【正文】 ［ M 抗 ］ BC=η m R∑ ［ cIIli +η WIIicosα itanφ II］ 式中 η 。 XXXX 大學 23 A穩(wěn)定分析圖W IiN Ii+NIIiT Ii+TIIiBCI I （袋裝砂圍堰）ROW II ib iI（ 軟土地基 ）滑動力矩由下式計算， M 滑 =R∑ (TI+TII)i=R［ ?BA(WI+WII)isinα i+?CBWIIisinα i］ 式中 WI、 WII—— 分別為土條在軟土地基部分及圍堰部分的重量； α i—— 土條底面與水平面交角。 圍 堰 穩(wěn) 定 性 計 算 圍堰穩(wěn)定性計算通過假定滑移 面，采用分條法計算滑動力矩和抗滑力矩，計算抗滑安全系數 ： Kh=M 抗 /M 滑 ： 下圖為軟土地基上圍堰斷面示意圖， I 表示軟土地基部分， II 表示圍堰部分。 180 天后，軟土地基承載力的特征值： 按平均值考慮，Δσ z=， U150=% fak=η（ zUttgφ cu/ k + faO） =176 kpa。 由以上兩式可推出： fak=η（ zUttgφ cu/ k + faO） faO— 預壓前，軟土地基承載力特征值，根據地質資料取值 20 kpa。 地 基 承 載 力 與 加 載 速 率 計 算 計算方法 預壓荷載下，軟土地基中某點任意時間的抗剪強度按下式計算： τ ft=η (τ fo+Δτ fc) Δτ fc =Δσ zUttgφ cu XXXX 大學 22 式中， τ ft— t 時刻，該點土的抗剪強度； τ fo— 地基土的天然抗剪強度，由十字板剪切試驗測定； Δτ fc— 該點土由于固結而增長的 強度； Δσ z— 預壓荷載引起的該點的附加豎向壓力； φ cu— 三軸固結不排水試驗求得的土的內摩擦角，地質資料未提供，依據經驗取16度； η — 土體由于剪切蠕動而引起強度衰減的折減系數，可取 ～ ，本工程取值 。建議在 180天后卸載，固結度及剩余沉降量都滿足設計要求。 （ 1） 超載作用下沉降計算結果 表 44 150 天沉降計算 吹 填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 150 天沉降（ mm） 150 天固結沉降（ mm） 150 天工后沉降（ mm） 最大值 2461 1758 2225 1522 236 最小值 1550 1107 1402 959 148 平均值 2021 1433 1814 1241 192 表 45 180 天沉降計算 吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 180 天沉降（ mm） 180 天固結沉降（ mm） 180 天工后沉降（ mm） 最大值 2461 1758 2290 1587 171 最小值 1550 1107 1443 1000 107 XXXX 大學 21 平均值 2021 1433 1867 1294 139 注：以上三表中的最終沉降和工后沉降均按不卸載的情況計算。以上固結度是針對堆載到 m標高計算的。第 三 次吹填的實際高度平均為 。時間以開始施工塑料排水板為起點。 α — 取平均值 ； eoi— 取平均值 。 則： sf=ξΣ α *Δ pi*hi/(1+eoi) Δ pi— 第 i 層土附加應力，由于本工程為大面積堆載，堆載長度與寬度相對土層厚度大很多，因此堆載附加應力沿深度的變化可忽略不計。 沉 降計算方法 （ 1） 最終豎向變形量計算 預壓荷載下地基的最終豎向變形量按下式計算： sf=ξΣ (eoieli)hi/(1+eoi) 式中 sf— 最終豎向變形量； eoi— 第 i 層中點土自重壓力所對應的孔隙比，由室內固結試驗所得的比隙比 e 和固結壓力 p（即 e~p）關系曲線查得； eli— 第 i 層中點土自重壓力和附加壓力之和所對應的孔隙比，由室內固結試驗所得的 e~p 關系曲線查得； hi— 第 i 層土層厚度； ξ — 經驗系數，取值范圍一般在 ~ 之間，荷載較大，地基土軟弱時取值較大，本工程取 。 α、β — 參數，按如下取值： α =8/π 2=； β =8Ch/(Fnde2)+ π 2Cv/4H2 式中： Ch— 土的 水平向排水固結系數，本工程地質資料未提供數據，偏于安全，取值為 103cm2/s=； CV— 土的豎 向排水固結系數，本工程地質資料未提供數據，偏于安全，取值為 103cm2/s=； H— 土層厚度，取平均值 ； de— 塑料排水板的有效排水圓柱體的直徑，采用等邊三角形 布置時，de==， s 為塑料排水板的間距； Fn=[n2/(n21)]*ln(n)(3n21)/4n2 式中， n 為井徑比， n=de/dw， dw 為塑料排水板的當量換算直徑， dw=α *2(b+δ )/π α — 換算系數，取 ； b— 塑料排水板寬度，取 m； δ — 塑料排水板厚度，取 m。 根據以上公式 計算，本工程圍堰穩(wěn)定性滿足要求 。 ［ M 抗 ］ BC=η m R∑ ［ cIIli +η WIIicosα itanφ II］ 式中 η m—— 壩體抗滑力矩折減系數，可采用 ~； η —— 強度指標折減系數，可采用 。 滑動力矩由下式計算， AI（ 軟土地基 ）穩(wěn)定分析圖W IiN Ii+NIIiT Ii+TIIiBCI I （袋裝砂圍堰）ROW II ib iXXXX 大學 16 M 滑 =R∑ (TI+TII)i=R［ ?BA(WI+WII)isinα i+?CBWIIisinα i］ 式中 WI、 WII—— 分別為土條在 軟土 地基部分及 圍堰 部分的重量； α i—— 土條底面與水平面交角。 圍 堰 穩(wěn) 定 性 計 算 圍堰穩(wěn)定性計算通過假定滑移面，采用分條法計算滑動力矩和抗滑力矩，計算抗滑安全系數 ： Kh=M 抗 /M 滑 ： 下圖為軟土地基上圍堰斷面示意圖， I 表示 軟土 地基部分， II 表 示 圍堰 部分。 