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软基处理方案计算

目录
1 软基处理方法 2
2 计算参数 2
3 真空塑排板方案计算 5
3.1 真空预压和排水板设置 5
3.2 预压沉降计算 5
3.2.1 原始条件: 5
3.2.2 真空预压结束时的沉降计算 7
3.2.3 路面竣工时及以后的沉降计算 11
3.2.4 真空预压方案说明 12
4 超载预压+排水板方案计算 13
4.1 堆载设置 13
4.2 预压沉降计算 14
4.2.1 原始条件: 14
4.2.2 路面竣工时及以后的沉降计算 15
4.2.3 超载预压+排水板方案说明 20

1 软基处理方法
道路总宽37m，路面设计标高为2.3m。路基位于吹填区域，地貌单元属冲积、海积平原区，几经海陆交互沉积形成了巨厚的沉积物。场地地势低平、开阔，地面高程一般介于8～3.90m之间。经初步分析，拟采用真空预压+塑料排水板处理道路路基，但由于部分区域存在较多粉土层，真空预压塑料排水板处理可能存在一定的难度，因此，超载预压+排水板作为备用方案一并提出。
DZK18孔揭示的地层进行分析计算。该处地面高程1.74，路面设计标高为2.3m。
分析考虑横向竖向二维固结，塑料排水板假定10cm宽，4mm厚，纵向排水通量大于40cm3/s。横向固结过程考虑排水板的井阻和施工的涂抹效应。采用理正岩土的软土地基模块进行计算。
2 计算参数
计算各参数根据地质勘察查资料确定，见表 1~表 3。

14

表 1岩土设计参数一览表
地层
地层
编号
岩性
压缩
模量
（MPa）
承载力
标准值
（kPa）
无侧限抗剪强度
kPa
自然快剪
饱和固结快剪
三轴（CU）
砼预制桩
钻孔灌注桩
c
（kPa）
φ
（°）
c
（kPa）
φ
（°）
c
（kPa）
φ
（°）
c’
（kPa）
φ’
（°）
桩端阻力
极限值
（kPa）
桩周摩阻力极限值
（kPa）
桩端阻力
极限值
（kPa）
桩周摩阻力极限值
（kPa）

①
吹填土
2.5
90

Qml
②
素填土
4.5
130
22.0
10.0
18.0

Q43Nal
③
淤泥质土
2.0
60
4.5
1.0
1.0
1.4
26.0
2.0
14.0
1.0
23.0

22

20
Q43al
④
粉质粘土
4.0
120
20
11.0
10.5

15.0
13.0
6.0
23.0

30

25
Q42mc
⑤
粉土
7.5
160
25.0
6.0
20.0

7.0
25.0
4.0
32.0

50

35
淤泥质土
3.0
90
15.0
1.0
7.0
2.0
20.0
8.0
17.0
5.0
23.0

22

20
⑥
粉土
8.0
160
15.0
1.0
7.0
2.0
20.0
8.0
17.0
5.0
23.0

58

47
⑦-1
粉土
5.5

4.0
26.0

58

47
粉质粘土
3.5

9.0
18.0

30

20
⑦-2
粉土
8.5

65

55
Q41al
⑧-1
粉土
10.0

3500
80
920
70
⑧-2
粉砂
18.0

2400
80
600
70
⑨
粉质粘土
4.0

3100
60
900
55
⑩
粉土、粉砂
12.0

3800
80
950
70

表 2地基土固结系数指标统计表（单位cm2/s）
指标

地层
P=50
P=100
P=200
P=400
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
③
0.55
0.52
0.49
0.54
0.63
0.69
0.89
0.86
④
1.97
1.94
1.73
1.74
1.87
1.86
1.98
1.96
⑤
3.44
2.95
3.20
2.85
3.33
2.96
3.32
3.04
⑤-1
1.29
1.22
1.44
0.91
1.62
0.96
1.71
1.04
⑥
3.63
3.68
3.44
3.58
3.60
3.77
3.63
3.64
⑦-1
3.48
2.81
3.29
2.59
3.33
2.69
3.37
2.75
注：由于先期勘察未进行估计试验，本表格指标为参考化工产业区试验结果乘以0.85系数所得。
对于⑤粉质粘土层，表部为一定厚度的淤泥质土，其固结系数指标按下表考虑。
指标

