【正文】 形荷載的影響，更未考慮施工或預(yù)壓過程上基固結(jié)的作用。 4． 1． 7 由于在路基填筑過程中，土基產(chǎn)生沉降，因而實際填土厚度比路基橫斷面設(shè)計的路堤填土厚度要大。此例尚未設(shè)置豎向排水體，若設(shè)有豎向排水體，則差異會更 大。此增高的荷載厚度可用試算法計算，建議使用考慮了此增加厚度的 電算程序來進(jìn)行沉降、穩(wěn)定計算。 一般 φ =0 法不考慮土基固結(jié)后土層強度的提高；改進(jìn)的 φ =0 法則考慮固結(jié)度及地下水位對土基強度的影響。 畢肖普法或簡化的畢肖普法（克萊法）都必須事先測定土層的孔隙壓力或按滲流理論計算 U。參考文獻(xiàn) 28 為解決這一問題，提出了一個根據(jù)地下水位及路堤自重作用下，固結(jié)過程中的固結(jié)度求算孔隙壓力的方法，這就為推廣使用畢肖普法探索出一條途徑。 用有效固結(jié)應(yīng)力法計算穩(wěn)定安全系數(shù) F，當(dāng)固結(jié)度 U較小時，并不一定比用快剪指標(biāo)采用瑞典法（參見參考文獻(xiàn) 28）計算的安全系數(shù) F 大。 最合理的辦法是把抗剪指標(biāo)統(tǒng)一在有效應(yīng)力理論基礎(chǔ)上使用畢肖普法計算 F，也可使用瑞典法計算 F。對細(xì)粒土，在取填料的料場土樣做擊實試驗時，利用擊實后的土料飽水 3d 后，再進(jìn)行直剪快剪試驗，從而分別建立壓實度與 c、φ、γ的相關(guān)曲線。對粗粒土，在有條件時，可做大型直剪試驗； 無條件時，可用等重量代換法處理后，按常規(guī)進(jìn)行抗剪試驗。 4． 3 沉 降 計 算 4． 3． 1 目前土力學(xué)所介紹的粘性土地基的沉降計算方法，可分為兩大類：第一類是經(jīng)驗系數(shù)校正法，采用這種方法是出于對地基土的復(fù)雜性以及理論分析結(jié)果不可能有很高的精度的認(rèn)識。 第二類方法既看到了土的復(fù)雜性，同時也考慮到了現(xiàn)代工程對設(shè)計質(zhì)量要 求的提高，在計算模式及計算手段上不斷改進(jìn)，但并非完全擺脫了第一類方法；人們是從不同的角度來研究沉降的，所以有的成果僅是沉降計算的一個側(cè)面。這就是根據(jù)前期固結(jié)壓力將土的固結(jié)狀態(tài)分為正常固結(jié)、欠固結(jié)和超固結(jié)三種情況，借助于土體現(xiàn)場原始壓縮曲線計算主固結(jié)沉降的 elgP 曲線法。一般沉降計算依據(jù)的壓縮試驗資料是室內(nèi)單向壓縮的試驗結(jié)果，實際地基土 的變形并不是象在固結(jié)儀中僅沿一個方向這樣簡單，在豎向變形時測向變形也同時產(chǎn)生。這方面的研究工作是從 50 年代開始的。通過對地基沉降的全面分析，人們發(fā)現(xiàn)沉降的過程可分為三個階段 —— 瞬時沉降、主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降。 （ 4）從計算方法上改進(jìn)沉降計算。隨著電算技術(shù)的發(fā)展，人們有可能對復(fù)雜的但比較精確的理論模式進(jìn)行分析，比如 5 軟土地基處治及路堤設(shè)計 5． 1 一 般 規(guī) 定 5． 1． 1 近 10 年來隨著高速公路的發(fā)展，在軟基上修筑高路堤的機會很多。 產(chǎn)生失穩(wěn)的原因，很大程度與設(shè)計計算不當(dāng)或根本不重視穩(wěn)定驗算及填筑速度的控制設(shè)計有關(guān)。 （ 2）滿足穩(wěn)定設(shè)計指標(biāo)（如抗滑穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)大于規(guī)定值）（參見參考文獻(xiàn) 5）。 （ 4）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；路面鋪裝前預(yù)壓或超載預(yù)壓，多級加載的時間、高度、填筑速度的控制設(shè)計。 （ 6）為滿足環(huán)保要求而對施工條件、機具、材料的控制或選擇。