軟土地基處理畢業(yè)設計

1、 1工程概述 .11.1軟土地基的地質情況.11.2設計要求.11.3設計依據(jù).11.4設計內容.22軟基加固設計方案 .32.1工程特點與針對性措施.32.1.1工程特點 .32.1.2針對性措施 .32.2插板超載預壓方案.32.2.1方案 1 .32.2.2方案 2 .42.3方案設計附圖.42.3.1施工總平面布置圖 .42.3.2圍堰施工平面布置圖 .42.3.3排水盲溝平面布置圖 .42.4施工保護措施.43方案 1 設計計算 .93.1固結度及沉降計算方法.93.1.1沉降計算方法 .93.2固結度、沉降計算結果.103.2.1第三次吹填前的固結度和沉降 .103.2.2第三次吹

2、填后的固結度與沉降計算 .113.3地基承載力與加載速率計算.143.3.1計算方法 .143.3.2計算結果 .153.4圍堰穩(wěn)定性計算.154方案 2 設計計算 .174.1固結度及沉降計算方法.174.1.1固結度計算方法 .174.1.2沉降計算方法 .184.2固結度、沉降計算結果.194.2.1第三次吹填前的固結度和沉降 .19 4.2.2第三次吹填后的固結度與沉降計算 .204.2.3固結度計算結果 .204.3地基承載力與加載速率計算.214.3.1計算方法 .214.3.2計算結果 .224.4圍堰穩(wěn)定性計算.225方案 1 和方案 2 比較及存在問題的建議 .256施工監(jiān)測

3、和檢測 .266.1施工監(jiān)測和檢測目的.266.2施工監(jiān)測和檢測項目.266.3地基最終變形和固結度的推算.266.4施工監(jiān)測點及檢測點附圖.267施工組織管理機構 .297.1現(xiàn)場管理機構.297.2施工組織機構圖.297.3項目經理部主要成員.308施工方法 .318.1土堤圍堰施工方法.318.1.1土堤圍堰施工工藝 .318.1.2砂包圍堰施工方法 .318.2塑料排水板樁施工方法.318.2.1塑料紙板樁施工工藝 .318.2.2塑料排水板樁施工方法 .328.3吹填砂施工方法.338.3.1吹填砂施工工藝 .338.3.2吹填砂施工方法 .348.4盲溝施工.358.4.1工藝流程

4、 .358.4.2施工方法 .368.5卸載施工.369施工進度計劃 .379.1施工進度計劃.379.1.1方案 1 進度計劃 .379.1.2方案 2 進度計劃 .37 9.2人員投入計劃.379.3機械設備投入計劃.389.4材料投入計劃.3910質量保證措施 .4110.1質量目標.4110.2質量保證體系.4110.2.1質量保證體系 .4110.2.2質量體系主要要素控制 .4310.2.3工程施工質量內部管理 .4310.2.4工程質量控制體系 .4610.2.5吹填砂主要質量保證措施 .4710.2.6疏水砂層質量保證措施 .4810.2.7塑料排水板的質量保證措施 .4811

5、安全保證措施 .5011.1安全生產管理原則.5011.2安全生產保證體系.5011.3建立完善的安全機制.5211.3.1安全施工程序 .5211.3.2安全管理程序 .5211.3.3安全檢查和控制程序 .5311.3.4安全培訓程序 .5311.3.5安全會議程序 .5311.3.6安全數(shù)據(jù)和報告程序 .5411.4安全防護措施.5411.5施工用電安全保證措施.5511.6施工消防保障措施.5511.7機械安全保證措施.5611.8特殊作業(yè)安全保證措施.5611.9塑料板樁施工安全保證措施.57總結.58參考文獻.59致謝.61 - 1 -1 工程概述工程概述本次需進行軟基處理的場地位

6、于 XXXXXXXXXXXXXX 投資有限公司預留地塊，軟基處理的面積約 54000m2。區(qū)域現(xiàn)狀標高約為 7.3m，軟基處理要求必須采用超載預壓的方式進行處理。該地塊東北部距沙仔瀝 60 余米，南面為沙仔大橋，北與小河涌毗鄰。1.1 軟土地基的地質情況軟土地基的地質情況本場區(qū)位于 XXXXX，為近期沖-淤積而成的山間平地，場地經人工吹填砂土，地勢平坦，為殘丘山前平地的地貌單元。已吹填砂層層厚 3.45.5m，平均層厚4.18m。本工程軟基處理主要指淤泥土層，層頂埋深 3.45.5m，平均 4.18m，層厚14.221.6m，平均 17.93m。淤泥呈灰黑色，流塑狀。土中含腐植質，局部夾粉砂小

7、透鏡體或小蜆殼，在淤泥層下部，部分地段粉砂粒明顯增多。本層土天然含水量=45.095.3，平均 84.6；土的重度 =14.816.1，平均 15.1KN/m3；孔隙比e=1.2822.542，平均 2.304；液性指數(shù) IL=0.844.28，平均 2.53；壓縮系數(shù)=0.673.06 MPa-1，平均 1.76MPa-1；壓縮模量 ES=0.123.33，平均1.73MPa；凝聚力 C=1.38.7，平均 3.6KPa；內摩擦角 =2.320.7,平均 5.7 度；靈敏度 2.042.28，平均 2.15，中偏低。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，本工程淤泥為極軟弱土層，欠固結，易流變，為高壓縮性土，軟基