地层
P=50
P=100
P=200
P=400
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
CH
（10-3）
CV
（10-3）
⑤淤泥质土
1.29
1.22
1.44
0.91
1.62
0.96
1.71
1.04
表 3各级压力下地基土孔隙比统计表
地层
P=0
P=50
P=100
P=200
P=400
e0
e0-0.5
e0.5-1
e1-2
e2-4
③
1.50
1.42
1.36
1.28
1.19
④
1.041
0.971
0.927
0.871
0.815
⑤
1.041
0.971
0.927
0.871
0.815
⑥
0.761
0.758
0.735
0.705
0.671
⑦-1
0.963
0.883
0.849
0.805
0.748

3 真空塑排板方案计算
3.1 真空预压和排水板设置
真空预压
真空膜压(kPa): 80.000
真空预压持续时间(月): 4.000
堆载联合作用: 否
沉降经验系数: 0.900
塑料排水板预压
排水体布置形式:等边三角形
塑料排水板间距: 1.200(m)
塑料排水板的长度: 10.000(m)
塑料排水板直径（等效）: 0.066(m)
塑料排水板布置起始坐标: 0.000(m)
塑料排水板布置宽度: 44.000(m)
塑料排水板考虑井阻
塑料排水板的渗透系数: 1.1000000(cm/s)
涂抹区半径: 0.066(m)
涂抹区的渗透系数: 0.0000100(cm/s)

3.2 预压沉降计算
3.2.1 原始条件:
路堤设计高度: 2.3(m)
路堤设计顶宽: 37.000(m)
路堤边坡坡度: 1:1.500

工后沉降基准期结束时间: 180(月) 荷载施加级数: 2
序号 起始时间 (月) 终止时间(月) 填土高度(m)
1 0.000 0.500 1.500
2 0.500 2.000 0.790

地基土层数: 6 地下水埋深: 0.000(m)
层号 厚度 重度 饱和重度 地基承载力 快C 快Φ 固结快剪 竖向固结系 水平固结系 排水层
(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (kPa) (度) Φ(度) 数(cm2/s) 数(cm2/s)
1 4.700 18.000 20.000 60.000 2.000 14.000 23.000 0.00069 0.00063 否
2 3.900 18.000 20.000 90.000 8.000 17.000 23.000 0.00296 0.00330 否
3 2.300 18.000 20.000 160.000 8.000 17.000 23.000 0.00370 0.00360 否
4 6.500 18.000 20.000 100.000 9.000 18.000 18.000 0.00269 0.00333 否
5 20.600 19.000 20.000 80.000 25.000 5.000 15.000 0.00200 0.00200 否

层号 e( 0) e( 50) e(100) e(200) e(400)
1 1.500 1.420 1.360 1.280 1.190
2 1.041 0.971 0.927 0.871 0.815
3 0.761 0.758 0.735 0.705 0.671
4 0.963 0.883 0.849 0.805 0.748
5 0.721 0.676 0.636 0.602 0.587

沉降计算参数:
地基总沉降计算方法: 经验系数法
主固结沉降计算方法: e-p曲线法
沉降计算不考虑超载
沉降修正系数: 1.28
沉降计算的分层厚度: 0.500(m)

