1、<p>　　某變電站場地軟基處理設(shè)計</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　系（部）： 土木工程 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑工程技術(shù) </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年5月19日</p

2、><p>　　目錄 </p><p>　　一、設(shè)計任務(wù)書 …………………………………………………………………………</p><p>　　工程概況 …………………………………………………………………………</p><p>　　（1）項目位置 ………………………………………………………………</p><

3、p>　?。?）項目功能 ………………………………………………………………</p><p>　　（3）場地現(xiàn)狀 ………………………………………………………………</p><p>　　場地條件與地質(zhì)條件 ……………………………………………………………</p><p>　?。?）場地條件 ………………………………………………………………</p><

4、;p>　?。?）地質(zhì)條件 ………………………………………………………………</p><p>　?。?）土工參數(shù)指標(biāo) ………………………………………………………… </p><p>　?。?）水文條件 ………………………………………………………………</p><p>　　3、場地軟基處理標(biāo)準(zhǔn) ………………………………………………………………</p&

5、gt;<p>　　4、設(shè)計內(nèi)容及要求 ………………………………………………………………</p><p>　　二、設(shè)計說明書 ………………………………………………………………</p><p>　　繪制典型斷面圖以及地質(zhì)剖面圖…………………………………………………</p><p>　?。?）地質(zhì)剖面圖定義、概念、作用 ………………………………………<

6、/p><p>　　分層總和法計算各鉆孔處地基使用期沉降、預(yù)壓期沉降及殘余沉降</p><p>　?。?）堆載預(yù)壓法使用期沉降 ………………………………………………</p><p>　?。?）堆載預(yù)壓法預(yù)壓期沉降 …………………………………………</p><p>　?。?）堆載預(yù)壓法殘余沉降 …………………………………………</p>

7、<p>　　（4）真空堆載預(yù)壓法使用期、預(yù)壓期、殘余沉降 ………………</p><p>　　3、高木俊介法鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的關(guān)系曲線 ……………………………</p><p>　?。?）加載計劃曲線 ……………………………………………………</p><p>　?。?）相關(guān)參數(shù)的計算 ……………………………………………………</p>&

8、lt;p>　?。?）各鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的曲線圖 ……………</p><p>　　4、堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓施工工藝流程 …………………………</p><p>　?。?）堆載預(yù)壓法工藝流程 ……………………………………………………</p><p>　?。?）真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法工藝流程 ……………………………………………</p><

9、;p>　?。?）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) ……………………………………………………</p><p>　　5、地基斷面圖、塑料排水板布置平面圖、壓膜溝大樣圖、慮管布置圖</p><p>　　6、雙曲線法、三點法、淺岡法推算最終沉降量、工后沉降與固結(jié)度</p><p>　　（1）雙曲線法、三點法、淺岡法基本原理</p><p>　?。?）S-3沉降板最

10、終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 …………………………</p><p>　?。?）S-5沉降板最終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 …………………………</p><p>　?。?）S-7沉降板最終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 ………………………… </p><p>　　三、設(shè)計成果及主要結(jié)論 …………………………………………………………………</p><p>

11、　　1、設(shè)計成果 ……………………………………………………………………………</p><p>　　2、主要結(jié)論 ……………………………………………………………………………</p><p>　　四、參考文獻 …………………………………………………………………………………</p><p>　　五、附錄 ………………………………………………………………………………………&

12、lt;/p><p>　　六、致謝 ………………………………………………………………………………………</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　1 工程概況</b></p><p><b>　?。?）項目位置</b></p><

13、p>　　110kV變電站擬建場地在深圳機場擴建項目填海場地內(nèi)，位于已建深圳寶安機場的西南部，緊鄰填海區(qū)南側(cè)海堤（如圖1）。變電站規(guī)劃占地面積約為4000m2，軟基處理面積7158m2。</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　圖中尺寸單位均以m計；</p><p>　　軟基處理范圍為abcde閉合區(qū)域。</p

14、><p>　　圖1 變電站軟基處理平面圖</p><p><b>　?。?）項目功能</b></p><p>　　變電站主要功能是為新建的二跑道和航站樓及設(shè)施供電，屬于機場擴建項目的重要附屬工程。根據(jù)變電站平面布置圖，場地將布置3臺110kV變壓器、配電室、電容室和相關(guān)配套設(shè)施，以及環(huán)形道路。</p><p><b&g

15、t;　　（3）場地現(xiàn)狀</b></p><p>　　變電站擬建場地位于濱海潮間帶，現(xiàn)狀為魚塘。塘底標(biāo)高-0.5～0.3m，水深1.0～1.5m。規(guī)劃場地基本處于一口魚塘之內(nèi)，具備抽排水的條件。</p><p>　　擬建場地所處片區(qū)的地貌和地質(zhì)條件與機場擴建填海項目基本一致，參照有關(guān)地勘資料，本工程場地普遍有一層較深厚的海積淤泥層，性質(zhì)軟弱、壓縮性大，未經(jīng)處理不能作為持力層。對于

16、本工程而言，重要的是魚塘填土形成陸域之后，將會發(fā)生較大的工后沉降，預(yù)計達到1.0m以上，將會影響設(shè)備、道路的正常使用，所以場地填筑和軟基處理是變電站建設(shè)的先導(dǎo)工程。場地軟基處理主要解決形成場地后的長期沉降問題，以及場地填筑邊界的穩(wěn)定問題，同時可解決道路、停車場的地基處理。</p><p>　　2 場地條件與地質(zhì)條件</p><p><b>　　（1）場地條件</b>&