8、處理設計時需充分考慮以上特點。本工程現(xiàn)地面高程為 7.3，設計地坪面標高為 7.3 m。1.2 設計要求設計要求(1) 設計荷載：活載以汽車超 20 級考慮，均載以 15KPa 考慮。(2) 吹填沙含泥量：吹填沙含泥量15%。(3) 固結沉降要求：90 天的固結度達 60%，180 天的固結度達 90%，剩余沉降量85%。(5) 承載力要求：卸載后載荷試驗地基承載力120KPa。(6) 工期要求：2011 年 9 月 1 日到 2012 年 2 月 28 日。(7) 塑料排水板按 1m 和 1.2m 兩種間距做方案。1.3 設計依據(jù)設計依據(jù)XXX 有限公司預留地軟基處理工程招標書； - 2 -

9、XXX 有限南沙地塊土地普查鉆探工程勘察報告；建筑地基處理技術規(guī)范JGJ79；塑料排水板施工規(guī)程JTJ/T256。1.4 設計內容設計內容(1) 軟基加固設計(2) 固結度計算(3) 沉降量計算(4) 地基承載力和分級加載計算(5) 圍堰穩(wěn)定性計算(6) 施工監(jiān)測和檢測(7) 存在問題及建議 - 3 -2 2 軟基加固設計方案軟基加固設計方案2.1 工工程程特特點點與與針針對對性性措措施施2.1.12.1.1工程特點工程特點本軟基處理工程具有如下特點：與類似工程比較，本工程淤泥層厚度大，強度低，壓縮性高。根據(jù)地質資料顯示，本工程淤泥層孔隙比 e 平均 2.304，壓縮模量 ES平均 1.73M

10、Pa，表明該淤泥層具有很高的壓縮性。結合本工程堆載荷載大小，估計施工過程中平均沉降量為 1.8m左右，淤泥最厚處沉降量達 2.2m。本工程采用插板超載預壓，根據(jù)業(yè)主計劃，插板間距分 1.0m 和 1.2m 兩種做方案。2.1.22.1.2針對性措施針對性措施軟基施工方案設計中需充分考慮以上因素，進行針對性的設計，本設計采取的主要措施如下：(1) 排水措施為滿足施工工期和固結度的要求，作為豎向排水體的塑料排水板間距宜較密，水平方向設計砂層及碎石盲溝，以加快固結。同時，加快固結速度還能盡快提高軟土層的強度，在加載過程中，能夠更早加載，加快施工速度，增加滿載預壓時間。根據(jù)龍沙（中國）投資有限公司南沙

11、地塊土地普查鉆探工程勘察報告，本工程淤泥層頂埋深 3.405.5m，平均 4.18m，淤泥層厚 14.221.6m，平均 17.93m，淤泥土層以下為細砂層、粘土層或全風化泥質粉砂巖，塑料排水板要穿透淤泥層，進入細砂層或粘土層 0.5 m 左右，且上端露出砂層面 0.2m 以上，故塑料排水板打設深度為18.9-26.40 m，故全部采用 B 型塑料排水板樁。(2) 施工監(jiān)測和檢測為調整加載速率，保證圍堰穩(wěn)定；推算最終沉降量和固結度；檢測軟基加固效果，達到既提高施工速度，又保證施工質量的效果，需加強施工監(jiān)測和檢測工作。2.2 插插板板超超載載預預壓壓方方案案根據(jù)業(yè)主的要求，塑料排水板按 1m 和

12、 1.2m 兩種間距做方案，方案如下：2.2.12.2.1方案方案1 1塑料排水板間距為 1m，正三角形布置。先施工塑料排水板；然后吹填一層 0.5m厚的中粗砂疏水層，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 - 4 -行導流，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 0.3%找坡；最后吹填一層中細砂至標高 9.3m，進行超載預壓。2.2.22.2.2方案方案2 2塑料排水板間距為 1.2m，正三角形布置。先施工塑料排水板；然后吹填一層0.5m 厚的中粗砂疏水層，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流，排出場外，碎石盲溝通過砼管涵穿過

13、圍堰排至場外，碎石盲溝按 0.3%找坡；最后吹填一層中細砂至標高 9.8m，進行超載預壓。2.3 方方案案設設計計附附圖圖2.3.12.3.1施工總平面布置圖施工總平面布置圖施工總平面布置圖見圖 2-1。2.3.22.3.2圍堰施工平面布置圖圍堰施工平面布置圖圍堰施工平面布置圖見圖 2-2。2.3.32.3.3排水盲溝平面布置圖排水盲溝平面布置圖排水盲溝平面布置圖見圖 2-3。2.4 施施工工保保護護措措施施施工場地內有較多電力設施，為了避免由于吹填砂等外力導致電力設施傾側或倒塌，要考慮對施工場地內的電力設施進行保護。采取的保護措施如下：吹填砂前，在電力設施的周圍砌筑砂包圍堰。詳見圖 2-4。

14、 - 5 -圖圖 2-1 施工總平面布置圖施工總平面布置圖 - 6 -圖圖 2-2 圍堰施工平面布置圖圍堰施工平面布置圖 - 7 -4070碎石1:11:1土工布 圖圖 2-3 排水盲溝平面布置圖排水盲溝平面布置圖 - 8 -圖圖 2-4 電力桿圍堰平面圖電力桿圍堰平面圖 - 9 -3 方案方案 1 設計計算設計計算3.1 固固結結度度及及沉沉降降計計算算方方法法固結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度計算公式如下：Ut=(qi/p)(Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)式中：Utt 時間地基的平均固結度；qi第 i 級荷載的加載速率；p各級