3.2.2 真空预压结束时的沉降计算
层底深 层厚 自重应力(kPa ) 附加应力 全应力(kPa) 固结度 层最终 层当前 分层主固 层累计主 压缩模 沉降经
(m) (m) (孔隙比) (kPa) (孔隙比) 沉降mSc(m) 沉降(m) 结沉降(m) 固结沉降(m) 量(MPa) 验系数
0.500 0.500 2.5( 1.496) 80.0 82.5( 1.381) 0.9677 0.0207 0.0200 0.0230 0.0230 1.74 1.400(1.100)
1.000 0.500 7.5( 1.488) 80.0 87.5( 1.375) 0.9030 0.0204 0.0182 0.0227 0.0457 1.76 1.400(1.100)
1.500 0.500 12.5( 1.480) 80.0 92.5( 1.369) 0.8383 0.0201 0.0165 0.0224 0.0681 1.79 1.400(1.100)
2.000 0.500 17.5( 1.472) 80.0 97.5( 1.363) 0.7736 0.0198 0.0148 0.0220 0.0902 1.81 1.400(1.100)
2.500 0.500 22.5( 1.464) 80.0 102.5( 1.358) 0.7089 0.0194 0.0131 0.0215 0.1117 1.86 1.400(1.100)
3.000 0.500 27.5( 1.456) 79.9 107.4( 1.354) 0.6442 0.0187 0.0113 0.0208 0.1324 1.93 1.400(1.100)
3.500 0.500 32.5( 1.448) 79.9 112.4( 1.350) 0.5795 0.0180 0.0096 0.0200 0.1524 2.00 1.400(1.100)
4.000 0.500 37.5( 1.440) 79.8 117.3( 1.346) 0.5149 0.0173 0.0080 0.0192 0.1717 2.08 1.400(1.100)
4.500 0.500 42.5( 1.432) 79.8 122.3( 1.342) 0.5282 0.0166 0.0079 0.0185 0.1901 2.16 1.400(1.100)
4.700 0.200 46.0( 1.426) 79.7 125.7( 1.339) 0.5435 0.0065 0.0032 0.0072 0.1973 2.22 1.400(1.100)

5.200 0.500 49.5( 0.972) 79.6 129.1( 0.911) 0.5589 0.0139 0.0071 0.0155 0.2128 2.57 1.395(1.095)
5.700 0.500 54.5( 0.967) 79.5 134.0( 0.908) 0.5809 0.0135 0.0072 0.0150 0.2278 2.65 1.390(1.090)
6.200 0.500 59.5( 0.963) 79.4 138.9( 0.905) 0.6028 0.0132 0.0074 0.0146 0.2424 2.71 1.386(1.086)
6.700 0.500 64.5( 0.958) 79.2 143.7( 0.903) 0.6248 0.0128 0.0075 0.0142 0.2566 2.78 1.381(1.081)
7.200 0.500 69.5( 0.954) 79.0 148.5( 0.900) 0.6468 0.0124 0.0076 0.0138 0.2705 2.86 1.376(1.076)
7.700 0.500 74.5( 0.949) 78.8 153.3( 0.897) 0.6687 0.0121 0.0076 0.0134 0.2839 2.94 1.371(1.071)
8.200 0.500 79.5( 0.945) 78.6 158.1( 0.894) 0.6131 0.0117 0.0067 0.0130 0.2969 3.02 1.365(1.065)
8.600 0.400 84.0( 0.941) 78.4 162.4( 0.892) 0.5332 0.0091 0.0044 0.0101 0.3070 3.10 1.360(1.060)

9.100 0.500 88.5( 0.740) 78.2 166.7( 0.715) 0.4532 0.0065 0.0026 0.0073 0.3143 5.38 1.162(0.862)
9.600 0.500 93.5( 0.738) 77.9 171.4( 0.714) 0.3643 0.0063 0.0019 0.0070 0.3213 5.55 1.145(0.845)
10.000 0.400 98.0( 0.736) 77.6 175.6( 0.712) 0.2843 0.0049 0.0010 0.0054 0.3267 5.71 1.129(0.829)

10.500 0.500 102.5( 0.734) 77.3 179.8( 0.711) 0.0007 0.0060 0.0000 0.0067 0.3334 5.78 1.122(0.822)
10.900 0.400 107.0( 0.733) 77.0 184.0( 0.710) 0.0004 0.0048 0.0000 0.0053 0.3387 5.78 1.122(0.822)

