【正文】 其技術(shù)控制措施如下： （ 1） 砂墊層鋪筑。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 所以總沉降為： 111 5 145 0CS mS? ? ? ?mm 在聯(lián)合預(yù)壓荷載下預(yù)壓期為 120 天時加固層的沉降量為： 120 120 0 .8 9 2 1 4 5 0 1 2 9 5S U S m m? ? ? ?= 在使用荷載下地基 在設(shè)計(jì)年限末 的最終沉降為 ，在聯(lián)合預(yù)壓荷載下預(yù)壓期為 120 天時加固層沉降量為 ，工后沉降為 ，工后沉降還是滿足高速公路橋臺與路堤相鄰處應(yīng)小于等于 的要求。主固結(jié)沉降的計(jì)算過程如表 25。 由公式（ 2— 12）得： 3225 . 9 4 1 0 1 2 0 2 4 3 6 0 0 3 . 3 0 51 3 6 . 5rr CtT d?? ? ? ?? ? ? 又由公式（ 2— 13）得： 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 2 2 2 22 2 2 23 1 1 9 . 5 3 1 9 . 5 1( ) l n l n 1 9 . 5 2 . 2 2 91 4 1 9 . 5 1 4 1 9 . 5nnF n nnn ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 最后由公式（ 2— 11）得： [ 8 / ( ) ] 8 3. 30 5 / 2. 22 91 1 9rT F nrU e e? ??? ? ? ? ? ④ tU 的計(jì)算 由 已知條件可取經(jīng)驗(yàn)系數(shù) sm = 由公式（ 2— 10）可得： [ 1 ( 1 ) ( 1 ) ] [ 1 ( 1 9) ( 1 086 ) ] 92t s r vU m U U? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 有上可以知道在真空堆載的作用下 120 天地基的總固結(jié)度可達(dá)到 %。三角形布 置時有效排水直徑 de== =。 [1 (1 ) (1 ) ]t s r vU m U U? ? ? ? （ 2— 10） [ 8 / ( )]1 rT F nrUe??? （ 2— 11） 2rr CtT d? （ 2— 12） 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 2231( ) ln14nnF n n ???? （ 2— 13） 式中 sm —— 當(dāng) t30 天且 P100 kPa 時， sm =；當(dāng) 120 天 t30 天且 P〈 100 kPa時， sm =(t30)/90；當(dāng) t〉 120 天且 P100 kPa是， sm =； Ut 、 Uv 、 Ur—— 總的、豎直和水平向的平均固結(jié)度， Uv的計(jì)算見上一節(jié)公式（ 2— 6）；v C 、 rC —— 豎直向和水平向的固結(jié)系數(shù)； d—— 地下排水體的有效排水直徑； t—— 加荷固結(jié)歷時； n—— 井徑比，即排水體的有效直 徑與排水體直徑之比； ② VU 的計(jì)算 預(yù)計(jì)在聯(lián)合預(yù)壓荷載下預(yù)壓期為 120 天。 為了保護(hù)真空薄膜不致破壞，第一級加載前在真空預(yù)壓薄膜上鋪設(shè)一層抗拉強(qiáng)度為 40kN/m 的土工布。其中真空荷載可一次加上去，堆載荷載分四級進(jìn)行，計(jì)劃在真空度穩(wěn)定在 85 kPa、 15 天后進(jìn)行加載施工。 加載計(jì)劃 本工程計(jì)劃荷載為：砂墊層 50cm（相當(dāng)于 8 kPa 的荷載），真空負(fù)壓 85kPa，這是一個很大的超載量，在這么大的超載作用下，路堤填土高度無需填到設(shè)計(jì)高度，也能達(dá)到很好 的 預(yù)壓效果。由于壓 力差增大，加速了土體中水的排出，增大了土體的壓密率，使土體的強(qiáng)度進(jìn)一步提高，沉降進(jìn)一步消除。設(shè)土體原來承受一個大氣壓 Pa ,真空預(yù)壓時，通過抽氣，膜下形成真空，該真空度換算成等效壓力 P0 ,使砂西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 墊層和砂井中的壓力減少至 Pv(PV=PaP0),在壓力差 PaPv 作用下，土體中的水流向砂井。為了防止薄膜損壞，需 在薄膜上采取有效的防護(hù)措施。其具體作法是先按真空預(yù)壓的工藝要求，鋪膜、埋管、挖溝，然后進(jìn)行抽氣。各種加速固結(jié)沉降措施都有助于促進(jìn)軟土層強(qiáng)度的增長。 （ 2） 穩(wěn)定處理。包括加速固結(jié)沉降和減少總沉降兩方面。 軟土地基處理的方法很多，各種方法具有不同的特點(diǎn)，可的得到不同的效果，因而各適用于不同的目的。故此處應(yīng)進(jìn)行地基處治設(shè)計(jì)。豎直向固結(jié)條件下，地基平均固結(jié)度按 以下公式計(jì)算： 012 (11V UUU ??? ?α α )α （ 2— 6） 式中 α —— 排水面處的附加應(yīng)力與非排水面處的附加應(yīng)力之比； 0U 、 1U —— 分別按公式（ 2— 7）、（ 2— 8）計(jì)算； 9 2 50 28 1 11 ( )9 2 5N N NU e e e? ? ?? ? ? ? ? ?π （ 2— 7） 9 2 51 33 2 1 11 ( )2 7 1 2 5N N NU e e e? ? ?? ? ? ? ?