15、荷載的累加值；Ti-1，Ti分別為第 i 級荷載加載的起始和終止時間（從零點起算） ，當計算第i 級荷載加載過程中某時間 t 的固結度時，Ti 改為 t。、參數(shù)，按如下取值：=8/2=0.8106；=8Ch/(Fnde2)+ 2Cv/4H2式中：Ch土的水平向排水固結系數(shù)，本工程地質資料未提供數(shù)據(jù)，偏于安全，取值為 1.010-3cm2/s=0.00864m2/d；CV土的豎向排水固結系數(shù)，本工程地質資料未提供數(shù)據(jù)，偏于安全，取值為0.510-3cm2/s=0.00432m2/d；H土層厚度，取平均值 17.93m；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=1.05s=

16、1.05m，s 為塑料排水板的間距；Fn=n2/(n2-1)*ln(n)-(3n2-1)/4n2式中，n 為井徑比，n=de/dw，dw 為塑料排水板的當量換算直徑，dw=*2(b+)/換算系數(shù)，取 0.9；b塑料排水板寬度，取 0.1 m；塑料排水板厚度，取 0.004 m。經計算，dw=0.0596，n=17.62，F(xiàn)n=2.13, =0.0294考慮到井阻、涂抹和擾動影響，以上公式計算的固結度需乘以折減系數(shù)，根據(jù)本工程情況，折減系數(shù)取值 0.95。3.1.13.1.1沉降計算方法沉降計算方法（1）最終豎向變形量計算ni=1 - 10 -預壓荷載下地基的最終豎向變形量按下式計算：sf=(e

17、oi-eli)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的孔隙比，由室內固結試驗所得的比隙比 e和固結壓力 p（即 ep）關系曲線查得；eli第 i 層中點土自重壓力和附加壓力之和所對應的孔隙比，由室內固結試驗所得的 ep 關系曲線查得；hi第 i 層土層厚度；經驗系數(shù)，取值范圍一般在 1.11.4 之間，荷載較大，地基土軟弱時取值較大，本工程取 1.4。由于本工程地質資料未提供 ep 關系曲線，根據(jù)本司以往的施工經驗，可利用壓縮系數(shù) 0.10.2 進行近似計算，0.10.2=(e0.1- e0.2)/0.1MPa，式中 e0.1、 、e0.2 分別為

18、0.1 MPa 和 0.2 MPa 壓力下的孔隙比。則：sf=*pi*hi/(1+eoi)pi第 i 層土附加應力，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，因此堆載附加應力沿深度的變化可忽略不計。在場地中部，pi= 砂 h 砂，砂的容重 砂按 20KN/m3 取值。取平均值 1.76MPa-1；eoi 取平均值 2.304。 （2）最終固結沉降計算s固= sf/（3）工后沉降計算s工后= sf（1-Ut）/式中 Ut時間 t 的平均固結度；（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 3.2 固固結結度度、沉沉降降計計算算結結果果ni=1i

19、=1n - 11 -3.2.13.2.1第三次吹填前的固結度和沉降第三次吹填前的固結度和沉降根據(jù)下表所示的分級加載時間，表 3-1 計算第三次吹填前（45 天時）固結度加荷分級項目1 級2 級3 級備注各級荷載高度（m）4.180.50加荷時間（天）025253545 天后加p/p0.8930.1070Ti2535Ti-1025(Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)/ (Ti-Ti-1)0.6810.477t=45U450.659 *0.95=62.6%折減系數(shù) 0.95注：以上固結度是針對堆載至 7.8 m 標高計算的。時間以開始施工塑料排水板為起點。表 3-2 45

20、天時沉降計算結果吹填厚度（m）附加荷載（KN）軟土層厚（m）最終沉降（mm）施工期（45 天）沉降（mm）工后沉降（mm）最大值4.6893.621.615081106402最小值4.6893.614.2991726265平均值4.6893.617.91250916334由以上計算可知，在第二次吹填前（45 天）時，軟基沉降量平均為 916mm，最大沉降量為 1106mm。第三次吹填的實際高度平均為 2.42 m。3.2.23.2.2第三次吹填后的固結度與沉降計算第三次吹填后的固結度與沉降計算（1）固結度計算結果 - 12 -表 3-3 根據(jù)下表所示的分級加載時間，計算固結度如下表所示加荷分級

21、項目1 級2 級3 級備注各級荷載高度（m）4.180.52.42加荷時間（天）02525354570p/p0.5890.0700.341Ti253570Ti-1025450.9150.8610.681t=900.9650.9420.868t=1200.9850.9760.945t=150 (Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)/ (Ti-Ti-1)0.9940.9900.977t=180U900.831*0.95=78.9%U1200.930*0.95=88.4%U1500.971*0.95=92.2%U1500.988*0.95=93.9%折減系數(shù) 0.95注：以上時

22、間從塑料排水板開始施工時計起。以上固結度是針對堆載到 9.3 m標高計算的。由以上計算結果，90 天的固結度達到 78.9%，120 天的固結度達到 88.4%， 150天的固結度達到 92.2%，180 天的固結度達到 93.9%。（2）超載作用下沉降計算結果表 3-4 90 天沉降計算結果吹填厚度（m）附加荷載（KN）軟土層厚（m）最終沉降（mm）最終固結沉降（mm）90 天沉降（mm）90 天固結沉降（mm）90 天工后沉降（mm）最大值7.29145.821.62349167819951324354最小值6.91138.214.2146410461243825221平均值7.10142