這就要求解決計算手段問題，設(shè)計人員必須掌握一個功能強的軟土地基上路堤綜合處治的電算程序。國內(nèi)外對這個問題的看法不一樣，而且看問題的角度也在變化。 1970 年日本道路公團(tuán)關(guān)于土工、路面、排水及綠化的“設(shè)計要領(lǐng)”中的準(zhǔn)則是：一般路段的剩余沉降量，規(guī)定為預(yù)計的最終沉降量和路面工程結(jié)束時的沉降量之差；但進(jìn)行預(yù)壓處理時，則把卸荷以后的沉降量作為剩余沉降量來考慮，取值采用以下原則： （ 1）當(dāng)涉及到路面工程結(jié)束后的路面平整度時，容許值為 10cm； （ 2）當(dāng)涉及到箱涵開挖施工的預(yù)留沉降量時，容許值為 30cm。 最新的日本《等級公路設(shè)計規(guī)范》不考慮容許工后沉降，重點放在填方穩(wěn)定分析上。 原聯(lián)邦德國交通部 1990 年新頒布的《軟弱地基上道路建設(shè)規(guī)范》對預(yù)壓規(guī)定為：預(yù)壓荷載的高度及作用時間必須保證；道路運營期由于堤身自重及行車荷載作用，不引起地基土的初期加荷。次固結(jié)在這種預(yù)壓處理后可以忽略不計。法國要求橋頭引道部分的容許工后沉降為 3cm～ 5cm，在一般路段為 10cm，對應(yīng)的地基固緯度為 85％～ 95％。德國對預(yù)壓的要求是很嚴(yán)的，并通過預(yù)壓達(dá)到控制次固結(jié)的目的。 從國內(nèi)的情況看，公路上對這一問題的研究，在“六五”期間交通部重慶公路科研所主持的“利用經(jīng)濟(jì)可行的辦法進(jìn)行軟基處治的設(shè)計”課題中已涉及到。對于高等級公路鋪筑路面 20 年內(nèi)，鄰近橋梁等人工構(gòu)造物的路堤段（其長度據(jù)路線縱坡取 50m～ 100m）的容許值為 10cm～ 20cm，其它路段為 30cm～55cm。 在京津塘高速公路之后設(shè)計的廣佛、杭甬、深汕等高等級公路， 對容許工后 沉降也參考國內(nèi)外情況作了相差不大的規(guī)定。作為整個工程的第一步，設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格。路面設(shè)計使用年限是指大修的年限，在此之間的維修工作是必不可少的，即使非軟基上的道路也是如此。這些不利因素的影響在理論分析時很難 處理，這就造成了在施工后某段時間內(nèi)，理論推算結(jié)果與實際的較大差別。從京津塘高速公路軟基試驗工程的沉降觀測成果來看，設(shè)袋裝砂井或塑料排水板路段的路堤中心沉降，在 4～ 5 個月后恢復(fù)正常，而路肩處的沉降要在 6 個月后才恢復(fù)正常，所以限制預(yù)壓期不致過短是必需的。從近 10 年來國內(nèi)高等級公路軟基處治設(shè)計的情況來看，最短 6個月的預(yù)壓期，不論是從工期方面還是從經(jīng)濟(jì)方面考慮，都 是可接受的。同時由于土力學(xué)中的理論分析計算模式都是建立在一定的假定基礎(chǔ)之上的，眾多不確定因素的影響就造成了理論分析結(jié)果與實際的差異。比如根據(jù)孔隙水壓力的變化、側(cè)向變位樁的位移判斷路堤的穩(wěn)定性；由實測沉降曲線計算沉降速率決定路面鋪筑時間等。 5． 2 墊層與淺層處治 5． 2． 1～ 5. 2. 2 在地基處理與加固中，墊層通常指換土墊層處治方法，就是把基底下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土基全部或部分挖除，用砂、碎石等強度高、水穩(wěn)性能好的粒狀材料回填，這實際上屬于淺層處治措施。由于這種墊層的作用在于排水，所以選材上多用中、粗砂。墊層的寬度適當(dāng)大于路堤底寬，可 以防止施工過程中由于施工機械的破壞對墊層的有效作用造成的影響。因為孔隙水是在地基中孔隙水壓力消散過程中排出的，是有壓水，只要排水通道不斷開，孔隙水就能排出地基，這一點已被試驗工程所證實。 淺層處治一般指從地表 30cm～ 150cm 之間，但隨施工機械能力的提高，適用范圍也在擴大。 5． 2． 3～ 5． 2. 