17、lt;/p><p>　　擬建變電站規(guī)劃用地處于機場擴建項目規(guī)劃填海區(qū)范圍的南端，填海邊界的拋石海提已施工，場地及周邊狀態(tài)為魚塘。目前尚無專門的進場道路，場地的南側(cè)緊鄰已建的拋石海堤，可作為臨時施工道路，便于土、砂等建材的運輸。場地的北端鄰規(guī)劃道路，將作為變電站的進出通道。</p><p><b>　?。?）地質(zhì)條件</b></p><p>　　根據(jù)

18、相近鉆探孔揭露，場地地層條件自下而上簡述如下：</p><p>　　人工填土，為淤泥質(zhì)粘性土，由淤泥脫水形成。</p><p>　?、?淤泥，海積成因，灰～灰黑色，表面易流動，具腥臭味，有機質(zhì)含量為3.59～10.07％，部分含粉細砂。該淤泥具有高含水量、高壓縮性、極低強度、欠固結(jié)等特點。該層在場地中普遍連續(xù)分布，平均層厚5.5m。</p><p>　?、?粉質(zhì)粘土

19、，沖洪積成因，土質(zhì)細膩均一，飽和、可塑狀態(tài)。場地內(nèi)該層普遍分布，層厚約2.0m，平均標(biāo)貫擊數(shù)11擊。</p><p>　　④ 砂層，沖洪積成因，整體上呈溝狀，透鏡狀分布，飽和、中密狀態(tài)，有較高含量的粘粒，平均厚度約2.0m。</p><p>　?、?砂質(zhì)粘性土，由花崗巖，花崗片麻巖風(fēng)化殘積而成，飽和、可塑～硬塑狀態(tài)。</p><p>　　從上述地層條件可以看出，場地

20、內(nèi)淤泥②是軟基處理的對象。</p><p><b>　　（3）土工參數(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　根據(jù)機場擴建項目已有的三份地質(zhì)勘察報告，統(tǒng)計魚塘區(qū)淤泥的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，本工程軟基處理設(shè)計采用的土工參數(shù)指標(biāo)如下：</p><p>　　表1 物理性質(zhì)與壓縮性指標(biāo)</p><p><b>　　表2 強度

21、指標(biāo)</b></p><p>　　表3 淤泥的固結(jié)系數(shù)及次固結(jié)系數(shù)</p><p><b>　　（4） 水文條件</b></p><p>　　場地各地層中，淤泥層，淤泥質(zhì)粘土層，淤泥下臥的粉質(zhì)粘性層（包括沖洪積粘土和殘積粘性土）均為隔水層。沖洪積粘性土之下的砂層為強透水層，地下水較豐富，與海水具有連通關(guān)系，并具有微承壓性。</

22、p><p>　　3 場地軟基處理標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　變電站場地軟基處理工程采用下述標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求：</p><p>　　場地填筑并經(jīng)軟基處理后交工面標(biāo)高：3.5m；</p><p>　　地面堆載強度：28KPa（1.7m土柱，一般市政道路的要求），使用荷載50kPa；</p><p>　　交工后使用期20年內(nèi)地面工后

23、沉降量不大于20cm；</p><p>　　場地內(nèi)差異沉降小于1/500，50m范圍沉降小于10cm；</p><p>　　填土壓實度：表面達到93％，其余90％；</p><p>　　預(yù)壓時間90天時，固結(jié)度不小于75％；卸載固結(jié)度不小于85%；殘余沉降不大于30cm。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容及要求</b>

24、;</p><p>　　根據(jù)表4鉆孔點土層分布情況，繪制南北向、東西向兩個典型斷面1-1與2-2的地質(zhì)剖面圖。</p><p>　　表4 鄰近參考鉆孔點土層分布（單位m）</p><p>　　備注：ZK01、ZK02、ZK03由北至南布置，ZK04、ZK02、ZK05由西至東布置，砂質(zhì)粘土層未鉆穿。</p><p>　　（2）采用分層總和法，

25、計算采用堆載預(yù)壓法、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓兩種軟基處理方法時，設(shè)計預(yù)壓荷載下表4各鉆孔處地基使用期沉降、預(yù)壓期沉降及殘余沉降。其中堆載預(yù)壓填土高約5m，使用荷載50kPa；真空堆載聯(lián)合預(yù)壓真空荷載與上覆填土荷載之和為180kPa。</p><p>　　（3）根據(jù)圖2制定的真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加載計劃，采用《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》改進的高木俊介法計算表4各鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的關(guān)系曲線。</p><

26、p><b>　　圖2 加載計劃</b></p><p>　　（4）分別簡述堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓兩種軟基處理施工工藝流程，并分別繪制兩種軟基處理典型斷面圖、塑料排水板布置平面圖、壓膜溝大樣圖、濾管布置圖等。（2～3張A3圖）</p><p>　?。?）表3為堆載預(yù)壓法處理變電站場地設(shè)置的三個監(jiān)測沉降板的沉降觀測值與時間數(shù)據(jù)，試分別利用Asaoka法、三點法、