150 天后，軟土地基承載力的特征值： 按平均值考慮， Δσ z=142kpa， U150=% fak=η（ zUttgφ cu/ k + faO） =156 kpa。 由以上兩式可推出： fak=η（ zUttgφ cu/ k + faO） faO— 預壓前，軟土地基承載力特征值 ，根據地質資料取值 20 kpa。 地 基 承 載 力 與 加 載 速 率 計 算 計算方法 預壓荷載下，軟土地基中某點任意時間的抗剪強度按下式計算： τ ft=η (τ fo+Δτ fc) Δτ fc =Δσ zUttgφ cu 式中， τ ft— t 時刻，該點土的抗剪強度； τ fo— 地基土的天然抗剪強度，由十字板剪切試驗測定； Δτ fc— 該點土由于固結而增長的強度； Δσ z— 預壓荷載引起的該點的附加豎向壓力； φ cu— 三軸固結不排水試驗求得的土的內摩擦角 ，地質資料未提供，依據經驗取16度； η — 土體由于剪切蠕動而引起強度衰減的折減系數，可取 ～ ，本工程取值 。 分別按 90 天 、 120 天和 150 天卸載考慮，按 15KN 均布荷載計算，地基在荷載作用下的 剩余 沉降如下表： 表 38 90 天卸載 后剩余 沉降計算 卸載后吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 90天完成的固結沉降（ mm） 剩余沉降（ mm） 最大值 2233 1595 1324 271 最小值 1307 934 825 109 平均值 131 1770 1075 190 表 39 120 天卸載后 剩余 沉降計算 卸載后吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 120天 完成的固結沉降（ mm） 剩余沉降（ mm） 最大值 2281 1629 1483 146 最小值 1328 949 925 24 平均值 134 1805 1289 1204 85 表 310 150 天卸載后 剩余 沉降計算 卸載后吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 150天完成的固結沉降（ mm） 剩余沉降（ mm） 最大值 143 2304 1646 1547 99 XXXX 大學 14 最小值 1336 954 964 0 平均值 1820 1300 1256 44 表 311 180 天卸載后剩余沉降計算 卸載后吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結沉降（ mm） 180天完成的固結沉降（ mm） 剩余沉降（ mm） 最大值 2313 1652 1576 76 最小值 1341 958 982 0 平均值 1827 1305 1279 26 由以上計算結果， 由于采用超載預壓，如果 90 天 卸載， 固結度達 %， 在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 271mm， 平均沉降量 190mm；如果 120 天卸載， 固結度達 %， 在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 146mm，平均沉降量 85mm；如果 150天卸載， 固結度達 %， 在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 99mm，平均沉降量44mm；如果 180 天卸載，固結度達 %，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 76mm，平均沉降量 26mm。 由以上計算結果， 90 天的固結度達到 %， 120 天的固結度達到 %， 150天的固結度達到 %， 180 天的固結度達到 %。 第三次吹填后的固結度與沉降計算 （ 1） 固結度計算 結果 表 33 根據下表所示的分級加載時間，計算固結度如下表所示 加荷分級 項目 1級 2級 3級 備注 各級荷載高度（ m） XXXX 大學 12 加荷時間（天） 0～ 25 25～ 35 45～ 70 Δ p/ΣΔ p Ti 25 35 70 Ti1 0 25 45 [(TiTi1)(α /β )*eβ t(eβ Ti eβTi1)]/ (TiTi1) t=90 t=120 t=150 t=180 U90 *=% 折減系數 U120 *=% U150 *=% U150 *=% 注：以上時間從塑料排水板開始施工時計起。 表 32 45天時沉降計算結果 吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 施工期（ 45天）沉降 （ mm） 工后沉降（ mm） 最大值 1508 1106 402 最小值 991 726 265 平均值 1250 916 334 由以上計算可知，在第 二 次吹填前（ 45天）時，軟基沉降量平均為 916mm，最大沉降量為 1106mm。 （ 2） 最終固結沉降計算 s 固 = sf/ξ （ 3） 工后沉降計算 s 工后 = sf（ 1Ut） /ξ 式中 Ut— 時間 t 的平均固結度 ； （ 4） 施工階段沉降計算 s 施 = sf s 工后 s 施固 = s 固 s 工后 = s 固 Ut 固 結 度 、 沉 降 計 算 結 果 第 三 次吹填前的 固結度 和沉降 根據下表所示的分級加載時間， n i=1 i=1 n XXXX 大學 11 表 31 計算 第三次吹填前（ 45天時） 固結度 加荷分級 項目 1級 2級 3級 備注 各級荷載高度（ m） 0 加荷時間（天） 0～ 25 25～ 35 45天 后加 Δ p/ΣΔ p 0 Ti 25 35 Ti1 0 25 [(TiTi1)(α /β )*eβt(eβ Ti eβ Ti1)]/ (TiTi1) t=45 U45 *=% 折減系數 注：以上固結度是針對堆載至 m標