11.400 0.500 111.5( 0.844) 76.6 188.1( 0.810) 0.0001 0.0082 0.0000 0.0091 0.3479 4.19 1.281(0.981)
11.900 0.500 116.5( 0.842) 76.3 192.8( 0.808) 0.0000 0.0082 0.0000 0.0091 0.3570 4.19 1.281(0.981)
12.400 0.500 121.5( 0.840) 75.9 197.4( 0.806) 0.0000 0.0082 0.0000 0.0091 0.3661 4.18 1.282(0.982)
12.900 0.500 126.5( 0.837) 75.4 201.9( 0.804) 0.0000 0.0082 0.0000 0.0091 0.3752 4.14 1.286(0.986)
13.400 0.500 131.5( 0.835) 75.0 206.5( 0.801) 0.0000 0.0083 0.0000 0.0092 0.3844 4.07 1.293(0.993)
13.900 0.500 136.5( 0.833) 74.5 211.0( 0.799) 0.0000 0.0084 0.0000 0.0093 0.3937 3.99 1.301(1.001)
14.400 0.500 141.5( 0.831) 74.1 215.6( 0.796) 0.0000 0.0085 0.0000 0.0095 0.4032 3.92 1.305(1.005)
14.900 0.500 146.5( 0.829) 73.6 220.1( 0.794) 0.0000 0.0086 0.0000 0.0096 0.4127 3.85 1.310(1.010)
15.400 0.500 151.5( 0.826) 73.1 224.6( 0.791) 0.0000 0.0087 0.0000 0.0097 0.4224 3.78 1.315(1.015)
15.900 0.500 156.5( 0.824) 72.6 229.1( 0.788) 0.0000 0.0088 0.0000 0.0098 0.4322 3.71 1.320(1.020)
16.400 0.500 161.5( 0.822) 72.0 233.5( 0.786) 0.0000 0.0089 0.0000 0.0099 0.4421 3.64 1.324(1.024)
16.900 0.500 166.5( 0.820) 71.5 238.0( 0.783) 0.0000 0.0090 0.0000 0.0100 0.4521 3.57 1.328(1.028)
17.400 0.500 171.5( 0.818) 71.0 242.5( 0.781) 0.0000 0.0091 0.0000 0.0101 0.4622 3.51 1.333(1.033)