27、雙曲線法推算最終沉降量、工后沉降與固結(jié)度。</p><p>　　表3沉降板沉降觀測記錄</p><p><b>　　設(shè)計說明書</b></p><p>　　1、繪制南北向、東西向兩個典型斷面1-1與2-2的地質(zhì)剖面圖。</p><p>　?。?）地質(zhì)剖面圖定義及作用：</p><p>　　地質(zhì)剖面

28、圖是按照一定比例尺，表示地質(zhì)剖面上的地質(zhì)現(xiàn)象及其相互關(guān)系的圖件。垂直巖層走向的地質(zhì)剖面圖稱地質(zhì)橫剖面圖；平行巖層走向的剖面圖稱地質(zhì)縱剖面圖；按水平方向編制的剖面圖稱地質(zhì)斷面圖。</p><p>　　地質(zhì)剖面圖與地質(zhì)圖相配合，可以獲得地質(zhì)構(gòu)造的立體概念。</p><p>　?。?）1-1與2-2地質(zhì)剖面圖見附圖1。</p><p>　　2、分層總和法計算各鉆孔處地基使

29、用期沉降、預(yù)壓期沉降及殘余沉降。</p><p>　　（1）堆載預(yù)壓法使用期沉降：</p><p>　　1）使用期附加荷載確定：</p><p>　　附加荷載=使用荷載+地面堆載強度×0.8=50+28×0.8=72.4 kPa。</p><p>　　各鉆孔土層情況與參數(shù)詳見設(shè)計任務(wù)書。</p><p&

30、gt;　　3）分層總和法計算最終沉降量：</p><p>　　對于人工填土與粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土層：</p><p><b>　　其中：為附加荷載；</b></p><p>　　對于淤泥層，為欠固結(jié)土：</p><p>　　其中：為淤泥層的先期固結(jié)壓力，取該層平均自重壓力的0.2倍。</p><p>

31、;　　4)堆載預(yù)壓法使用期沉降計算結(jié)果匯總表：</p><p>　?。?）堆載法預(yù)壓期沉降：</p><p>　　1）預(yù)壓期附加荷載的確定：</p><p>　　附加荷載=堆載預(yù)壓填土厚度×20kPa=5×20=100 kPa。</p><p>　　2）、3）、4）與使用期沉降計算方法相同。</p><

32、p>　　堆載預(yù)壓法預(yù)壓期沉降計算結(jié)果匯總表</p><p>　?。?）堆載法殘余沉降計算（主要計算淤泥層殘余沉降）</p><p>　　1）各鉆孔處淤泥層固結(jié)度的計算：該固結(jié)度的計算應(yīng)在一級瞬時加載，考慮豎向、徑向同時排水的條件下計算地基的平均固結(jié)度</p><p><b>　　其中：=1-，</b></p><p&g

33、t;　　式中 ——豎井直徑，，b、δ為排水板的寬度和厚度；</p><p>　　——豎井影響范圍的直徑，=1.05L,L取0.9m；</p><p><b>　　n——井徑比，；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　Cv——豎向固結(jié)系數(shù)；</p>&l

34、t;p>　　Ch——徑向固結(jié)系數(shù)；</p><p>　　各鉆孔處淤泥層固結(jié)度匯總表</p><p>　　2）20年沉降量（使用期）=使用期沉降量Si×（t=20年時的固結(jié)度）</p><p>　　各鉆孔處20年沉降量（使用期）匯總表</p><p>　　3）預(yù)壓30d、60d、90d的沉降量（預(yù)壓期）=預(yù)壓期沉降量Si

35、5;（t=30d、60d、90d時的固結(jié)度）</p><p>　　各鉆孔處30d、60d、90d的沉降量（預(yù)壓期）匯總表</p><p>　　4) 預(yù)壓30d、60d、90d殘余沉降=20年沉降量（使用期）-預(yù)壓30d、60d、90d的沉降量（預(yù)壓期）</p><p>　　堆載預(yù)壓法殘余沉降計算結(jié)果匯總表</p><p>　?。?）真空堆載聯(lián)

36、合預(yù)壓法使用期沉降與堆載法使用期沉降結(jié)果相同（詳見堆載預(yù)壓法使用期沉降計算結(jié)果匯總表），預(yù)壓期沉降以及殘余沉降計算方法與堆載預(yù)壓法計算方法相同，這里不再累述。</p><p>　　真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法預(yù)壓期沉降計算結(jié)果匯總表</p><p>　　真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法殘余沉降計算結(jié)果匯總表</p><p>　　3、采用改進的高木俊介法鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的關(guān)系曲線。

37、</p><p><b>　?。?）加載計劃曲線</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計計算參數(shù)</b></p><p>　　塑料排水板的尺寸：b=110mm,δ=4mm；</p><p>　　dw=2(b+δ)/π=72.575mm</p><p>　　塑料排水板采

38、取正三角形布置，間距l(xiāng)=0.9m；</p><p>　　de=1.05×0.9=0.945m</p><p>　　3)淤泥豎向固結(jié)系數(shù)Cv=4.5×10-4(cm2/s)</p><p>　　徑向固結(jié)系數(shù)Ch=5.0×10-4(cm2/s)</p><p>　　（3）由編寫的EXCEL高木俊介計算法計算表計算固結(jié)

39、度，并繪制各鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的曲線圖</p><p><b>　　ZK01固結(jié)曲線</b></p><p><b>　　ZK02固結(jié)曲線</b></p><p><b>　　ZK03固結(jié)曲線</b></p><p><b>　　ZK04固結(jié)曲線</b&

