【導(dǎo)讀】將課程中所學(xué)的幾種用于邊坡防護(hù)與加固的原理及技術(shù)措施進(jìn)行具體闡述，時(shí)加強(qiáng)和鞏固土、石質(zhì)邊坡防護(hù)與加固部分的知識(shí)點(diǎn)。究的各種加固技術(shù)應(yīng)盡可能詳細(xì)。畫，形成思路清晰、可讀性強(qiáng)的設(shè)計(jì)報(bào)告。，形成的設(shè)計(jì)報(bào)告總頁數(shù)不小于20.1．第8~第10周，準(zhǔn)備資料；種邊坡加固措施的特點(diǎn)及適用條件；3．第13周，整理并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。[1]廖正環(huán)，公路施工與管理，北京：人民交通出版社，1998.[2]陸鼎中，路基路面工程，上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1998.[4]相關(guān)期刊論文.區(qū)建筑物如雨后春筍般崛起。然而，不經(jīng)處理而直接利用的天然優(yōu)良地基越來越少，不。排水固結(jié)法、水泥土攪拌法、強(qiáng)夯法、振沖碎石樁法、石灰樁法、鋼渣樁法。真空排水預(yù)壓法具有加荷速度快、無需堆載材料、加荷中不會(huì)出現(xiàn)地基失穩(wěn)現(xiàn)。象、施工工期短、費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意沉降、固結(jié)度與強(qiáng)度的變化。以天津新港四港后方軟土的地基加固。固實(shí)例中得出真空排水預(yù)壓法的特點(diǎn)及注意事項(xiàng)。

　　

【正文】 地基中某點(diǎn)的附加應(yīng)力； tU —— 地基中某點(diǎn)某時(shí)刻的固結(jié)度； cu? —— 相應(yīng)土層的固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角。 將（ 431）代入（ 428）得： )( 0 cuztct tgU ????? ??? （ 432） )1(039。1039。s in1 39。c o s39。s in39。 ukktct ?????????? ??? ????交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 19 頁 工程實(shí)例 天津新港四港后方軟土地基加固 天津新港四港后方軟土地基加固是我國(guó)第一個(gè)將真空排水預(yù)壓技術(shù)用于實(shí)際的實(shí)例是一次歷史性的突破。該項(xiàng)目是由天津一航局科研所的科研人員在 1982 年完成的。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了 11m 24m 的探索試驗(yàn)和 1250 ㎡ 及 1550 ㎡ 的中間試驗(yàn)。試驗(yàn)場(chǎng)地的 地質(zhì)情況如下： 第一層，為表層 2m 厚的人工吹填土，含沙粒較多，為亞砂土； 第二層， 16m 左右厚的淤泥質(zhì)粘土層，屬軟塑 ~可塑狀態(tài)，中間夾有亞粘土層； 第三層，厚度 3m 左右的亞粘土層，中塑狀態(tài)，夾有粉 砂薄層； 第四層，厚度 2m 左右的亞砂土層，密實(shí)。 試驗(yàn)場(chǎng)地上打設(shè)了直徑 7 ㎝ 、長(zhǎng)度 10m、間距 的袋裝砂井，與鋪設(shè)厚度為 30 ㎝的砂墊層相接。濾管也鋪在砂墊層中，由主管與其相連，并透過覆蓋于砂墊層上的薄膜伸出膜外，與抽真空裝置相連。所用薄膜為 PVC 材質(zhì)制成，鋪設(shè)時(shí)將薄膜周邊開挖深度達(dá) ~ 的溝槽中，之后用粘土進(jìn)行回填密封。 抽氣 10 天后，膜下真空度即可穩(wěn)定在 (即 600 ㎜ Hg 柱 )，最高可達(dá) 91kPa（即670 ㎜ Hg 柱），整個(gè)膜下加固范圍內(nèi)真空度分布均勻，都在 600 ㎜ Hg 柱以上。連續(xù)抽氣 60 天后，加固區(qū)的平均沉降為 57 ㎝ ；相應(yīng)的固結(jié)度為 70%左右，停抽后地面回彈很小，平均值為 2 ㎝ 。 現(xiàn)場(chǎng)的原型觀測(cè)結(jié)果表明： 40 天，地表沉降發(fā)生迅速，日均達(dá) ，至 40~60 天這段時(shí)間里沉降緩慢，曲線平緩，日均僅為 。 ，沉降大部分發(fā)生在打設(shè)袋裝砂井的地層上部，地表 10m 以下的沉降僅占總沉降量的 25%。 ，與堆載預(yù)壓法正好相反。 ，加固區(qū)外地下水位下降 1m 以上，薄膜外水向加固區(qū)流動(dòng)，形成以加固區(qū)為中心的降水漏斗，影響范圍達(dá) 18m。 加固 后進(jìn)行了加固效果檢測(cè)，做過十字板強(qiáng)度的測(cè)定和荷載試驗(yàn)。十字板強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果表明，強(qiáng)度增長(zhǎng)是明顯的，增幅在 8kPa~ 之間，增率達(dá)到 31%~91%；上部的增幅大，見表 51，這與上部固結(jié)沉降量是一致的。 ㎡ 和 ㎡ 兩種規(guī)格的載荷試交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 20 頁 驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)真空排水預(yù)壓加固后，允許承載力提高了 2 倍，而且大大高于堆在預(yù)壓后的值，見表 52。 加固前后十字板強(qiáng)度值 表 51 深度（ m） 加固前平均值（ kPa） 加固后平均值（ kPa） 強(qiáng)度增量（ kPa） 強(qiáng) 度增率（ %） ~ 91 ~ 59 ~ 31 加固前后的允許承載力 表 52 項(xiàng)目 ㎡ 荷載板 ㎡ 荷載板 加固前 加固后 加固前 加固后 真空預(yù)壓 堆載預(yù)壓 真空預(yù)壓 堆載預(yù)壓 允許承載力[R]kPa Pcr/2 Pcr/2 Pcr/2 74 63 221 227 104 77 本次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到以下幾點(diǎn)有益的結(jié)論，為該法推廣應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。 ，可產(chǎn)生相當(dāng)于 80kPa 的堆載壓力，可替代同樣荷載要求的堆載預(yù)壓，能滿足生產(chǎn)的需求； ，真空度可一次抽到最大值，節(jié)省了加固時(shí)間，荷載無須分級(jí)施加，縮短了固結(jié)時(shí)間，達(dá)到相同固結(jié)度時(shí)所需的時(shí)間大約為堆載預(yù)壓的 2/3~1/3（天津新港地區(qū)）； ，操作方便，可一套設(shè)備加固幾塊較小的地基，也可以幾套設(shè)備加固一塊較大的地基； 壓法，尤其在缺乏材料的地區(qū)，耗能為堆載預(yù)壓法的62%； 100kPa，對(duì)飽和軟粘土的倉庫、堆場(chǎng)加固最為合適。 交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 21 頁 日本東北地區(qū)新干線某段超軟土地基加固 地質(zhì)概況 工程地點(diǎn)位于日本東北地區(qū)新干線新臼石到仙臺(tái)之間，距起點(diǎn)東京 “第七號(hào)谷”。其地質(zhì)剖面如圖 8 所示，從圖中看主要是泥炭土和混有有機(jī)物的淤泥土，深度從地表算起有 12~13m。地基強(qiáng)度，靜力觸探試驗(yàn) qc=200kPa 以下，屬于極軟地基。 施工情況 加固區(qū)的平面尺寸大約是 75m26m，面積 1950 ㎡ 。 加固區(qū)膜下設(shè)置的水平排水層為厚度為 70cm 的砂墊層，砂料的粒徑組成如表 53 所示，由表可以看出這是種潔凈而透水性好的砂。為防止砂層下沉，在墊砂以前，于地面鋪設(shè)了有 30cm 孔洞由熟鐵條編制的鐵板網(wǎng)，以保證車輛通行和讓推土機(jī)等施工機(jī)械能在其上完成鋪設(shè)砂等作業(yè)。 圖 8 七號(hào)谷地質(zhì)剖面圖 交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 22 頁 表 53 粒 度 特 性 砂礫含量（ %） 砂含量（ %） 粉砂（ %） 粘粒含量（ %） 0 最大粒徑（ mm） 不均勻系數(shù) 曲率 系數(shù) 土顆粒比重 滲透系數(shù) 102 加固場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置了垂直排水通道，垂直排水通道是一種類似今天使用的塑料排水板，是具有槽形的紙板。紙板打設(shè)到砂層以下約 1m 的深度處，不能打穿砂層，以防止地下水涌出，而降低加固效果。紙板為正方形布置，間距 80cm，這是很小的一種間距，由日本 PPW 型打樁機(jī)打設(shè)。 濾管布置如圖 9 所示，埋于砂層內(nèi)，間距為 5m。整個(gè)布置中設(shè)主管和支管。主管即集水管，其上沒有孔洞，支管即濾管，其上分布有按一定間距的孔洞， 通過砂墊層與紙板相通，構(gòu)成一個(gè)吸、排水系統(tǒng)。 