23、17.91907136216191075288表 3-5 120 天沉降計算 - 13 -吹填厚度（m）附加荷載（KN）軟土層厚（m）最終沉降（mm）最終固結沉降（mm）120 天沉降（mm）120 天固結沉降（mm）120 天工后沉降（mm）最大值7.29145.821.62349167821541483195最小值6.91138.214.2146410461343925121平均值7.1014217.9190713621748.51204158表 3-6 150 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）最終固結沉降（mm）150 天沉降（mm）150 天固結沉

24、降（mm）150 天工后沉降（mm）最大值7.29145.821.62349167822181547131最小值6.91138.214.214641046138296482平均值7.1014217.91907136218001256106.5表 3-7 180 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）最終固結沉降（mm）180 天沉降（mm）180 天固結沉降（mm）180 天工后沉降（mm）最大值7.29145.821.62349167822471576102最小值6.91138.214.214641046140098264平均值7.1014217.919071

25、3621824127983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。分別按 90 天、120 天和 150 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 3-8 90 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）最終固結沉降（mm）90 天完成的固結沉降（mm）剩余沉降（mm）最大值6.18138.621.6223315951324271最小值5.42123.414.21307934825109平均值5.813117.917701264.51075190表 3-9 120 天卸載后 剩余 沉降計算卸載后

26、吹填厚度（m）附加荷載（KN）軟土層厚（m）最終沉降（mm）最終固結沉降（mm）120 天完成的固結沉降剩余沉降（mm） - 14 -（mm）最大值6.33141.621.6228116291483146最小值5.52125.414.2132894992524平均值5.9313417.918051289120485表 3-10 150 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）最終固結沉降（mm）150 天完成的固結沉降（mm）剩余沉降（mm）最大值6.4014321.623041646154799最小值5.56126.214.213369549

27、640平均值5.98134.617.918201300125644表 3-11 180 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）最終固結沉降（mm）180 天完成的固結沉降（mm）剩余沉降（mm）最大值6.43143.621.623131652157676最小值5.58126.614.213419589820平均值6.01135.117.918271305127926由以上計算結果，由于采用超載預壓，如果 90 天卸載，固結度達 78.9%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 271mm，平均沉降量 190mm；如果 120 天卸載，固結度達 88.

28、4%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 146mm，平均沉降量 85mm；如果150 天卸載，固結度達 92.2%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 99mm，平均沉降量 44mm；如果 180 天卸載，固結度達 93.9%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 76mm，平均沉降量 26mm?？紤]到本計算過程采用了較多的經驗數(shù)據(jù)，實際卸載時間應根據(jù)施工監(jiān)測結果進行調整。3.3 地地基基承承載載力力與與加加載載速速率率計計算算3.3.13.3.1計算方法計算方法預壓荷載下，軟土地基中某點任意時間的抗剪強度按下式計算：ft=(fo+fc)fc =zUttgcu - 15 -式中，ftt 時刻，該點土

29、的抗剪強度；fo地基土的天然抗剪強度，由十字板剪切試驗測定；fc該點土由于固結而增長的強度；z預壓荷載引起的該點的附加豎向壓力；cu三軸固結不排水試驗求得的土的內摩擦角，地質資料未提供，依據(jù)經驗取 16 度；土體由于剪切蠕動而引起強度衰減的折減系數(shù)，可取 0.750.9，本工程取值 0.75。根據(jù)費連紐斯公式，地基承載力特征值為：fak=5.52ft/kk安全系數(shù)，本工程取值 1.1。由以上兩式可推出：fak=（5.52zUttgcu/ k + faO）faO預壓前，軟土地基承載力特征值，根據(jù)地質資料取值 20 kpa。3.3.23.3.2計算結果計算結果由于本工程加載速率快，顯然超過地基軟土

30、的抗剪強度，地基土在剪切破壞后重塑，其承載力將受影響。150 天后，軟土地基承載力的特征值：按平均值考慮，z=142kpa，U150=92.2%fak=（5.52zUttgcu/ k + faO）=156 kpa。設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5.98m 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，可滿足設計要求。3.4 圍圍堰堰穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算圍堰穩(wěn)定性計算通過假定滑移面，采用分條法計算滑動力矩和抗滑力矩，計算抗滑安全系數(shù)：Kh=M抗/M滑： - 16 -下圖為軟土地基上圍堰

31、斷面示意圖，I 表示軟土地基部分，II 表示圍堰部分。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，土條兩側的作用力忽略不計。滑動力矩由下式計算，M滑=R(TI+TII)i=R(WI+WII)isini+WIIisiniBACB式中 WI、WII分別為土條在軟土地基部分及圍堰部分的重量； i土條底面與水平面交角。地基部分的抗滑力矩由下式計算：M抗AB=Rculi+ WIicositanu+ WiUcositancuBA式中 cu，u不排水剪求得的強度指標； cu固結不排水剪求得的內摩擦角； U地基平均固結度。M抗BC=m RcI