40、gt;</p><p><b>　　ZK05固結(jié)曲線</b></p><p>　　由以上各鉆孔的固結(jié)曲線可以看出，當(dāng)t=115d時，各鉆孔的固結(jié)度均大于85%，因此選擇在加載后第115天進行卸載。</p><p>　　4、堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓施工工藝流程</p><p><b>　　（</b>

41、</p><p>　　1）堆載預(yù)壓法工藝流程</p><p><b>　　1）場地清理及排水</b></p><p>　　清理場地，掃除凸出表面的堅硬物體，使基底表面平整、光潔、無坑洼現(xiàn)象，局部坑洼或不平順處，應(yīng)由人工修正，使其平順。</p><p><b>　　2）塘底晾曬</b></p&g

42、t;<p>　　對經(jīng)試驗檢測合格的基床底層的填筑頂層，進行地基高程、寬度、橫坡、平整度等測量，整理后填報地基底層分項工程表，自評合格后，報監(jiān)理工程師檢查驗收，驗收合格后進入堆載預(yù)壓的施工。</p><p><b>　　3）鋪設(shè)土工布</b></p><p>　　在預(yù)壓土填筑施工前，于地基頂面鋪設(shè)一層二布一布土工布，以防止預(yù)壓土對基床底層造成污染和地表降水

43、滲入基床底層，同時也為預(yù)壓期滿后的卸載提供分界依據(jù)，防止卸載時擾動基床底層結(jié)構(gòu)，保證地基的整體性和穩(wěn)固性。用于堆載預(yù)壓的土工布應(yīng)進行檢測，符合設(shè)計（＞150g/m2，CRB頂破強度不小于2.0KN）要求。</p><p>　　基床底層頂面處理晾曬后即開始鋪設(shè)土工布，鋪設(shè)時一般從地基的一側(cè)到另一側(cè)，土工布縱、橫向接縫采用搭接，其搭接長度應(yīng)不小于10cm，搭接的疊壓方向要一致，把上預(yù)壓土方向的一側(cè)放在上面。土工布鋪設(shè)

44、應(yīng)做到平整順直，沒有褶皺、扭曲、損壞等，同時還應(yīng)注意盡量減少接縫，避免過量拉伸，損壞土工布的使用性能。土工布在邊坡搭接時應(yīng)人工進行適當(dāng)縫合。預(yù)壓土頂面兩側(cè)覆蓋2m，并用土壓住，防止風(fēng)將其刮起。</p><p><b>　　4）鋪設(shè)砂墊層</b></p><p>　　選用干凈、泥質(zhì)等雜質(zhì)含量不超過5%的中粗砂進行砂墊層鋪設(shè)。砂墊層鋪設(shè)厚度為20-30cm，分兩次進行，打

45、設(shè)砂井（塑料排水板）前應(yīng)在地面鋪設(shè)10cm的砂墊層，砂井（塑料排水板）打設(shè)后鋪設(shè)剩余部分。</p><p><b>　　5）打設(shè)砂井</b></p><p>　　砂井施工的平面位置允許偏差為±20cm（水下），±10cm(陸地)。底面標(biāo)高符合設(shè)計要求，頂面標(biāo)高應(yīng)高出砂墊層20-40cm；垂直度允許偏差為±1.5cm/m，當(dāng)遇到漂石、塊石等

46、，難以在原位成孔時，應(yīng)移位補打，移位距離不得大于砂井間距的30%。</p><p>　　砂井打設(shè)機套管時，嚴禁發(fā)生扭結(jié)、斷裂等現(xiàn)象；高出砂墊層的砂井應(yīng)埋入砂墊層中間，不得下觸泥面上露砂面。</p><p>　　6）分層填筑預(yù)壓土放置沉降板</p><p>　　按設(shè)計要求，填筑到基床底層后，測量放出堆載預(yù)壓土的邊線，開始進行預(yù)壓土的施工。預(yù)壓土利用相臨挖方段棄土或附近

47、規(guī)定取土場，不得使用淤泥土或含垃圾雜物的填料，填筑時采用挖掘機或裝載機裝土，自卸汽車運輸，推土機攤鋪，平地機配合人工整平，用裝載機輪胎或挖掘機履帶壓實，分層填筑層厚不大于1m，要求填土碾壓后平均容重不小于18KN/m3，用灌水法檢測其每層的密實度，具體計算實際堆載土的容重如下：</p><p>　　土的容重 r =土的密度 ρ × 重力加速度 g </p><p>　　即：r

48、 =ρ×g 容重的單位是kN/m3 密度單位是kg/m3 g=9.8m/s2</p><p>　　所以堆載預(yù)壓土碾壓后密度不小于：ρ=18KN/m3/9.8m/s2=1.84g/cm3</p><p>　　每層堆載土上完適當(dāng)壓實后，用灌水法測該層的密實度，若密度不小1.84g/cm3，檢測合格，滿足設(shè)計要求經(jīng)監(jiān)理同意后進行下一層填筑。堆載時嚴格控制加載速率，邊堆土邊推平，填

