值也是随着时间的变化而越来越小，说明路基的水平位移完全在可控范围内路基稳定性良好。同理，边桩的日隆起量也是随着时间的变化而逐渐减小的趋势，其数据波动的原因可以参考路面沉降速率变化的原因，预压期的隆起值很小基本已经达到了要求，而填筑期的隆起量可能会发生较大的变化，有时填筑速度过快就可能导致路基两侧隆起过大，路基上发生剪切破坏，具体的内容在下面会给出论述。下图以k46+870断面为例证明上述的说明。图4.4k46+870断面坡脚竖向位移速率图图4.5k46+870断面坡脚水平位移速率图接下来对k44+230到k45+020的标段共计五个测量断面进行分析，此处截止到四月底仍然进行着填土作业，部分断面的填土高度高达7到8m。主要采用的软基处理方法有砂垫层、土工格栅、塑料排水板和超载预压的方法。首先解释一下表格中有较多的数据为0的原因；这是因为在填筑期，每次填筑后都要进行测量的工作但是由于工地现场复杂的情况，沉降板上的套筒或者管子会被卡车或压路机等机车破坏，有时还可能被盗，那么下次测量就要重新埋设沉降板，这样也减慢了我们的工作进度，也影响到我们对路基沉降的一些判断。所以，工地上施工方要和监测方达成良好的默契这样才能加快项目的完成进度，否则只能是事倍功半。从图表中可以看出除了k44+630段其他几个断面的沉降量都很大，k44+230段日沉降量大概为1mm而其他断面的沉降都达到了2mm，部分路段甚至高达5到6mm以上，根据要求，日沉降量小于1cm时可认为是安全的可以继续进行路基的填筑。路基的地表的沉降速率也与填土的速率和每次填土的高度有关，填土速度越快，填土高度越高，地表沉降速率也就越大，同理坡脚的竖向位移和水平位移同样也受到这两种实际因素的影响。路基的沉降较大时应该根据实际情况和相关理论分析具体原因；固结理论假定土颗粒和孔隙水不可压缩，软土地基在加载的作用下荷载首先由孔隙水压力承担，此时软土地基产生的变形为弹性变形，并认为弹性变形在加载后短时间完成。此后土体排水发生固结变形，引起原地表的沉降，施加荷载产生的剪应力引起土体侧向变形的同时也会引起沉降，因此当沉降过大时应分析是由弹性变形引起还是由侧向塑性挤出引起，其中弹性变形可以根据弹性理论计算公式求出，而固结沉降量的大小可根据固结理论公式和孔压的消散情况定性的判断。这里由于只有测量的数据没有孔压数据，所以无法根据公式具体进行沉降原因的产生的判断，只是在此处给出可行的方法。在填筑期的沉降及侧移的速率肯定也和降雨有一定的的关系但相比于填土来说，降雨的影响相对来说较小，在图中无法具体的看出来，但是影响肯定还是存在的。图4.6k44+230断面地表沉降速率图图4.7k44+430断面地表沉降速率图图4.8k44+630段地表沉降速率图图4.9k44+830断地表沉降速率图图4.10k45+020断面地表沉降速率图再来分析一下路基边桩的侧移和隆起的情况，首先在图表中我们可以看到，部分断面的坡脚两侧的竖向和水平位移速率有较大的差异如k44+430和k44+630断面。这是因为路基的左右幅的加载并不是同时进行的，有时路基的一侧进行加载而另一侧却处于闲置的状态，也可能与地下软基的具体情况等原因有关，这要进行具体的分析地下软基的结构和分布才能够清楚。k45+020段为新增加的测量断面，测量数据较少所以不能得出有根据的结论。k44+830段因实际情况只能选择路基左侧的基点和边桩进行测量，从图中可以看出左1和左2坡脚位移速率和水平位移速率的走势基本相同，只是数据有一些差别，说明数据测量基本准确，此断面在三月份的填土量较多沉降量较大，而到了四月份由于没有进行填筑，所以沉降速率和水平位移值都比较小。k44+630段可以看出左侧和右侧的坡脚数据相差很大，也看不出具体的规律，左侧有明显的隆起且位移速率越来越大，现场测量时在路基以外的路面上也可以看出有很大的隆起，这也说明该路段地基的填筑出现了问题。果然，在四月月底到现场测量时该断面附近发生了路基地面的开裂，此处的路基填筑工作也被迫停止。图4.11k44+430断面坡脚竖向位移速率图图4.12k44+430断面坡脚水平位移速率图图4.13k44+630断面坡脚竖向位移速率图图4.14k44+630断面坡脚水平位移速率图图4.15k44+830断面坡脚竖向位移速率图图4.16k44+830断面坡脚水平位移速率图下面首先介绍一下弹塑性理论然后来分析一下发生开裂的几种可能的原因。弹塑性理论认为材料在不断加荷载的作用下由初始状态到破坏经过弹性、弹塑性和塑性破坏三个阶段，沈珠江教授根据软土地基的变形机理，将土体在荷载作用下的压缩变形划分为三个阶段，第一阶段为土体结构基本保持完好状态下的变形，不可能产生很大的侧向位移，此阶段对应的填土的高度通常在临界高度以下；第二阶段为结构大量破损阶段，土体的变形主要是剪切变形，伴随有大量的水平位移此阶段对应的填土高度为临界高度到沉降曲线出现明显拐点填土高度之间，第三个阶段土体的性质已接近重塑土，由侧向挤出引起的沉降比重增大，此阶段所对应的填土高度为沉降曲线出现明显拐点的填土高度之上。根据以上的介绍和分析，这一路段所处的阶段大概在第二阶段[]。对于同一加载量，当采用慢速加载时，土体相当于排水固结，抗剪强度会逐渐的提高，而采用快速加载时，软土地基相当于不排水剪切，抗剪强度基本不会变化，所以稳定远没有慢速加载时大。这段时间，施工单位为了完成五一通车的节点目标，路基的填筑速率过快，其抗剪强度达不到要求，这也是导致路基出现剪切破坏的主要原因之一。所以沉降速率控制指标的选择要考虑施工方法、场地条件和加载速率等多种因素，对施工单位给出的意见是；对于大面积加载中填土阶段，慢速加载可选用的大一些，对于线性加载高填土阶段，快速加载应选用的较小一些。除了以上的分析，在开裂的断面附近的下方设计有一个涵洞，很可能由于涵洞的设计结构的不合理性加上上部填土的过快加载共同导致了路基的开裂，在相同加载速率的其他路段就没有出现路面的开裂，所以路基下方的涵洞结构设计的不合理性也很可能是导致路面开裂的重要原因。k44+430段和k44+230段由于三四月份测量时路基上的沉降板总是被人破坏，所以每次测量都要从头测起，导致数据发生间断，但是从数据上可以看出路面的沉降在可控范围内，且路面也没有发生变形，坡脚的水平位移和隆起也很小，可以继续进行填筑。但是从图中很难看出有什么具体的规律。下图是现场拍摄的k44+630附近的路段的具体断裂情况。图4.17k44+630断面附近路面开裂情况k29+400到k34+850段共有11个测量断面，也处于填筑期，除了首尾的两个标段，其余标段均为四月底新增断面，其中还有四个断面仅在四月底测量了一次数据，所以未在图表中表示出来。k29+400段的填土的高度截止四月底已经达到了7m以上，路基两旁为稻田或者池塘，所以基桩的选择距离路基距离较远，这也给我们的测量造成了很多麻烦，也降低了测量的精确程度，所以每次测量时我和学长都是慎之又