【正文】 疏水層，中粗砂含泥量小于 5%；再做碎石盲溝，將排入疏水砂層的水進行導(dǎo)流，排出場外，碎石盲溝通過砼管涵穿過圍堰排至場外，碎石盲溝按 %找坡；最后吹填一層中細(xì)砂至標(biāo)高 ，進行超載預(yù)壓。 圍堰施工平面布置圖 圍堰施工平面布置圖見圖 22。 施 工 保 護 措 施 施工場地內(nèi)有較多電力設(shè)施，為了避免由于吹填砂等外力導(dǎo)致電力設(shè)施傾側(cè)或倒塌，要考慮對施工場地內(nèi)的電力設(shè)施進行保護。詳見圖 24。 α、β — 參數(shù)，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(jié)系數(shù)，本工程地質(zhì)資料未提供數(shù)據(jù)，偏于安全，取值為 103cm2/s=； CV— 土的豎向排水固結(jié)系數(shù)，本工程地質(zhì)資料未提供數(shù)據(jù)，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(dāng)量換算直徑， dw=α *2(b+δ )/π α — 換算系數(shù)，取 ； b— 塑料排水板寬度，取 m； δ — 塑料排水板厚度，取 m。 沉降計算方法 （ 1） 最終豎向變形量計算 預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量按下式計算： n i=1 XXXX 大學(xué) 10 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(yīng)的孔隙比，由室內(nèi)固結(jié)試驗所得的比隙比 e和固結(jié)壓力 p（即 e~p）關(guān)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(yīng)的孔隙比，由室內(nèi)固結(jié)試驗所得的 e~p關(guān)系曲線查得； hi— 第 i層土層厚度； ξ — 經(jīng)驗系數(shù)，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 。 則： sf=ξΣ α *Δ pi*hi/(1+eoi) Δ pi— 第 i層土附加應(yīng)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(yīng)力沿深度的變化可忽略不計。 α — 取平均值 ； eoi— 取平均值 。 時間以開始施工塑料排水板為起點。第三次吹填的實際高度平均為 m。以上固結(jié)度是針對堆載到 m標(biāo)高計算的。 （ 2） 超載作用下沉降計算結(jié)果 表 34 90 天 沉降計算結(jié)果 吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最終沉降（ mm） 最終固結(jié)沉降（ mm） 90 天沉降（ mm） 90 天固結(jié)沉降（ mm） 90 天工后沉降（ mm） 最大值 2349 1678 1995 1324 354 最小值 1464 1046 1243 825 221 平均值 142 1907 1362 1619 1075 288 表 35 120 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(jié)沉降（ mm） 120天沉降（ mm） 120天固結(jié)沉降（ mm） 120天工后沉降（ mm） 最大值 2349 1678 2154 1483 195 最小值 1464 1046 1343 925 121 平均值 142 1907 1362 1204 158 XXXX 大學(xué) 13 表 36 150 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(jié)沉降（ mm） 150 天沉降（ mm） 150 天固結(jié)沉降（ mm） 150 天工后沉降（ mm） 最大值 2349 1678 2218 1547 131 最小值 1464 1046 1382 964 82 平均值 142 1907 1362 1800 1256 表 37 180 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(jié)沉降（ mm） 180 天沉降（ mm） 180 天固結(jié)沉降 （ mm） 180 天工后沉降（ mm） 最大值 2349 1678 2247 1576 102 最小值 1464 1046 1400 982 64 平均值 142 1907 1362 1824 1279 83 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。 考慮到本計算過程采用了較多的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，實際卸載時間應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測結(jié)果進行調(diào)整。 根據(jù)費連紐斯公式，地基承載力特征值為： fak= ft/k XXXX 大學(xué) 15 k— 安全系數(shù)，本工程取值 。 計算結(jié)果 由于本工程加載速率快，顯 然 超過地基軟土的抗剪強度，地基土在剪切破壞后重塑，其承載力將受影響。 設(shè)計要求卸載后載荷試驗地基承接力 120 kpa，由于卸載后，地表為平均 厚的砂層，本工程要求 吹填 砂 層 密實度 85%，因此，在地表形成了較堅硬的硬殼 層 ，載荷試驗地基承載力主要取決于砂層的承載力，可滿足設(shè)計要求。選定圓心為 O 半徑為 R 的一個圓弧滑裂面，將圓弧面以上土體分成若干垂直土條，圖示為第 I 土條及其上作用力，土條兩側(cè)的作用力忽略不計。 地基部分的抗滑力矩由下式計算： ［ M 抗 ］ AB=R?BA［ culi+ WIicosα itanφ u+ WⅡ iUcosα itanφ cu］ 式中 cu，φ u—— 不排水剪求得的強度指標(biāo)； φ cu—— 固結(jié)不排水剪求得的內(nèi)摩擦角； U—— 地基平均固結(jié)度。 Kh=? ??????BACBiiIIiiIIIBAuiniuiIiiaWaWWaUWaWls i ns i n)(tanc o stanc o sC u ］φφ［ +? ?????BACBiiIIiiIIICBIIi I I iimaWaWWaWls i ns i n)(t a nc osC II ］φη［η 以上計算，考慮了軟土地基固結(jié)強度的增加 。 