49、筑預(yù)壓土過程中，要對沉降觀測板和側(cè)向位移觀測樁按規(guī)范規(guī)定的頻次進行觀測，確保每級荷載下的穩(wěn)定性。</p><p>　　沉降觀測樁的埋設(shè)根據(jù)設(shè)計圖紙要求，全線根據(jù)設(shè)計斷面設(shè)置沉降觀測樁進行沉降及位移觀測，上堆載預(yù)壓土?xí)r應(yīng)將沉降觀測板測桿接至堆載預(yù)壓土頂面以上10cm，同時在基床底層頂面設(shè)置臨時沉降板，臨時沉降板測桿隨預(yù)壓土的填高往上接至預(yù)壓土的頂面，高出預(yù)壓土頂面不得大于10cm。上土?xí)r要做好對沉降觀測管的保護，先

50、將沉降觀測管周圍用土圍起來，再上其余土，防止機械碰撞沉降觀測管。</p><p><b>　　7）沉降觀測及評估</b></p><p>　　在預(yù)壓土分層填筑過程中及填筑完成后的預(yù)壓期內(nèi)，按照設(shè)計要求的頻率進行詳細的沉降觀測，達到規(guī)定的預(yù)壓時間（至少6個月）后進行工后沉降分析，分析評估沉降穩(wěn)定并且工后沉降滿足要求后進行卸載。沉降觀測由沉降觀測組負責(zé)完成，預(yù)壓期的沉降觀

51、測從加載施工開始時起，觀測頻率按要求為：第一個月1次/周，第2、3個月1次/2周，3個月以后1次/月。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計文件，結(jié)合實際沉降情況及整個工程工期的要求，堆載預(yù)壓期不少于6個月。堆載預(yù)壓卸載時間應(yīng)根據(jù)觀測資料和工后沉降推算結(jié)果，由建設(shè)單位組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位共同研究確定卸載時間，如果沉降期滿沉降變形仍不收斂，及時與監(jiān)理方、設(shè)計方以及業(yè)主方取得聯(lián)系，共同協(xié)商，采取延長預(yù)壓期等相應(yīng)措施進行處

52、理，使工后沉降最終滿足使用要求。</p><p>　　外業(yè)測量的原始數(shù)據(jù)經(jīng)整理后進行列表、計算，然后對計算的結(jié)果進行分析。當(dāng)評估認為沉降穩(wěn)定即可以卸載，反之如果沉降未穩(wěn)定，則需要繼續(xù)預(yù)壓。預(yù)壓穩(wěn)定后經(jīng)同意可進行卸載。</p><p>　　預(yù)壓期間，每月根據(jù)沉降觀測的結(jié)果，對各項測量數(shù)據(jù)進行認真分析、比較，提交沉降觀測動態(tài)控制報告。報告內(nèi)容包括：工程進展情況、沉降標(biāo)工作狀態(tài)情況、沉降觀測成果

53、分析及典型工作地質(zhì)斷面地基處理方法的填土過程與沉降量關(guān)系曲線圖。通過報告結(jié)論，全面了解目前工程進展情況、預(yù)壓段的實施情況，確定卸載及不可卸載段落，及時控制預(yù)壓段的施工。同時通過對典型斷面沉降過程的分析，及時準(zhǔn)確地掌握整個預(yù)壓處理段的沉降穩(wěn)定過程。</p><p><b>　　8）卸載及沉降補填</b></p><p>　　當(dāng)經(jīng)過沉降資料評估，堆載預(yù)壓土可以卸載后，用裝

54、載機裝土，自卸汽車運輸至棄土場，機械施工時預(yù)留20cm厚度，剩余部分由人工清除，以防污染基床底層和破壞基床底層整體性及穩(wěn)固性，最后清理土工布。</p><p>　　對卸去預(yù)壓土的基床底層頂面進行測量，測量結(jié)果與設(shè)計高程進行比較，對于沉降后高差在10cm以上的，可以用B組料進行補填。當(dāng)沉降后高差在10cm以內(nèi)時，不得用B組料進行補填，應(yīng)施工砂墊層隔斷層，差額部分用基床表層級配碎石進行補填。 </p>

55、<p>　?。?）真空堆載聯(lián)合預(yù)壓施工工藝流程</p><p><b>　　1）場地清理及排水</b></p><p>　　清理場地，掃除凸出表面的堅硬物體，使基底表面平整、光潔、無坑洼現(xiàn)象，局部坑洼或不平順處，應(yīng)由人工修正，使其平順。</p><p><b>　　2）塘底晾曬</b></p>&l

56、t;p>　　對經(jīng)試驗檢測合格的基床底層的填筑頂層，進行地基高程、寬度、橫坡、平整度等測量，整理后填報地基底層分項工程表，自評合格后，報監(jiān)理工程師檢查驗收，驗收合格后進入堆載預(yù)壓的施工。</p><p><b>　　3）鋪設(shè)土工布</b></p><p>　　在預(yù)壓土填筑施工前，于地基頂面鋪設(shè)一層二布一布土工布，以防止預(yù)壓土對基床底層造成污染和地表降水滲入基床底層

57、，同時也為預(yù)壓期滿后的卸載提供分界依據(jù)，防止卸載時擾動基床底層結(jié)構(gòu)，保證地基的整體性和穩(wěn)固性。用于堆載預(yù)壓的土工布應(yīng)進行檢測，符合設(shè)計（＞150g/m2，CRB頂破強度不小于2.0KN）要求。</p><p>　　基床底層頂面處理晾曬后即開始鋪設(shè)土工布，鋪設(shè)時一般從地基的一側(cè)到另一側(cè)，土工布縱、橫向接縫采用搭接，其搭接長度應(yīng)不小于10cm，搭接的疊壓方向要一致，把上預(yù)壓土方向的一側(cè)放在上面。土工布鋪設(shè)應(yīng)做到平整順