32、Ili +WIIicositanII式中 m壩體抗滑力矩折減系數(shù)，可采用 0.60.8； 強度指標折減系數(shù)，可采用 0.5。CB - 17 -Kh=BACBiiIIiiIIIBAuiniuiIiiaWaWWaUWaWlsinsin)(tancostancosCu+BACBiiIIiiIIICBIIiIIiimaWaWWaWlsinsin)(tancosCII以上計算，考慮了軟土地基固結強度的增加。根據(jù)以上公式計算，本工程圍堰穩(wěn)定性滿足要求。4 方案方案 2 設計計算設計計算4.1 固固結結度度及及沉沉降降計計算算方方法法4.1.14.1.1固結度計算方法固結度計算方法一級或多級等速加載條件下，

33、豎井穿透受壓土層地基平均固結度計算公式如下：Ut=(qi/p)(Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)式中：Utt 時間地基的平均固結度；qi第 i 級荷載的加載速率；p各級荷載的累加值；Ti-1，Ti分別為第 i 級荷載加載的起始和終止時間（從零點起算） ，當計算第 i級荷載加載過程中某時間 t 的固結度時，Ti改為 t。ni=1 - 18 -、參數(shù)，按如下取值：=8/2=0.8106；=8Ch/(Fnde2)+ 2Cv/4H2式中：Ch土的水平向排水固結系數(shù)，本工程地質資料未提供數(shù)據(jù)，偏于安全，取值為 1.010-3cm2/s=0.00864m2/d；CV土的豎向排水固

34、結系數(shù)，本工程地質資料未提供數(shù)據(jù)，偏于安全，取值為0.510-3cm2/s=0.00432m2/d；H土層厚度，取平均值 17.93m；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=1.05s=1.05m，s 為塑料排水板的間距；Fn=n2/(n2-1)*ln(n)-(3n2-1)/4n2式中，n 為井徑比，n=de/dw，dw 為塑料排水板的當量換算直徑，dw=*2(b+)/換算系數(shù)，取 0.9；b塑料排水板寬度，取 0.1 m；塑料排水板厚度，取 0.004 m。經計算，dw=0.0596，n=21.14，F(xiàn)n=2.31, =0.0189考慮到井阻、涂抹和擾動影響，以上

35、公式計算的固結度需乘以折減系數(shù)，根據(jù)本工程情況，折減系數(shù)取值 0.95。4.1.24.1.2沉降計算方法沉降計算方法（1）最終豎向變形量計算預壓荷載下地基的最終豎向變形量按下式計算：sf=(eoi-eli)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的孔隙比，由室內固結試驗所得的比隙比 e和固結壓力 p（即 ep）關系曲線查得；eli第 i 層中點土自重壓力和附加壓力之和所對應的孔隙比，由室內固結試驗所ni=1 - 19 -得的 ep 關系曲線查得；hi第 i 層土層厚度；經驗系數(shù)，取值范圍一般在 1.11.4 之間，荷載較大，地基土軟弱時取值較大，本工程

36、取 1.4。由于本工程地質資料未提供 ep 關系曲線，根據(jù)本司以往的施工經驗，可利用壓縮系數(shù) 0.10.2進行近似計算，0.10.2=(e0.1- e0.2)/0.1MPa，式中 e0.1、e0.2分別為0.1 MPa 和 0.2 MPa 壓力下的孔隙比。則：sf=*pi*hi/(1+eoi)pi第 i 層土附加應力，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，因此堆載附加應力沿深度的變化可忽略不計。在場地中部，pi=砂h砂，砂的容重 砂按 20KN/m3取值。取平均值 1.76MPa-1；eoi 取平均值 2.304。 （2）最終固結沉降計算s固= sf/（3）工后沉降計算s工

37、后= sf（1-Ut）/式中 Ut時間 t 的平均固結度；（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 4.2 固固結結度度、沉沉降降計計算算結結果果4.2.14.2.1第三次吹填前的固結度和沉降第三次吹填前的固結度和沉降根據(jù)下表所示的分級加載時間，表 4-1 計算第三次吹填前（40 天時）固結度加荷分級項目1 級2 級3 級備注i=1n - 20 -各級荷載高度（m）4.180.50加荷時間（天）020203040 天后加p/p0.8930.1070Ti2030Ti-1020(Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)/ (Ti-Ti-1)

38、0.5370.389t=40U450.521 *0.95=49.5%折減系數(shù) 0.95注：以上固結度是針對堆載至 7.8 m 標高計算的。時間以開始施工塑料排水板為起點。表 4-2 40 天時沉降計算結果吹填厚度（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4.6893.621.61508964544最小值4.6893.614.2991634357平均值4.6893.617.91250799451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。第三次吹填的實際高度平均為 2.80m。

39、4.2.24.2.2第三次吹填后的固結度與沉降計算第三次吹填后的固結度與沉降計算4.2.34.2.3固結度計算結果固結度計算結果表 4-3 根據(jù)下表所示的分級加載時間，計算固結度加荷分級項目1 級2 級3 級備注各級荷載高度（m）4.180.52.80加荷時間（天）02020304070p/p0.5590.0670.374Ti203370Ti-1020400.8200.7620.576t=900.8980.8650.760t=1200.9420.9240.864t=150 (Ti-Ti-1)-(/)*e-t(eTi - eTi-1)/ (Ti-Ti-1)0.9670.9570.923t=180