17.900 0.500 176.5( 0.610) 70.4 246.9( 0.598) 0.0000 0.0032 0.0000 0.0036 0.4658 9.85 0.786(0.593)
18.400 0.500 181.5( 0.608) 69.9 251.4( 0.598) 0.0000 0.0028 0.0000 0.0032 0.4689 11.08 0.694(0.547)
18.900 0.500 186.5( 0.607) 69.3 255.8( 0.598) 0.0000 0.0025 0.0000 0.0027 0.4717 12.69 0.573(0.487)
19.400 0.500 191.5( 0.605) 68.7 260.2( 0.597) 0.0000 0.0021 0.0000 0.0023 0.4740 14.89 0.408(0.404)
19.900 0.500 196.5( 0.603) 68.2 264.7( 0.597) 0.0000 0.0017 0.0000 0.0019 0.4759 18.09 0.276(0.276)
20.400 0.500 201.5( 0.602) 67.6 269.1( 0.597) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0016 0.4774 21.36 0.200(0.200)
20.900 0.500 206.5( 0.602) 67.0 273.5( 0.596) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0016 0.4790 21.35 0.200(0.200)
21.400 0.500 211.5( 0.601) 66.4 277.9( 0.596) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0016 0.4806 21.35 0.200(0.200)
21.900 0.500 216.5( 0.601) 65.9 282.4( 0.596) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0015 0.4821 21.34 0.200(0.200)
22.400 0.500 221.5( 0.600) 65.3 286.8( 0.595) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0015 0.4836 21.34 0.200(0.200)
22.900 0.500 226.5( 0.600) 64.7 291.2( 0.595) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0015 0.4852 21.33 0.200(0.200)
23.400 0.500 231.5( 0.600) 64.1 295.6( 0.595) 0.0000 0.0014 0.0000 0.0015 0.4867 21.33 0.200(0.200)
23.900 0.500 236.5( 0.599) 63.6 300.1( 0.594) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0015 0.4881 21.32 0.200(0.200)
24.400 0.500 241.5( 0.599) 63.0 304.5( 0.594) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0015 0.4896 21.32 0.200(0.200)
24.900 0.500 246.5( 0.599) 62.4 308.9( 0.594) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0015 0.4911 21.31 0.200(0.200)
25.400 0.500 251.5( 0.598) 61.8 313.3( 0.593) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0015 0.4925 21.31 0.200(0.200)
25.900 0.500 256.5( 0.598) 61.3 317.8( 0.593) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0014 0.4940 21.30 0.200(0.200)
26.400 0.500 261.5( 0.597) 60.7 322.2( 0.593) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0014 0.4954 21.30 0.200(0.200)
26.900 0.500 266.5( 0.597) 60.2 326.7( 0.593) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0014 0.4968 21.29 0.200(0.200)
27.400 0.500 271.5( 0.597) 59.6 331.1( 0.592) 0.0000 0.0013 0.0000 0.0014 0.4982 21.29 0.200(0.200)
27.900 0.500 276.5( 0.596) 59.0 335.5( 0.592) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0014 0.4996 21.28 0.200(0.200)
28.400 0.500 281.5( 0.596) 58.5 340.0( 0.592) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0014 0.5010 21.28 0.200(0.200)
28.900 0.500 286.5( 0.596) 58.0 344.5( 0.591) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0014 0.5023 21.27 0.200(0.200)
29.400 0.500 291.5( 0.595) 57.4 348.9( 0.591) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5037 21.27 0.200(0.200)
29.900 0.500 296.5( 0.595) 56.9 353.4( 0.590) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5050 21.26 0.200(0.200)
30.400 0.500 301.5( 0.594) 56.4 357.9( 0.590) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5063 21.26 0.200(0.200)
30.900 0.500 306.5( 0.594) 55.8 362.3( 0.590) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5077 21.25 0.200(0.200)
31.400 0.500 311.5( 0.594) 55.3 366.8( 0.589) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5090 21.25 0.200(0.200)
31.900 0.500 316.5( 0.593) 54.8 371.3( 0.589) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5103 21.24 0.200(0.200)
32.400 0.500 321.5( 0.593) 54.3 375.8( 0.589) 0.0000 0.0012 0.0000 0.0013 0.5115 21.24 0.200(0.200)
32.900 0.500 326.5( 0.593) 53.8 380.3( 0.588) 0.0000 0.0011 0.0000 0.0013 0.5128 21.23 0.200(0.200)
33.400 0.500 331.5( 0.592) 53.3 384.8( 0.588) 0.0000 0.0011 0.0000 0.0013 0.5141 21.23 0.200(0.200)
33.900 0.500 336.5( 0.592) 52.8 389.3( 0.588) 0.0000 0.0011 0.0000 0.0012 0.5153 21.22 0.200(0.200)
34.400 0.500 341.5( 0.591) 52.3 393.8( 0.587) 0.0000 0.0011 0.0000 0.0012 0.5165 21.22 0.200(0.200)
34.900 0.500 346.5( 0.591) 51.9 398.4( 0.587) 0.0000 0.0011 0.0000 0.0012 0.5178 21.21 0.200(0.200)

真空预压措施对应的最终沉降 = 0.466(m)
真空预压持续4.000月后，沉降 = 0.183(m)

3.2.3 路面竣工时及以后的沉降计算
路面竣工时,地基沉降 = 0.317(m)
路面竣工后,基准期内的残余沉降 = 0.127(m)
基准期结束时,地基沉降 = 0.443(m)
最终地基总沉降 = 1.280*0.406 = 0.520(m)

填土--时间--沉降曲线
输出位置，相对于路堤中线 0(m)（即X=21.935(m)）

时间(月) 设计填土高度 实际填土高度 当时沉降
(m) (m) (m)
-5.00 真空预压 真空预压 0.000
-4.60 真空预压 真空预压 0.078
-4.20 真空预压 真空预压 0.097
-3.80 真空预压 真空预压 0.113
-3.40 真空预压 真空预压 0.127
-3.00 真空预压 真空预压 0.140
-2.60 真空预压 真空预压 0.151
-2.20 真空预压 真空预压 0.160
-1.80 真空预压 真空预压 0.169
-1.40 真空预压 真空预压 0.177
-1.00 真空预压 真空预压 0.183
0.00 0.000 0.000 0.183
0.05 0.150 0.150 0.183
0.10 0.300 0.300 0.183
0.15 0.450 0.450 0.183
0.20