交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 23 頁 圖 9 濾管布置圖 為獲得良好的加固效果，施工中采用有一定氣密性、耐水性、良好抗拉強(qiáng)度的、能適應(yīng)軟基不均勻沉降變形的密封膜，用的是 A30 型尼龍焦油防水布。除此之外，為了保證密封，在膜的端部做了如圖 10 的處理：一是在加固區(qū)外圍打設(shè)了與紙板同深度的鋼板樁，以保證土層深度的氣密性；二是在鋼板樁內(nèi)側(cè)設(shè)置了溝槽，把薄膜卷在溝槽中，并倒入濃度為 14%的膨潤(rùn)土液，以固定薄膜，之后再灌滿水。此外，在地面接出的集水管、分層沉降管與沉降板桿的膜上，也做了特殊的密 封處理。 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果 加固區(qū)中設(shè)置了表面沉降、分層沉降、孔隙水壓力及出水量的觀測(cè)項(xiàng)目，加固區(qū)外設(shè)置了水平位移、水位觀測(cè)孔及邊樁的觀測(cè)。 真空泵的能力是 760mmHg 柱。在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要考慮防止濾管堵塞，采取逐漸提高負(fù)壓的措施，從 200mmHg 柱開始啟動(dòng)，每隔 30min 增加 50mmHg 柱的負(fù)壓， 5h 后才能全部開動(dòng)。全部打開達(dá)到 720mmHg 柱，隨后長(zhǎng)期穩(wěn)定在 700mmHg 柱，共抽氣 21 天。 在地下土中 2m、 4m、 6m深處分別測(cè)到的負(fù)孔隙水壓力分別為 13kPa、 15kPa、 12kPa。也就是 說，地下 2m深處的地方，負(fù)壓減小為地面的 1/5 左右。 圖 10 密封膜端部處理 從設(shè)在試驗(yàn)區(qū)中央的沉降儀的記錄來看，加固結(jié)束時(shí)第 21 天的沉降量是 149cm，由抽交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 24 頁 成真空形成的沉降量大約為 83cm，而另外的 66cm，則是施工（如鋪砂、打設(shè)紙板、鋪膜等）形成的沉降。由雙曲線推求的最終沉降量是 204cm，因此施工中達(dá)到的固結(jié)度約為 %。 從現(xiàn)場(chǎng)觸探試驗(yàn)得出的結(jié)果可以看出，加固后在地表下 2m~7m 的范圍內(nèi)，均比加固前的 qc 值增大 ~2 倍，但增大的程度越往下越小， 7m 以下地基 的強(qiáng)度幾乎與加固前相同。 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明，在地下 7m以上的泥炭土層中，地基土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均有增大，從加固前的 qc=7~12kPa 增加到加固后的 qu=13~23kPa，增加了一倍左右。 土體含水量在加固前后變化很明顯，加固前泥炭土層含水量為 580%~860%，加固后減少到 390%~540%，大約減少 35%左右。 交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 25 頁 結(jié)論 綜上，運(yùn)用真空排水預(yù)壓法加固軟土地基要注意以下幾方面：第一就是要盡可能加大“預(yù)壓荷載”，即提高膜下的這空度，這就需要做好加固區(qū)的密封；第二要提高土層深部的加固效果， 也就是要減少垂直排水通道傳遞真空度的阻力；此外還有一些其它要注意的問題，這些問題有對(duì)加固機(jī)理認(rèn)識(shí)方面的，有施工管理方面的，也有材料選擇方面的問題。 交通運(yùn)輸學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 26 頁 參考文獻(xiàn) [1]吳邦穎等編著 .軟土地基處理 .北京：中國(guó)鐵道出版社， 1995. [2]婁炎編著 .真空排水預(yù)壓法加固軟土技術(shù) .北京：人民交通出版社， 20xx. [3]金問魯編著 .實(shí)用土力學(xué)及地基處理實(shí)例 .北京：中國(guó)鐵道出版社， 1993. [4]程良奎等編著 .巖土加固實(shí)用技術(shù) .北京：地震出版社， 1994. [5]張誠(chéng)大等編著 .地基與基礎(chǔ)工 程 .北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1992.