4 鐵路規(guī)范（參見參考文獻(xiàn) 17）規(guī)定，當(dāng)軟土厚度小于 3m 時可用換填、拋石擠淤措施，故對適用條件作了如條文的規(guī)定。拋石（堆土）排淤實質(zhì)上是使土基產(chǎn)生整體剪切滑移破壞而達(dá)到置換軟土的目的。為達(dá)到排水及隔離 的作用，網(wǎng)狀材料或土工布都鋪在砂或砂礫墊層下，但對上述 鋪設(shè)材料的方法能作出定量試驗研究的為數(shù)很少（參見參考文獻(xiàn) 10）。排淤后置換區(qū)域的 c、φ 值可取用路堤填料的 c、φ值。拋石（堆土）排淤僅適用極軟塑、流塑的軟土。塑料格柵的拉力比有紡?fù)凉げ嫉睦Υ?。僅參考文獻(xiàn) 36 從蠕變及排水考慮，建議采用無紡布且建議預(yù)拉加筋以減少加筋路堤的水平位移。 在軟土地基上一般加筋路堤的邊坡坡度與一般的填土路堤邊坡坡度相同，否則按加筋上擋墻設(shè)計。一般有紡織物延伸率小于 40％（參見參考文獻(xiàn) 38），土工格柵則小于 20％。 參考文獻(xiàn) 38 建議選用延伸率為 ％～ ％的抗拉強度為設(shè)計強度；有的則允許有 10％的延伸率。我國云南水塘立交橋高路堤也按 10％的延伸率取用設(shè)計拉力，已通車數(shù)年來未出現(xiàn)問題?？芍幙楊愅凉げ嫉淖畲螅ㄆ屏褧r）延伸率一般不會大于 35％；非編織類的織物強度低，變形大，價格高，故一般不宜作為路堤的加筋材料。 5． 5． 4 為滿足加筋材料的抗拉拔作用而作了本條規(guī)定。 我國《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（ JTJ 015－ 91）中的表 5． 1 內(nèi)，列出了在不同荷載組合下，抗拔安全系數(shù)為 1． 2～ 2． 0。 5． 5． 5 根據(jù)參考文獻(xiàn) 43的介紹，土的內(nèi)摩擦角 φ s與加筋材料間 應(yīng)力集中作用三方面來共同提高穩(wěn)定系數(shù)的。復(fù)合地基屬地基范疇，而樁基屬基礎(chǔ)范疇，兩者有本質(zhì)區(qū)別。但實際上復(fù)合地基中，可能存在變形不協(xié)調(diào)情況（例如樁的刺入破壞），但它遠(yuǎn)比樁基中變形不協(xié)調(diào)情況程度低，故采用復(fù)合地基理論比傳統(tǒng)的樁基理論更為合理?？辜魪姸劝磸?fù)合地基理論計算（參見參考文獻(xiàn) 2 4 45），為了進(jìn)行路堤穩(wěn)定驗 算，只需計算復(fù)合地基的抗剪強度及路堤的整體抗剪裂的穩(wěn)定安全系數(shù)，不需計算單樁承載力。當(dāng)然對其它粒料樁，如用沉管法也不應(yīng)作限制。但在國外在 1983 年～ 1988 年間有多個作者根據(jù)工程實例（參見參考文獻(xiàn) 49）撰文指出：水振沖法可用于 cu=15kPa～50kPa 的地基。 Juran 等（ 1988 年）指出，在他們統(tǒng)計的 24 項工程中， cu＜20kPa 的占 54％，其中 cu＜ 10kPa 的占 12％， 10kPa＜ Cu＜ 15kPa 的占 15％， 15kPa＜ Cu＜ 20kPa 的占 27％。德國有人指出（參見參考文獻(xiàn) 47），水振沖法只適用于不排水抗 剪強度為 15hP～ 50kPa的軟土。值得注意的是：《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（參見參考文獻(xiàn) 46）根本就未對用擠密（沉管）成孔的砂、石樁的地質(zhì)條件進(jìn)行限制，而只對濕法的振沖樁作了地質(zhì)條件的限制。 王盛源在珠江電廠地基處治（參見參考文獻(xiàn) 49）中，用濕法大粒徑碎石樁對十字板剪切強度僅 13kPa～ 17kPa、淤泥深達(dá) 21m 的地基處理成功；交通部重慶公路科研所在云南的試驗路上用水振沖碎石樁處理了土基的十字板強度為10kPa～ 20kPa 的軟土地獲成功。 5． 8． 4 《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（ JTJ 015－ 91）規(guī)定砂（碎）石類土的計算內(nèi)摩擦角為 35176。