【正文】 /cmc%—kPa度淤泥亞粘土2596淤泥輕亞粘土2769淤泥粘土1644輕亞粘土——6236亞粘土——5080粘土——4150淤泥71590廣佛高速公路K5+780~K6+400路段路線初步勘探點(diǎn)位圖GF8GF82廣佛高速公路K5+780~K6+400路段路線詳細(xì)勘探點(diǎn)位圖GF9GF92廣佛高速公路K5+780~K6+400路段工程地質(zhì)縱斷面圖GF10，GF11，GF12 第三章 軟土地基路堤工程的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定處冶設(shè)計(jì)在軟土地基上修筑路堤進(jìn)行施工，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算和沉降計(jì)算。穩(wěn)定性分析計(jì)算是軟基處理設(shè)計(jì)和路基設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，其關(guān)鍵在于潛在滑動面的正確確定，計(jì)算公式的運(yùn)用和計(jì)算力學(xué)參數(shù)的選擇等。然而，計(jì)算公式的運(yùn)用不僅要考慮計(jì)算模式，地基強(qiáng)度，還要考慮地質(zhì)勘探方法，路堤施工加載過程等因素。沉降計(jì)算的目的在于估算所需預(yù)壓時(shí)間和各時(shí)期沉降量的發(fā)展情況，以調(diào)整排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)間的關(guān)系，提出施工圖設(shè)計(jì)，也可預(yù)估施工期間由于基地沉降而需增加的土方量，還可估計(jì)工程竣工后尚未完成的沉降量，作為路面工程施工的依據(jù)。隨著高速公路的修建，在軟土地基上修筑高路堤不斷出現(xiàn)，給路基設(shè)計(jì)提出了一些新問題，如我國在軟土地段的橋頭路堤出現(xiàn)失穩(wěn)已屢見不鮮，甚至出現(xiàn)橋頭路堤沿縱向向河床滑動的事故，不但路堤破壞且導(dǎo)致橋臺破壞，這將增大處治投資且延長了施工期。因此軟土地基路堤設(shè)計(jì)的目的主要是對下述內(nèi)容及指標(biāo)實(shí)施控制：設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)上可行；滿足穩(wěn)定設(shè)計(jì)指標(biāo)，如抗滑系數(shù)應(yīng)大于規(guī)定值；滿足沉降設(shè)計(jì)指標(biāo)，如工后沉降量小于規(guī)定值；為滿足穩(wěn)定或沉降要求進(jìn)行路堤填筑速度或施工期的控制設(shè)計(jì)，路面鋪裝前預(yù)壓或超載預(yù)壓，多級加載的時(shí)間、高度、填筑速度的控制設(shè)計(jì)[11]；為滿足穩(wěn)定或沉降要求進(jìn)行的處治方案的工程實(shí)體的尺寸設(shè)計(jì)以及方案比選；為滿足環(huán)保要求而對施工條件、機(jī)具、材料的控制或選擇。軟土地基在路堤填土荷載作用下，軟土地基必然會發(fā)生沉降，只是最大或最小的問題，對于高速公路路堤，橋頭接坡部分要求工后沉降滿足設(shè)計(jì)要求，一般路堤部分也要滿足工后沉降容許值。對于特定的地基條件，當(dāng)路堤設(shè)計(jì)到達(dá)某一值時(shí)，地基將產(chǎn)生很大的沉降量，經(jīng)過規(guī)定的預(yù)壓時(shí)間后，工后殘余的沉降量大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，可以認(rèn)為該路堤荷載，地基承載力不足；當(dāng)路堤高度繼續(xù)增加，地基沉降無法穩(wěn)定，并最終導(dǎo)致路堤滑動失穩(wěn)。這兩種情況都可以認(rèn)為是地基承載力不夠，需要進(jìn)行加固。前一種情況地基并不破壞，沉降量也會最終趨于穩(wěn)定，只是相對工程需要求而言，不滿足要求，后一種情況則是地基破壞，屬于地基強(qiáng)度不足。在公路勘察設(shè)計(jì)與路基施工過程中，軟土地基處理和路堤設(shè)計(jì)的依據(jù)為：路堤填筑高度大于路堤極限高度，且穩(wěn)定安全系數(shù)小于規(guī)范規(guī)定的容許值（F=~）時(shí)，應(yīng)針對穩(wěn)定性進(jìn)行處治設(shè)計(jì)；路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)殘余沉降（簡稱工后沉降）不滿足容許工后沉降要求值時(shí)，應(yīng)針對沉降進(jìn)行處治設(shè)計(jì)。 容許工后沉降值岸橋臺與路堤相鄰處涵洞或箱型通道處一般路堤高速公路在軟土地基上構(gòu)筑路堤，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算與沉降計(jì)算。根據(jù)軟土地基的地質(zhì)條件、土層強(qiáng)度以及路堤高度的不同，進(jìn)行計(jì)算段落的劃分，分段長度宜為300～500m；橋頭路堤及人工構(gòu)造物附近，應(yīng)按30～50m分段。穩(wěn)定驗(yàn)算與沉降計(jì)算按成層地基進(jìn)行，不得簡化為均質(zhì)地基；在同一段落同一土層中，各計(jì)算參數(shù)可分別取其平均值。本工程廣佛高速公路K5+780～K6+400段，依據(jù)段落地質(zhì)條件、土層強(qiáng)度以及路堤高度的不同。