公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范JTJ017－96條文說明

公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范JTJ017－96條文說明目次編制說明1總則2術(shù)語、符號、代號2．1術(shù)語2．2符號3軟土地基工程地質(zhì)勘察3．1一般說明3．2初步勘察3．3詳細(xì)勘察4路堤的穩(wěn)定與沉降4．1一般規(guī)定4．2穩(wěn)定計算4．3沉降計算5軟土地基處治及路堤設(shè)計5．1一般規(guī)定5．2墊層與淺層處治5．3輕質(zhì)路堤5．4反壓護道5．5加筋路堤5.6預(yù)壓及超載預(yù)壓5.7豎向排水體預(yù)壓5.8粒料樁5．9加固土樁5.10綜合（組合）處治設(shè)計5.11路堤設(shè)計6軟土地基處治施工6.1一般規(guī)定6．2墊層及淺層處治6.4土工合成材料6.5袋裝砂井6．6塑料排水板6．7砂樁6．8碎石樁6．9加固土樁7路堤施工與觀測7．1一般規(guī)定7.2路堤填筑7．3吹填砂路堤7．4粉煤灰路堤7.5礦渣路堤7.6沉降與穩(wěn)定觀測8試驗工程8．1一般規(guī)定8.2試驗工程地質(zhì)勘察8.3試驗工程設(shè)計8.4試驗工程觀測參考文獻

編制說明根據(jù)交通部公路管理司（91）工技字290號關(guān)于下達(dá)編制《公路軟土路基設(shè)計、施工暫行規(guī)定》（1993年底改名為《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》）的要求，經(jīng)過三年多的時間，《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范肉相應(yīng)的“規(guī)范”的條文說明編制完畢。近十余年來，隨著我國高等級公路建設(shè)的起步和迅速發(fā)展，軟土地基上公路路堤的設(shè)計和施工遇到一些關(guān)鍵技術(shù)問題，沿海與內(nèi)陸等地進行了廣泛的科研和工程實踐，積累了不少資料和經(jīng)驗。本規(guī)范編制組在收集和總結(jié)我國京津塘、滬寧、杭甬、廣佛、莘松等高速公路，以及其它沿海與內(nèi)陸軟土地區(qū)已建和正在修筑的高等級道路與試驗工程的科研成果及建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，廣泛吸取國內(nèi)外軟基工程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等可借鑒的內(nèi)容，首次為我國軟土地區(qū)的公路勘察、設(shè)計與施工編制了本規(guī)范?！豆奋浲恋鼗返淘O(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（以下稱“規(guī)范”）編制共包括以下八章內(nèi)容：第一章總則；第二章軟土鑒別、分類與術(shù)語、符號；第三章軟土地基工程地質(zhì)勘察；第四章路堤的穩(wěn)定與沉降；第五章軟土地基處治設(shè)計；第六章軟土地基處治施工；第七章路堤施工與觀測；第八章軟土地基試驗工程。同時，按要求編制了相應(yīng)主要條款的條文說明。本規(guī)范主編單位為交通部第一公路勘察設(shè)計院（以下稱“部一公院”），參加單位為交通部重慶公路科學(xué)研究所（以下稱“部重科所”）、上海市公路管理處（以下稱“滬公路處”）、浙江省交通規(guī)劃設(shè)計院（以下稱“浙江院”）及廣東省高速公路公司（以下稱“廣東公司”）。本規(guī)范的編寫分工如下：第一章“第一公院”編寫；第二章“部重科所”與“第一公院”合編；第三章“部一公院”編寫；第四章“第一公院”與“部重科所”合寫；第五章“部一公院”與“部重科所”合寫；第六章“滬公路處”編寫；第七章“浙江院”與“廣東公司”合寫；第八章“浙江院”編寫。統(tǒng)稿與審稿均由“部一公院”承擔(dān)。相應(yīng)規(guī)范條款的條文說明由編制承擔(dān)單位編寫。本規(guī)范的編制嚴(yán)格遵照建設(shè)部（91）建標(biāo)技字第32號印發(fā)的《工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫暫行辦法》及《工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫細(xì)則》，并堅持嚴(yán)格按程序進行，分階段請有關(guān)專家審查，編寫組不斷修改與完善以控制編寫質(zhì)量。1992年上半年進行編制工作的組織協(xié)調(diào)與技術(shù)準(zhǔn)備；1992年9月在浙江富陽組織了“編制大綱”審查會；1993年7月在西安市召開了“初稿”編制工作會；1994年5月在廣州市進行了“征求意見稿”研究討論會；1995年4月在上海市召開了“規(guī)范送審稿”審定會。主編單位根據(jù)以上幾次會議中專家所提出的意見及建議，做了詳細(xì)地研究與分類，并以“紀(jì)要”形式書面分發(fā)各編制單位，編制組多次進行了認(rèn)真地修改與完善。編制組在總結(jié)我國沿海及內(nèi)陸軟土地區(qū)公路建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上并廣泛吸取國內(nèi)外軟基工程規(guī)范等可借鑒的內(nèi)容編制了本規(guī)范，其特點如下：1．