砂類土為 28176?！?45176。國外一些著名施工單位也有采用高達(dá) 42176。日本（參見參考文獻(xiàn) 12）規(guī)定，砂用 25176。盛從文建議用 38176。對卵石或砂卵石可采用 38176。砂卵（礫）石用 35176。 5． 8． 7 粒料樁與樁間土的應(yīng)力比 n 是隨土質(zhì)與深度的不同以及荷載的大小、作用時間而變化的。日本（參見參考文獻(xiàn) 45）建議 n采用 2～ 5，日本規(guī)范（參見參考文獻(xiàn) 12）規(guī)定用 3。 5． 8． 11 粒料樁的級配要求是直接引用日本規(guī)范（參見參考文獻(xiàn) 12）。珠江電廠碎石樁的碎石尺寸放寬到 15cm，為慎重起見本規(guī)范放寬到 10cm。也可以用加固土樁緊密排列形成一條條的或格狀的地下連續(xù)加固土墻。顯然粉狀比漿狀的技術(shù)效果好，但機械設(shè)置要復(fù)雜些，且粉塵污染大。因此不能將石灰樁與石灰加固土樁混淆。 5． 9． 3 由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（參見參考文獻(xiàn) 49）知深層攪拌法適用于地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于 120kPa 的軟土地基。 σ o= ，取安全系數(shù)為 3，則軟土的容許承載力 σ o=，其地基不排水剪應(yīng)力不大于 45KPa 。 5． 9． 7 加固土樁的加固土試件可在室內(nèi)制備，但因室內(nèi)拌合比實際工程拌合得均勻，據(jù)參考文獻(xiàn) 37 介紹現(xiàn)場加固土的強度與室內(nèi)試驗強度之比，一般最差的也可確保 1／ 4～ 1／ 3。故本條規(guī)定室內(nèi) 制 備 的 加 固 土 試 件 的 強 度 q u 治后是否預(yù)壓有關(guān)，當(dāng)末預(yù)壓時 n隨荷 載 P 加大而變大，預(yù)壓后 n 隨荷載 P加大而減少。對兩根水泥拌合土樁的試驗結(jié)果的 n 為 5～ 8。據(jù)郭志業(yè)（參見參考文獻(xiàn) 49）在上海以及據(jù)連云港、福州、昆明的水泥加固樁的實測試驗可知 n 一般為 ～ （按 n 隨時間基本穩(wěn)定后統(tǒng)計），而大多數(shù)實測的 n值能保證在 3～ 4，郭志業(yè)建議 n 取 ～ ，故作了如本款的規(guī)定。另一方面為加強發(fā)揮某一作用，往往也可同時采取一種以上的措施來促進(jìn)該作用的加強。 軟土地基的處治方法很多，但有些處治方法并不適于公路上應(yīng)用。強夯碎石（粒料）樁因其處治的樁深難以預(yù)測，故未列入規(guī)范中。該程序各措施 的作用綜合計算，不是單一的簡單疊加，而是將它們的各自作用與沉降、固結(jié)度、穩(wěn)定計算有機的進(jìn)行綜合計算。 設(shè)計方案確定后，對于軟土而言，有必要進(jìn)行工前或工中試驗路的測試，以便修正設(shè)計。有些處治手段如土工織物、碎石樁、粉噴樁實踐還不多，資料數(shù)據(jù)缺乏；有些處治手段的加固機理以及計算方法目前還不是十分明確，尚須進(jìn)一步探討。 6． 1． 2～ 6． 1． 5 軟基處治和其它土工問題的解決一樣，包括以下四個環(huán)節(jié)： （ 1）對地質(zhì)資料、土工 試驗的詳細(xì)檢查，對設(shè)計圖和實踐經(jīng)驗的調(diào)查研究。 （ 3）施工現(xiàn)場的監(jiān)測（參見參考文獻(xiàn) 58），觀測數(shù)據(jù)的收集。 上述四個環(huán)節(jié)是解決土工問題最理想的方法，即近年來國際巖土工程界提出的觀測方法（參見參考文獻(xiàn) 59），稱其為“邊觀察，邊分析”方法，必要時可據(jù)以修改設(shè)計（參見參考文獻(xiàn) 60）。 6． 1． 7 在軟基處治施工過程中，要特別注意環(huán)境保護(hù)。 6． 2 層及淺層處治 6． 2． 1 墊層與淺層處治的最簡單做法是表層加固。 6． 2． 2 當(dāng)泥沼及軟土厚度小