58、直，沒有褶皺、扭曲、損壞等，同時還應(yīng)注意盡量減少接縫，避免過量拉伸，損壞土工布的使用性能。土工布在邊坡搭接時應(yīng)人工進行適當(dāng)縫合。預(yù)壓土頂面兩側(cè)覆蓋2m，并用土壓住，防止風(fēng)將其刮起。</p><p><b>　　4）鋪設(shè)砂墊層</b></p><p>　　選用干凈、泥質(zhì)等雜質(zhì)含量不超過5%的中粗砂進行砂墊層鋪設(shè)。砂墊層鋪設(shè)厚度為20-30cm，分兩次進行，打設(shè)砂井（塑料

59、排水板）前應(yīng)在地面鋪設(shè)10cm的砂墊層，砂井（塑料排水板）打設(shè)后鋪設(shè)剩余部分。</p><p><b>　　5）打設(shè)塑料排水板</b></p><p>　　塑料排水板施工的平面位置允許偏差為±20cm（水下），±10cm(陸地)。底面標(biāo)高符合設(shè)計要求，頂面標(biāo)高應(yīng)高出砂墊層20-40cm；垂直度允許偏差為±1.5cm/m，當(dāng)遇到漂石、塊石等

60、，難以在原位成孔時，應(yīng)移位補打，移位距離不得大于砂井間距的30%。</p><p>　　塑料板打設(shè)機套管時，嚴禁發(fā)生扭結(jié)、斷裂等現(xiàn)象；高出砂墊層的塑料排水板應(yīng)埋入砂墊層中間，不得下觸泥面上露砂面。</p><p>　　6）安裝管網(wǎng)、鋪真空膜層填土</p><p>　　過濾管的材質(zhì)可選用鐵管或塑料管打孔加工外包慮水層后應(yīng)只透水氣不透砂；鋪設(shè)慮管的位置應(yīng)有測量人員按設(shè)計

61、圖紙放線定位過濾管可使用長30cm的膠管連接，膠管套入慮管長度宜為10cm，然后用鉛絲綁緊；過濾管應(yīng)埋與砂墊層中間距泥面與砂墊層的距離均應(yīng)大于5cm；慮管周圍應(yīng)用砂子填實，嚴禁架空漏填；慮管鋪設(shè)完畢應(yīng)平整砂面，清楚石塊、瓦礫等雜物。</p><p>　　真空膜宜為聚氯乙烯或聚乙烯薄膜，其加工形狀必須與加固區(qū)一致，加工后的薄膜尺寸應(yīng)大于相應(yīng)加固區(qū)尺寸。；薄膜加工可采用熱合法，嚴禁有熱穿、熱合不緊等現(xiàn)象，不宜有交叉熱

62、合現(xiàn)象，加工后的薄膜在運輸前，應(yīng)沿垂直熱合縫方向收攏，不得卷成一卷；運輸時，應(yīng)輕拿輕放，不得拖拉，運輸車廂內(nèi)應(yīng)預(yù)先鋪好墊布，以保護真空膜的安全運輸。</p><p>　　鋪膜前應(yīng)把出膜彎管與過濾管連接好，培實砂土出口壓盤與砂墊層表面平齊并放好橡膠墊圈；鋪膜完畢應(yīng)沿出膜彎管口把膜剪開然后放好橡膠墊圈并上壓盤，中間涂抹黃油，最后把兩個螺母上緊。</p><p><b>　　7）抽真空

63、</b></p><p>　　在正常抽真空前，應(yīng)進行試抽真空，同時仔細檢查每臺射流泵的運轉(zhuǎn)情況及薄膜的密封性，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。試抽真空宜為7-10天，膜下真空壓力應(yīng)達到0.06-0.08Mpa；若低于此值即屬不正常，應(yīng)立即查找原因幾十處理。試抽開始時即應(yīng)進行真空壓力、沉降量等參數(shù)觀測。試抽真空達到要求后，可轉(zhuǎn)入正常抽真空階段。</p><p><b>　　8）鋪設(shè)保

64、護層</b></p><p>　　在鋪設(shè)保護層時應(yīng)避免直接撞擊真空膜，一面擊破漏氣，回填時應(yīng)分層夯實。</p><p><b>　　9）場地填土</b></p><p>　　預(yù)壓土利用相臨挖方段棄土或附近規(guī)定取土場，不得使用淤泥土或含垃圾雜物的填料，堆載土填筑成梯形斷面；填筑時采用挖掘機或裝載機裝土，自卸汽車運輸，推土機攤鋪，平地機

65、配合人工整平，用裝載機輪胎或挖掘機履帶壓實，分層填筑層厚不大于1m，要求填土碾壓后平均容重不小于18KN/m3，滿足設(shè)計要求經(jīng)監(jiān)理同意后進行下一層填筑。堆載時嚴格控制加載速率，邊堆土邊推平，填筑預(yù)壓土過程中，要對路基沉降觀測板和側(cè)向位移觀測樁按規(guī)范規(guī)定的頻次進行觀測，確保每級荷載下的地基穩(wěn)定性。</p><p>　　10）推導(dǎo)固結(jié)度大于85%后卸載</p><p><b>　　（