C B XXXX 大學(xué) 17 4 方案 2 設(shè)計計算 固 結(jié) 度 及 沉 降 計 算 方 法 固結(jié)度計算方法 一級或多級等速加載條件下，豎井穿透受壓土層地基平均固結(jié)度計算公式如下： Ut=Σ (qi/ΣΔ p)[(TiTi1)(α /β )*eβ t(eβ Ti eβ Ti1)] 式中： Ut— t 時間地基的平均固結(jié)度； qi— 第 i 級荷載的加載速率； ΣΔ p— 各級荷載的累加值； Ti1， Ti— 分別為第 i 級荷載加載的起始和終止時間（從零點起算），當(dāng) 計算第 i級荷載加載過程中某時間 t 的固結(jié)度時， Ti改為 t。 經(jīng)計算， dw=， n=， Fn=, β = 考慮到井阻、涂抹和擾動影響，以上公式計算的固結(jié)度需乘以折減系數(shù)，根據(jù)本n i=1 XXXX 大學(xué) 18 工程情況，折減系數(shù)取值 。 由于本工程地 質(zhì)資料未提供 e~p 關(guān)系曲線，根據(jù)本司以往的施工經(jīng)驗，可利用壓縮系數(shù)α ~，α ~=( )/，式中 、 、 MPa 和 MPa 壓力下的孔隙比。在場地中部， Δ pi=γ 砂 h砂 ，砂的容重 γ 砂 按 20KN/m3取值。 （ 2） 最終固結(jié)沉降計算 s 固 = sf/ξ （ 3） 工后沉降計算 s 工后 = sf（ 1Ut） /ξ n i=1 i=1 n XXXX 大學(xué) 19 式中 Ut— 時間 t 的平均固結(jié)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(jié) 度 、 沉 降 計 算 結(jié) 果 第三次吹填前的固結(jié)度和沉降 根據(jù)下表所示的分級加載時間， 表 41 計算第三次吹填前（ 40 天時）固結(jié)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～ 20 20～ 30 40天后加 Δ p/ΣΔ p 0 Ti 20 30 Ti1 0 20 [(TiTi1)(α /β )*eβ t(eβ Ti eβ Ti1)]/ (TiTi1) t=40 U45 *=% 折減系數(shù) 注：以上固結(jié)度是針對堆載至 m標(biāo)高計算的。 表 42 40 天時沉降計算結(jié)果 吹填厚度（ m） 附加荷載 （ KN） 軟土層厚（ m） 最 終 沉 降（ mm） 施工期（ 40天）沉降（ mm） 工后沉降（ mm） 最大值 1508 964 544 最小值 991 634 357 平均值 1250 799 451 由以上計算可知，在第 三 次吹填前（ 40 天）時，軟基沉降量平均為 799mm，最大沉降量為 964mm。 XXXX 大學(xué) 20 第三次吹填后的固結(jié)度與沉降計算 固結(jié)度計算結(jié)果 表 43 根據(jù)下表所示的分級加載時間，計算固結(jié)度 加荷分級 項目 1級 2級 3級 備注 各級荷載高度（ m） 加荷時間（天） 0～ 20 20～ 30 40～ 70 Δ p/ΣΔ p Ti 20 33 70 Ti1 0 20 40 [(TiTi1)(α /β )*eβ t(eβ Ti eβTi1)]/ (TiTi1) t=90 t=120 t=150 t=180 U90 *=% 折減系數(shù) U120 *=% U150 *=% U150 *=% 注：以上時間從塑料排水板開始施工時計起。 由以上計算結(jié)果， 90 天的固結(jié)度達到 %， 120 天的固結(jié)度達到 %， 150天的固結(jié)度達到 %， 180 天的固結(jié)度達到 %。 分別按 150 天 和 180 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 46 150 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(jié)沉降（ mm） 150天完成的固結(jié)沉降（ mm） 剩余沉降（ mm） 最大值 2307 1648 1522 126 最小值 1341 958 959 0 平均值 1824 1303 1241 62 表 47 180 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(jié)沉降（ mm） 180 天完成的固結(jié)沉降（ mm） 剩 余 沉 降（ mm） 最大值 2326 1661 1587 74 最小值 1349 964 1000 0 平均值 1838 1313 1294 19 由以上計算結(jié)果，由于采用超載預(yù)壓，如果 150 天卸載，固結(jié)度達 %，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 126mm，平均沉降量 62mm；如果 180 天卸 載，固結(jié)度達 %，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 74mm，平均沉降量 19mm。 考慮到本計算過程采用了較多的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，實際卸載時間應(yīng)根據(jù)施工監(jiān)測結(jié)果進行調(diào)整。 根據(jù)費連紐斯公式，地基承載力特征值為： fak= ft/k k— 安全系數(shù)，本工程取值 。 計算結(jié)果 由于本工程加載速率快，顯 然超過地基軟土的抗剪強度，地基土在剪切破壞后重塑，其承載力將受影響。 設(shè)計要求卸載后載荷試驗地基承接力 120 kpa，由于卸載后，地表為平均 厚的砂層，本工程要求吹填砂層密實度 85%，因此，在地表形成了較堅硬的硬殼層，載荷試驗地基承載力主要取決于砂層的承載力，可滿足設(shè)計要求。選定圓心為 O 半徑為 R 的一個圓弧滑裂面，將圓弧面以上土體分成若干垂直土條，圖示為第 I 土條及其上作用力，土條兩側(cè)的作用力忽略不計。 地基部分的抗滑力矩由下式計算： ［ M 抗 ］ AB=R?BA［ culi+ WIicosα itanφ u+ WⅡ iUcosα itanφ cu］ 式中 cu，φ u—— 不排水剪求得的強度指標(biāo)； φ cu—— 固結(jié)不排水剪求得的內(nèi)摩擦角； U—— 地基平均固結(jié)