40、U900.725*0.95=68.9%U1200.844*0.95=80.2%折減系數(shù) 0.95 - 21 -U1500.912*0.95=86.6%U1500.950*0.95=90.3%注：以上時間從塑料排水板開始施工時計起。以上固結度是針對堆載到 9.8 m 標高計算的。由以上計算結果，90 天的固結度達到 68.9%，120 天的固結度達到 80.2%， 150 天的固結度達到 86.6%，180 天的固結度達到 90.3%。（1）超載作用下沉降計算結果表 4-4 150 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）最終固結沉降（mm）150 天沉降（mm）1

41、50 天固結沉降（mm）150 天工后沉降（mm）最大值7.64152.821.62461175822251522236最小值7.32146.414.2155011071402959148平均值7.48149.617.92006143318141241192表 4-5 180 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）最終固結沉降（mm）180 天沉降（mm）180 天固結沉降（mm）180 天工后沉降（mm）最大值7.64152.821.62461175822901587171最小值7.32146.414.21550110714431000107平均值7.4814

42、9.617.92006143318671294139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。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 4-6 150 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）最終固結沉降（mm）150 天完成的固結沉降（mm）剩余沉降（mm）最大值6.41143.221.6230716481522126最小值5.58126.614.213419589590平均值6.00134.917.918241303124162表 4-7 180 天卸載后剩余沉降計

43、算 - 22 -卸載后吹填厚度（m） 附加荷載（KN）軟土層厚（m）最終沉降（mm）最終固結沉降（mm）180 天完成的固結沉降（mm）剩余沉降（mm）最大值6.47144.421.623261661158774最小值5.62127.414.2134996410000平均值6.05135.917.918381313129419由以上計算結果，由于采用超載預壓，如果 150 天卸載，固結度達 86.6%，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，固結度達 90.3%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 74mm，平均沉降量 19mm。建議在 180

44、天后卸載，固結度及剩余沉降量都滿足設計要求。考慮到本計算過程采用了較多的經驗數(shù)據(jù)，實際卸載時間應根據(jù)施工監(jiān)測結果進行調整。4.3 地地基基承承載載力力與與加加載載速速率率計計算算4.3.14.3.1計算方法計算方法預壓荷載下，軟土地基中某點任意時間的抗剪強度按下式計算：ft=(fo+fc)fc =zUttgcu式中，ftt 時刻，該點土的抗剪強度；fo地基土的天然抗剪強度，由十字板剪切試驗測定；fc該點土由于固結而增長的強度；z預壓荷載引起的該點的附加豎向壓力；cu三軸固結不排水試驗求得的土的內摩擦角，地質資料未提供，依據(jù)經驗取 16 度；土體由于剪切蠕動而引起強度衰減的折減系數(shù)，可取 0.7

45、50.9，本工程取值 0.75。根據(jù)費連紐斯公式，地基承載力特征值為：fak=5.52ft/kk安全系數(shù)，本工程取值 1.1。由以上兩式可推出： - 23 -fak=（5.52zUttgcu/ k + faO）faO預壓前，軟土地基承載力特征值，根據(jù)地質資料取值 20 kpa。4.3.24.3.2計算結果計算結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。180 天后，軟土地基承載力的特征值：按平均值考慮，z=149.6kpa，U150=92.2%fak=（5.52zUttgcu/ k + faO）=176 kpa。設計要求卸載后載荷試驗地基承接

46、力120 kpa，由于卸載后，地表為平均6.05m 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，可滿足設計要求。4.4 圍圍堰堰穩(wěn)穩(wěn)定定性性計計算算圍堰穩(wěn)定性計算通過假定滑移面，采用分條法計算滑動力矩和抗滑力矩，計算抗滑安全系數(shù)：Kh=M抗/M滑：下圖為軟土地基上圍堰斷面示意圖，I 表示軟土地基部分，II 表示圍堰部分。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，土條兩側的作用力忽略不計。A穩(wěn)定分析圖WIiNIi+NIIiTIi+TIIiBCII（袋裝砂

47、圍堰）ROWIIibiI（軟土地基）滑動力矩由下式計算，M滑=R(TI+TII)i=R(WI+WII)isini+WIIisiniBACB - 24 -式中 WI、WII分別為土條在軟土地基部分及圍堰部分的重量； i土條底面與水平面交角。地基部分的抗滑力矩由下式計算：M抗AB=Rculi+ WIicositanu+ WiUcositancuBA式中 cu，u不排水剪求得的強度指標； cu固結不排水剪求得的內摩擦角； U地基平均固結度。M抗BC=m RcIIli +WIIicositanII式中 m壩體抗滑力矩折減系數(shù)，可采用 0.60.8； 強度指標折減系數(shù)，可采用 0.5。Kh=BACBii

48、IIiiIIIBAuiniuiIiiaWaWWaUWaWlsinsin)(tancostancosCu+BACBiiIIiiIIICBIIiIIiimaWaWWaWlsinsin)(tancosCII以上計算，考慮了軟土地基固結強度的增加。根據(jù)以上公式計算，本工程圍堰穩(wěn)定性滿足要求。CB - 25 -5 方案方案 1 和方案和方案 2 比較及存在問題的建議比較及存在問題的建議180 天后，方案 1（塑料排水板間距為 1.0m）固結度達 93.9%，在使用荷載作用下最大的剩余沉降量 76mm，平均沉降量 26mm；方案 2（塑料排水板間距為 1.2m）固結度達 90.3%，在使用荷載作用下最大的