π （ 2— 8） 式中 2/vN C t H? （ 2— 9） 其中 VC —— 豎向固結(jié)系數(shù)； H —— 空隙水的最大滲徑，單面排水取壓縮層的厚度，雙面排水取 壓縮層厚西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 度的一半； t —— 瞬時加荷固結(jié)過程歷時； （ 2）完工時 固結(jié)度的計(jì)算 已知建設(shè)周期為 3年，壓縮層為單面排水，上層面為排水面。 (a)帶狀均布荷載 （ b）三角形均布荷載 P b ( / , / )z k x b z b p? ? P ( / , / )z k x b z b p? ? z x z x z x z b x 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 圖 23 軟土路基分層情況 表 24 主固結(jié)沉降計(jì)算 分層號 分層中點(diǎn)處的附加應(yīng)力 iΔP （ kPa） 壓縮摸量 SiE （ MPa） 分層厚度 ihΔ （ m） 主固結(jié)沉降 CS （ mm） 1 1 2 2 3 2 4 2 5 2 6 3 7 2 合計(jì) CS = 總沉降的計(jì)算 地基總沉降采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù) m 和主固結(jié)沉降 CS 計(jì)算： CS mS? （ 2— 4） 式中 S —— 地基總沉降； m—— 沉降系數(shù)，與地基條件、荷載強(qiáng)度、加載速率等因素有關(guān)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場沉降觀測資料確定，也可采用公式 (2— 5)確定。 有效自重應(yīng)力 0 17. 1 17. 5 16. 5 10. 7 18. 2 2 235 .3q k P a? ? ? ? ? ? ? ? 附加應(yīng)力 的計(jì)算： 路基填土的容重 r=18 kN/ 3m ，路基高度 H=8m； 所以路基頂面處的應(yīng)力 p=18 8=144 kPa； 由 路基橫斷面的尺寸并查土力學(xué)帶狀均布荷載和帶狀三角形分布荷載的應(yīng)力系數(shù) （應(yīng) 力系數(shù)的查表說明如圖 22得： 12 0 1 4 2 5 1 4( ) [ ( , ) 2 ( , ) ]2 6 2 6 1 2 1 2k k p k k p? ? ? ?σ 所以 ( 2 ) 144 Pa? ? ? ? ?σ 0 128 .31 / 235 .3 ??σ 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 圖 22 附加應(yīng)力查表說明 由上面的計(jì)算可以看到，壓縮層厚度定 為 14m 并不符合規(guī)范的要求，但由于第三粘土層的下面已經(jīng)是堅(jiān)硬的巖石了， 故 可以不考慮 第三粘土 層以下 的沉降。 地下水位以下的土層有效重度取浮重度?，F(xiàn)試算軟土低層即離地面 14m 深處的附加應(yīng)力和有效自重應(yīng)力的比值。 其各層土的物理力學(xué)指標(biāo)如表 23所 示。 路基填土為粘質(zhì)土，填料的內(nèi)摩擦角 ????? ，粘聚力 C=20 kN/m2， 容重 r =18 kN/m3，路堤平均填土高度為 8 m。具體的計(jì)算方法有三種： 按 ep 曲線計(jì)算； 用壓縮模量計(jì)算； 考慮前期固結(jié)壓力計(jì)算沉降。 具體尺寸如圖 21。路基的 平均 填土高度為 8m。 表 22 初始年折合成小客車的年平均日交通量 車型 初始 交通量 輛 /日 折算系數(shù) 折合成小客車 輛 /日 黃河 JN162 410 820 日野 KF300D 400 1200 長征 CZ361 410 1230 小轎車 5000 5000 合計(jì) N1=8250 由 公式（ 1— 1）可知道各種汽車折合成小客車的年平均日交通量： N 11 0. 15 8250( ????????????? ? ?? ???? N=42258 輛 /日 路基斷面的確定 由上一節(jié)的計(jì)算可知道，各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 N 為 39646 輛 /日，根據(jù) 《 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 （ JTG B012021） ，四車道高速公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量 為 25000 ～ 55000 輛。年平均日交通輛用 20 年的的平均值。預(yù)計(jì)竣工后第一年雙向日交通量如表 21。這是由于地表部分風(fēng)化、淋洗作用形成的，該硬殼層具有中等或低的壓縮性、較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的形成隨土的礦物成分、沉積環(huán)境、空隙水的成分及沉積年代而不同。 軟土的基本特性： （ 1）具有高含水量、低密度、低強(qiáng)度、高壓縮性、低透水性和中等靈敏度特點(diǎn)。 軟土及其特征 軟土是指 濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 第 2 章 軟土地基 沉降計(jì)算與地基處理 軟土地基的沉降計(jì)算 在軟粘土地基上修筑交通工程，除了要滿足地基穩(wěn)定性外，更重要的是要選取合理的沉降估算方法和相關(guān)的計(jì)算參數(shù)，