66、3）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　1）場地填筑并經(jīng)軟基處理后交工面標(biāo)高：3.5m；</p><p>　　2） 交工后使用期20年內(nèi)地面工后沉降量不大于20cm；</p><p>　　3）場地內(nèi)差異沉降小于1/500，50m范圍沉降小于10cm；</p><p>　　4）預(yù)壓時間90天時，固結(jié)度不小于75％；卸載固結(jié)度不

67、小于85%；殘余沉降不大于30cm。</p><p>　　5、根據(jù)沉降板實測沉降，利用Asaoka法、三點法、雙曲線法推算最終沉降量、工后沉降與固結(jié)度。</p><p>　　（1）雙曲線法基本原理：</p><p>　　雙曲線法是一種數(shù)學(xué)擬合的方法，根據(jù)實測數(shù)據(jù)預(yù)測未來沉降的一種方法。如圖3，當(dāng)把St-t曲線的起點改在t0=1/2T處時（T為施工期），實測沉降過程按

68、雙曲線變化，可表示為：</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　式①中：</b></p><p>　　St—t時刻的沉降量；</p><p>　　S∞—地基最終沉降量；</p><p>　　t0—施工期T中間時刻，t0=1/2T；</p>

69、;<p>　　α—綜合反映地基固結(jié)性能的待定系數(shù)；</p><p>　　S0—t0時刻實測沉降值。</p><p>　　圖3 實測St-t曲線</p><p>　　式（1）中，令：＝，＝，＝，則</p><p><b>　?、?</b></p><p>　　計算按以下步驟進行：<

70、;/p><p>　　1）根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪出曲線，荷載時間曲線。</p><p><b>　　2）將式②變換為</b></p><p>　?、?</p><p><b>　　令，，則有：</b></p><p>　?、?

71、 3）根據(jù)實測沉降數(shù)據(jù)，點繪關(guān)系線得到圖4所示直線，由直線的截距和斜率可以得到待定參數(shù)a，b。</p><p><b>　　圖4 關(guān)系圖</b></p><p>　　4）由求得a，b可以推算任意時刻沉降量St，最終沉降量S∞，殘余沉降ΔSt。</p><p><b>　?、?</b></p>

72、<p><b>　　⑥ </b></p><p><b>　?、?</b></p><p><b>　　三點法基本原理：</b></p><p><b>　?、?</b></p><p>　　從實測的沉降-時間（St-t）

73、曲線上選取荷載停止后任意三個時間t1，t2和t3，并使t3-t2=t2-t1，由①式得：</p><p><b>　　②</b></p><p><b>　　由（2）聯(lián)立求得：</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　又根據(jù)固結(jié)度定

74、義</b></p><p><b>　　④</b></p><p><b>　　可解得：</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　淺岡

75、法基本原理：</b></p><p>　　淺岡法是建立在一維固結(jié)方程基礎(chǔ)上，根據(jù)實測數(shù)據(jù)預(yù)測未來沉降的一種方法。以垂直應(yīng)變表示的固結(jié)偏微分方程為：</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　該方程可近似地用一個以級數(shù)形式微分方程表示：</p><p><b>　?、?lt;/b&g

76、t;</p><p>　　式②中S為固結(jié)沉降量，a1，a2，…，an和C是取決于固結(jié)系數(shù)和土層邊界條件的常數(shù)。由于高階微分迅速變小，式②采用一階微分項精度已經(jīng)可以滿足要求，即</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　將時間t離散為</b></p><p><b>

77、;　?、?</b></p><p>　　令tj時沉降量為Stj，由式③得到差分表達式: </p><p><b>　　⑤</b></p><p>　　tj與Stj的關(guān)系如圖5所示，其中Stj是離散化了的沉降量，式⑤表示Stj和Stj-1呈線性關(guān)系。Stj與Stj-1的關(guān)系如圖6所示，連接圖中數(shù)據(jù)點直線可求得系數(shù)β0及β1。最

78、終沉降S∞可由下式求得：</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　圖5 tj與Stj的關(guān)系</p><p>　　圖6 Stj與Stj-1關(guān)系</p><p>　　S-3沉降板最終沉降量、固結(jié)度、工后沉降量計算：</p><p>　　雙曲線法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩組數(shù)據(jù)取

79、平均值 。 t。=1/2T=1/2*50=25d，S。=380mm，St'=St-S。，S∞'=S∞-S。，t'=t-t。</p><p>　　A組：取183-282天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b= 380+1612.9=1992.9mm</p>

80、<p>　　B組：取172-266天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b= 380+1618.1=1918.1mm</p><p>　　取兩組數(shù)據(jù)的平均值S∞=1955.5mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1690/1955.5=0.8642</p><

81、;p>　　工后沉降△St= S∞- St=1955.5-1690=265.5mm</p><p>　　2) 三點法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩組數(shù)據(jù)取平均值 。</p><p>　　A組：取t1=120d，t2=130d，t3=140d</p><p>　　B組：取t1=183d，t2=193d，t3=203d</p><p>　　由上

82、表可知S∞=1825.3mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1690/1825.3=0.9258</p><p>　　工后沉降△St= S∞- St=1825.3-1690=135.3mm</p><p>　　3）淺岡法：取Δt=5天，用160-275天的沉降數(shù)據(jù)繪制Stj-Stj-1關(guān)系圖：</p><p>　　由上圖可知β0