49、剩余沉降量 74mm，平均沉降量 19mm。兩種方案都達到設計要求的固結度及剩余沉降量。方案 1 的工程造價為 7624574 元，方案 2 的工程造價為 7294176 元。綜合各種因素，建議采用方案 2 進行施工。本工程地質資料提供的地質參數(shù)，不能全部滿足設計計算的要求，如：土的水平向排水固結系數(shù) Ch、土的豎向排水固結系數(shù) CV、三軸固結不排水試驗求得的土的內摩擦角 cu、ep 關系曲線等，設計采用經驗值，計算結果不夠精確，建議業(yè)主補充勘探提供以上數(shù)據(jù)。由于本工程采用了較多的經驗數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測結果，有可能在 180 天后計劃卸載時，地基沉降量達不到卸載要求，如出現(xiàn)以上情況，可采取以下措施

50、：暫不進行卸載，繼續(xù)進行固結，達到設計要求后，再進行卸載。 - 26 -6 施工監(jiān)測和檢測施工監(jiān)測和檢測由于本工程淤泥土層強度低、壓縮性大的特點，也由于某些重要的地質參數(shù)（如固結系數(shù)）未能提供數(shù)據(jù)，而采用經驗值計算，因此施工監(jiān)測非常重要。6.1 施施工工監(jiān)監(jiān)測測和和檢檢測測目目的的(1) 控制分級加載速度和圍堰穩(wěn)定性；(2) 推算最終沉降量；(3) 推算固結度。(4) 檢驗加固效果6.2 施施工工監(jiān)監(jiān)測測和和檢檢測測項項目目(1) 地表和分層沉降觀測(2) 邊樁水平位移觀測(3) 孔隙水壓力觀測(4) 土壓力觀測(5) 水位觀測(6) 鉆孔取樣試驗(7) 原位十字板試驗6.3 地地基基最最終終

51、變變形形和和固固結結度度的的推推算算 - 27 -地基最終變形推算方法很多，其中三點法是比較簡單而常用的：sf=s3(s2-s1)- s2 (s3- s2) / ( s2- s1)-式中，sf最終變形量；s1，s2，s3加荷停止后時間 t1、t2、t3相應的變形量，取 t2t1= t3t2。固結度推算可根據(jù)實測沉降量或孔隙水壓力推算參數(shù) 值，由此求出固結度：=ln( s2- s1)/ ( s3- s2)/( t2t1)或：=ln（1/2）/( t2t1)式中，1，2相應時間 t2、t1的實測孔隙水壓力值。6.4 施施工工監(jiān)監(jiān)測測點點及及檢檢測測點點附附圖圖施工監(jiān)測及檢測點平面布置圖見圖 6-1

52、，施工監(jiān)測及檢測點大樣圖見 6-2。 - 28 -圖圖 6-1 施工監(jiān)測及檢測點平面布置圖施工監(jiān)測及檢測點平面布置圖 - 29 -圖圖 6-2 施工監(jiān)測及檢測點大樣施工監(jiān)測及檢測點大樣m2 - 30 -7 施工組織管理機構施工組織管理機構7.1 現(xiàn)現(xiàn)場場管管理理機機構構我公司高度重視本工程，一旦中標，將本工程列為我公司重點工程，在全公司范圍內抽調年富力強、管理水平高、具有豐富施工經驗的人員，組成“龍沙（中國）投資有限公司預留地軟基處理工程項目經理部” 。本工程嚴格按項目法組織施工，我司將任命唐程為項目經理、張如俊為總工程師，下設 5 個職能管理部門，并選派具有軟基處理工程施工豐富經驗的施工隊，

53、負責本工程的施工。7.2 施施工工組組織織機機構構圖圖詳見圖 7-1施工組織機構圖 。圖圖 7-1施工組織機構圖施工組織機構圖廣東省基礎工程公司廣東省基礎工程公司龍沙（中國）投資有限公司預留地軟基處理工程項目經理部項目經理項目總工程師 技術部工程部設備材料部塑 料 排 水 板 施 工 隊吹 填 砂 施 工 隊機 械 維 修材 料 組預算部后 勤 保 障盲 溝 施 工 隊質安部 - 31 -7.3 項項目目經經理理部部主主要要成成員員詳見表 7-1項目經理部主要成員表 。表 7-1項目經理部主要成員表序號職位姓名備注1項目經理2項目總工程師3工程部部長4預算部部長5技術部部長6質安部部長7設備材

54、料部部長 - 32 -8 施工方法施工方法8.1 土土堤堤圍圍堰堰施施工工 方方法法8.1.18.1.1土堤圍堰施工工藝土堤圍堰施工工藝圖圖 8-1圍堰施工工藝流程圖圍堰施工工藝流程圖8.1.28.1.2砂包圍堰施工方法砂包圍堰施工方法a a、場地清理、場地清理包括場地清理場地的障礙物、雜物、積水等。b b、測量放線、測量放線按施工場地紅線，用全站儀測設砂包圍堰控制點，在控制點打下木樁作為標志，并在沿線間距 20 米插上小竹竿，使用水準儀測量并用紅漆在小竹竿上標出砂包圍堰的頂標高。c c、人工袋裝砂包、人工袋裝砂包用編織袋人工裝砂包，要求砂包只裝到 6080%，扎好封口。d d、鋪設砂包、鋪設