計(jì)算段落劃分為: K5+780～K6+040段、K6+040～K6+180段。軟土地基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的第一步是確定設(shè)計(jì)路段的極限填土高度，所謂極限填土高度是指天然軟土地基不作任何特殊加固處理的情況下，不需要控制填土速度且快速填筑方法構(gòu)筑路堤所能達(dá)到的最大高度。極限填土高度的計(jì)算，就是考察路堤的載重是否超過了極限承受力。本段廣佛高速公路中據(jù)試驗(yàn)，Hc=。，大于Hc值。路堤高度超過極了限高度，要保證其穩(wěn)定性就必須采取相應(yīng)的穩(wěn)定措施。換算土柱高的計(jì)算，對于穩(wěn)定性計(jì)算來說，失穩(wěn)是在外荷載超過地基抗剪強(qiáng)度的某個位置發(fā)生的點(diǎn)的破壞，所以要選擇最不利荷載作用條件計(jì)算。根據(jù)公路等級的不同，換算土柱高按下表規(guī)定取用。 換算土柱高公路等級高速公路、一級公路、二級公路二級公路、三級公路換算土柱高橫向分布寬度/m根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及路基中的有關(guān)規(guī)定與做法，換算土柱在路基上的橫向布置，對于高速公路及一級公路，從硬路肩邊緣處開始。對于整體式斷面的高速公路，原則上是右側(cè)從硬路肩邊緣開始，左側(cè)從中間帶的路緣帶外邊緣處開始。 設(shè)計(jì)路段K5+780～K6+。對計(jì)算段落K5+780～K6+040行軟基穩(wěn)定、沉降的分析驗(yàn)算與處治時(shí)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)路段一開始就是雅瑤大橋，所以選取距離最邊樁承臺一定范圍作為最不利斷面計(jì)算。本設(shè)計(jì)選取樁號為：K6+005，并通過理正軟件自動搜索出該處作為最不利斷面的三個不同的潛在滑動面進(jìn)行穩(wěn)定性對比計(jì)算。 另外一個軟土層最厚，最不穩(wěn)定，最容易發(fā)生滑動和沉降的計(jì)算段落K6+040～K6+180進(jìn)行軟基穩(wěn)定、沉降的分析驗(yàn)算與處治，并進(jìn)行代表性最不利斷面的選取。本設(shè)計(jì)選取樁號為：K6+080，并通過理正軟件自動搜索出該處作為最不利斷面的三個不同的潛在滑動面進(jìn)行穩(wěn)定性對比計(jì)算。1. K6+005處：計(jì)算項(xiàng)目： 等厚土層土坡穩(wěn)定計(jì)算 1[計(jì)算簡圖][控制參數(shù)]: 采用規(guī)范: 通用方法 計(jì)算目標(biāo): 安全系數(shù)計(jì)算 滑裂面形狀: 圓弧滑動法 地震烈度: 7 度 水平地震系數(shù): 地震作用綜合系數(shù): 地震作用重要性系數(shù): 地震力作用位置: 質(zhì)心處 水平加速度分布類型：矩形[坡面信息] 坡面線段數(shù) 2 坡面線號 水平投影(m) 豎直投影(m) 超載數(shù) 1 0 2 1 超載1 (m) (m) 荷載() (度)[土層信息] 上部土層數(shù) 1 層號 層厚 重度 飽和重度 粘結(jié)強(qiáng)度 孔隙水壓 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系數(shù) 1 層號 粘聚力 內(nèi)摩擦角 水下粘聚 水下內(nèi)摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) 1 層號 十字板τ 強(qiáng)度增 十字板τ水 強(qiáng)度增長系 (kPa) 長系數(shù) 下值(kPa) 數(shù)水下值 1 ================================================================ 下部土層數(shù) 1 層號 層厚 重度 飽和重度 粘結(jié)強(qiáng)度 孔隙水壓 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kpa) 力系數(shù) 1 層號 粘聚力 內(nèi)摩擦角 水下粘聚 水下內(nèi)摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) 1 層號 十字板τ 強(qiáng)度增 十字板τ水 強(qiáng)度增長系 (kPa) 長系數(shù) 下值(kPa) 數(shù)水下值 1 不考慮水的作用[計(jì)算條件] 圓弧穩(wěn)定分析方法: 瑞典條分法 土條重切向分力與滑動方向反向時(shí): 當(dāng)下滑力對待 穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo): 自動搜索最危險(xiǎn)滑裂面 條分法的土條寬度: (m) 搜索時(shí)的圓心步長: (m) 搜索時(shí)的半徑步長: (m)計(jì)算結(jié)果:[計(jì)算結(jié)果圖] 最不利滑動面: 滑動圓心 = (,)(m) 滑動半徑 = (m) 滑動安全系數(shù) = 起始x 終止x α li Ci Φi 條實(shí)重 浮力 地震力 滲透力 附加力X 附加力Y 下滑力 抗滑力 超載 豎向 地震力 地震力 (m) (m) (度) (m) (kPa) (度) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) 總的下滑力 = (kN) 總的抗滑力 = (kN) 土體部分下滑力