83、=110.05,β1=0.9369</p><p>　　最終沉降S∞=β0/(1-β1)=110.05/(1-0.9369)=1744.1mm</p><p>　　固結(jié)度U=St/S∞=1690/1744.1=0.969</p><p>　　工后沉降=S∞-St=1744.1-1690=54.1mm</p><p>　　4）S-3沉降板最終沉

84、降量、固結(jié)度、工后沉降匯總表</p><p>　?。?）S-5沉降板最終沉降量、固結(jié)度、工后沉降量計算：</p><p>　　雙曲線法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩組數(shù)據(jù)取平均值 。 t。=1/2T=1/2*50=25d，S。=186mm，St'=St-S。，S∞'=S∞-S。，t'=t-t。</p><p>　

85、　A組：取211-291天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b=186+1428.5=1614.5mm</p><p>　　B組：取200-284天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b=186+1428.5=1614.5mm <

86、;/p><p>　　取兩組數(shù)據(jù)的平均值S∞=1614.5mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1478/1614.5=0.9154</p><p>　　工后沉降△St= S∞- St=1614.5-1478=136.5mm</p><p>　　2) 三點法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩組數(shù)據(jù)取平均值 。</p><p

87、>　　A組：取t1=120d，t2=160d，t3=200d</p><p>　　B組：取t1=130d，t2=170d，t3=210d</p><p>　　由上表可知S∞=1560.6mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1478/1560.6=0.9470</p><p>　　工后沉降△St= S∞- St=1560.6

88、-1478=82.6mm</p><p>　　3）淺岡法：取Δt=10天，用60-280天的沉降數(shù)據(jù)繪制Stj-Stj-1關(guān)系圖：</p><p>　　由上圖可知β0=147.64,β1=0.9108</p><p>　　最終沉降S∞=β0/(1-β1)=147.64/(1-0.9108)=1655.16mm</p><p>　　固結(jié)度U=S

89、t/S∞=1478/1655.16=0.893</p><p>　　工后沉降=S∞-St=1655.16-1478=177.16mm</p><p>　　4）S-5沉降板最終沉降量、固結(jié)度、工后沉降匯總表</p><p>　?。?）S-7沉降板最終沉降量、固結(jié)度、工后沉降量計算：</p><p>　　1） 雙曲線法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩

90、組數(shù)據(jù)取平均值 。 t。=1/2T=1/2*50=25d，S。=342mm，St'=St-S。，S∞'=S∞-S。，t'=t-t。</p><p>　　A組：取213-306天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b=342+1359.9=1701.9mm</p&g

91、t;<p>　　B組：取202-297天沉降數(shù)值，繪制t`/St`—t`關(guān)系曲線,見下圖</p><p>　　由上圖可推算出 S∞=S。+1/b=342+1359.9=1701.9mm</p><p>　　取兩組數(shù)據(jù)的平均值S∞=1701.9mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1509/1701.9=0.8866</p>&

92、lt;p>　　工后沉降△St= S∞- St=1701.9-1509=192.9mm</p><p>　　2) 三點法：為降低誤差，我們?nèi)、B兩組數(shù)據(jù)取平均值 。</p><p>　　A組：取t1=120d，t2=140d，t3=160d</p><p>　　B組：取t1=120d，t2=160d，t3=200d</p><p>　　

93、由上表可知S∞=1602.1mm</p><p>　　固結(jié)度U= St/S∞=1509/1602.1=0.9418</p><p>　　工后沉降△St= S∞- St=1602.1-1509=93.1mm</p><p>　　3）淺岡法：取Δt=20天，用0-280天的沉降數(shù)據(jù)繪制Stj-Stj-1關(guān)系圖：</p><p>　　由上圖可知β0

94、=269.45,β1=0.8334</p><p>　　最終沉降S∞=β0/(1-β1)= 269.45/(1-0.8334)=1617.35mm</p><p>　　固結(jié)度U=St/S∞=1509/1617.35=0.933</p><p>　　工后沉降=S∞-St=1617.35-1509=108.35mm</p><p>　　4）S-7

95、沉降板最終沉降量、固結(jié)度、工后沉降匯總表</p><p><b>　　設(shè)計成果及主要結(jié)論</b></p><p><b>　　1、 </b></p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　?。?）《深圳機場飛行區(qū)擴建陸域形成及軟基處理工程補充勘察報告》，深

96、圳地建公司，2005年12月</p><p>　?。?）《深圳機場第二條跑道項目場地填海及軟基處理初步設(shè)計階段巖土工程勘察報告（A標(biāo)段）》，深圳市勘察測繪院，2004年3月</p><p>　?。?）《深圳機場第二條跑道項目場地填海及軟基處理初步設(shè)計階段巖土工程勘察報告（B標(biāo)段）》，深圳市勘察測繪院，2004年3月</p><p>　?。?）《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》&l

97、t;/p><p>　?。?）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，JGJ79-2002</p><p>　　（6）《排水固結(jié)加固軟基技術(shù)指南》人民交通出版社，2005年</p><p>　?。?）《地基處理手冊》（第三版）中國建筑工業(yè)出版社，2008年</p><p>　?。?）《港口工程地基規(guī)范》，JTJ250-98，中華人民共和國交通部發(fā)布，1998年&