55、砂包鋪設時，長短相間并與里層砂包咬緊，相互坐實擠緊，圍堰內按 1：1 鋪設，圍堰外按 1：1.5 鋪設。8.2 塑塑料料排排水水板板樁樁施施工工方方法法塑料排水板樁施工，排水板呈梅花形布置，間距為 1.0m 或 1.2m，塑料排水板樁穿透淤泥層并進入粉土層不少于 500mm。8.2.18.2.1塑料紙板樁施工工藝塑料紙板樁施工工藝場地清理測量放線鋪筑砂包人工袋裝砂包 - 33 -圖圖 8-2塑料排水板施工工藝流程圖塑料排水板施工工藝流程圖8.2.28.2.2塑料排水板樁施工方法塑料排水板樁施工方法(1)、測量放樣、測量放樣 根據(jù)項目部提供的有關基線，測量出各樁位的定點，并與監(jiān)理工程師、業(yè)主代表

56、進行基線和樁位的復核、簽證工作，樁位確定后指揮樁機進入施工地點。 用全站儀測施各分區(qū)的塑料排水板樁的控制點，在控制點打下木樁作為標志。 根據(jù)已布設的測量基點，分區(qū)用經緯儀和鋼尺按正方形布置，按設計間距測放出塑料排水板的打設板位（誤差控制在+30mm） ，并用竹芊插入砂墊層作標記。(2)(2)、插板機就位、插板機就位根據(jù)板位標記進行插板機定位。施工塑料排水板過程中，插板機定位時，調整樁機的位置使管靴與板位標記的偏差需控制不大于 70mm，再調整樁架的垂直度。(3)(3)、裝排水板樁靴、裝排水板樁靴將塑料板帶從套管上端入口處穿入套管至樁頭，并與管靴連接好，與管套扣緊，防止套管進泥。(4)(4)、沉

57、設套管、沉設套管插板樁機上配置圓形鋼套管，套管前端設置活瓣樁尖。打入時，活瓣樁尖夾住塑料排水板，并把套管前端關閉。開動插板樁機上的液壓泵將套管和塑料排水板沉設插入土中預定深度。打設過程中隨時控制套管垂直度，其偏差不大于1.5%。(5)(5)、提升套管、提升套管插板到標高后撥出套管，套管上拔時，前端打開并把塑料排水板留在所定標高。在撥出套管過程中要防止回帶及斷帶，為保證插板機順利作業(yè)，采用在塑料排水板樁端設置樁靴的辦法，以減少回帶及斷帶。(6)(6)、剪斷塑料帶、剪斷塑料帶剪斷塑料排水板時砂墊層以上的外露長度應大于 200mm，剪斷塑料帶，即完成施工準備測量放樣插板機就位裝排水板樁靴沉設套管施打

58、至設計標高提升套管剪斷塑料帶記錄并檢查板位打設情況移機 - 34 -一根塑料排水板的施工工作。(7)(7)、記錄并檢查板位打設情況、記錄并檢查板位打設情況打設過程中，逐板進行自檢，并要作好施工記錄。一個區(qū)段塑料排水板驗收合格后，應及時用砂墊層仔細填滿打設板周圍形成的孔洞，并將塑料排水板埋置于墊層內。(8)(8)、移機、移機完成一根塑料排水板的施工工作后，按照預定樁機行走路線，移動到下一排水樁位。8.3 吹吹填填砂砂施施工工 方方法法8.3.18.3.1吹填砂施工工藝吹填砂施工工藝 圖圖 8-3 吹填砂施工工藝流吹填砂施工工藝流程程圖 。加高圍堰修筑臨時排水系統(tǒng)、排水場地標高測量及復核海面、場區(qū)

59、鋪設排泥管吹填砂作業(yè)推土機推平吹填至設計標高測量放線及復核下一層吹填施工全部吹填完成、驗收場地清理砌筑圍堰 - 35 -8.3.28.3.2吹填砂施工方法吹填砂施工方法（1 1） 、場地清理、場地清理清除場地上的垃圾、障礙物等。（2 2） 、測量放線、測量放線以業(yè)主提交的測量基準點為控制點，用全站儀測量吹填砂區(qū)域控制點，在控制點打下木樁作為標志，圈定出施工區(qū)域，在場區(qū)內建立閉合導線控制網，經復核無誤后方可施工。在各區(qū)按 1 個/400m2 的密度插上小竹竿，使用水準儀測量并用紅漆在木樁和小竹竿上標出吹填砂的標高。施工測量的精度：按工程測量規(guī)范 （GB50026-93）執(zhí)行。平面測量的主測儀器為

60、日產“康尼 C-100 全站儀” ，該儀器技術規(guī)格為：J6 級經緯儀測角精度，級測距儀測程 1000 米，測距精度 MD=（55ppm）mm。其 200米范圍內一測回放樣定位精度可達10mm，可滿足本項目的平面精度要求。高程測量主測儀器為 S1 級自動安平水準儀。（3 3） 、布置吹砂管、布置吹砂管 吹填砂由絞吸式挖泥船直接接管到吹填區(qū)；管道的架設：海面部分采用油桶利用鋼筋組合成浮箱，結合吹砂管的長度、重量和位置，進行吹砂管的架設；進入陸域的管道采用砂包架設吹砂管。當吹砂管經過施工現(xiàn)場內外的臨時道路時，采用挖掘機將道路通過管的位置開挖坑槽（5001000） ，把吹砂管放進坑槽后再進行回填。 吹