首次為我國軟土地區(qū)公路勘察、設(shè)計、施工編寫的這一專業(yè)規(guī)范內(nèi)容全面，反映了當(dāng)前我國公路軟基設(shè)計、施工的先進技術(shù)水平，填補了路基設(shè)計、施工規(guī)范方面的這一空白。2．規(guī)范提出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定驗算及沉降計算方法和選用參數(shù)，以及處治方案、施工方法、施工監(jiān)控和質(zhì)量檢測等內(nèi)容集中了近年來我國已建和在建高等級公路的經(jīng)驗，具有實踐依據(jù)和科學(xué)性、適用性。3．規(guī)范從我國實際出發(fā)，根據(jù)軟土地基公路路堤特點，堅持室內(nèi)與現(xiàn)場試驗相應(yīng)證，理論計算與實際工程相檢驗，多方研究反復(fù)論證，力求規(guī)范采用的設(shè)計及施工方法技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。規(guī)范的頒布施行將對軟土地基公路路堤的勘察、設(shè)計、施工起到有效的指導(dǎo)作用，使軟土地區(qū)公路建設(shè)質(zhì)量得到可靠保證。本規(guī)范的編制，是以近十余年來我國已建和正在建設(shè)的高等級公路的成功經(jīng)驗和積累的資料，及相應(yīng)的科學(xué)與生產(chǎn)實驗（包括試驗工程資料）技術(shù)成果為依據(jù)，現(xiàn)在仍然在不斷發(fā)展中，因此規(guī)范也將隨著形勢的發(fā)展而不斷的完善。本規(guī)范適用于各級公路的勘察、設(shè)計與施工，但我國地域廣大，各地區(qū)，各交通系統(tǒng)勘察、設(shè)計、施工專業(yè)單位的技術(shù)水平，設(shè)備能力也有差別，因此，需要通過各方面的努力和提高才能達(dá)到本規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和要求。本規(guī)范注意了與國際標(biāo)準(zhǔn)的“接軌”，但其在我國的廣泛適用性方面，還有一定的問題。如“軟規(guī)”對軟土的定名，參照了國外的分類，但其中一部分，目前我國高等級道路地區(qū)尚未遇到，如泥炭型、腐殖質(zhì)型及部分較高有機質(zhì)含量的軟土。存在著定名、分類與實際應(yīng)用不完全協(xié)調(diào)問題?！败浺?guī)”與已有相關(guān)專業(yè)規(guī)范的內(nèi)容有交叉。目前《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》正在編制，《公路路基設(shè)計規(guī)范》、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》在本規(guī)范編制過程中已出版?！败浺?guī)”作為其中的專業(yè)規(guī)范之一，若寫的過于簡單，專業(yè)規(guī)范相對獨立的實用性降低；所以編寫的內(nèi)容難免與勘察、設(shè)計、施工有關(guān)規(guī)范重復(fù)。“軟規(guī)”編制工作有五個單位參加，雖經(jīng)主編單位統(tǒng)稿與各級審核，限于時間與水平，難免有謬誤或問題存在。各單位在執(zhí)行過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改和補充之處，請將意見和有關(guān)資料寄送交通部第一公路勘察設(shè)計院（西安市友誼西路87號，郵編710068）。1總則1．0．1軟土地基上公路路堤的設(shè)計與施工，國內(nèi)沒有行業(yè)規(guī)范可依。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，軟土地基上修建高速公路的數(shù)量越來越多，為了統(tǒng)一軟土地基上公路路堤的設(shè)計原則和處治方法，以保證路堤的正常使用和使用壽命，特編制本規(guī)范。設(shè)計原則是指軟土地基上公路路堤的設(shè)計與施工，首先是進行詳細(xì)周密的地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場試驗，選出有代表性的地質(zhì)資料（參見參考文獻1），根據(jù)地質(zhì)資料，結(jié)合水文、氣象資料、工期等因素采用不同的技術(shù)措施進行沉降設(shè)計和穩(wěn)定驗算。對設(shè)計方案進行技術(shù)經(jīng)濟論證，選出最佳的設(shè)計施工方案。地基處理所用的材料和路基填筑材料在滿足技術(shù)要求的前提下，應(yīng)以就地取材為原則；設(shè)計上必須采取綜合處治原則，以縮短工期和降低工程造價。對工期短、工后沉降量過大、穩(wěn)定性很差的路段，以及交通量在初期增長較慢的工程，也可以分期修建，第一期作路堤和簡易路面，第二期再作次高級或高級路面。設(shè)計方法：首先根據(jù)地質(zhì)條件及路基高度劃分計算段落，根據(jù)路堤荷載，采用圓弧條分法，對地基和路堤整體強度進行穩(wěn)定性驗算。沉降計算有兩種方法：其一是根據(jù)地基的變形特征，將總沉降分為瞬時沉降、主固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分；其二是經(jīng)驗系數(shù)校正法，用主固結(jié)沉降乘以沉降系數(shù)來計算總沉降。施工處治方案是采取不同施工方法、施工工藝，實現(xiàn)各種處治設(shè)計。目前軟基處治方法中對地面以下有：換填、袋裝砂井、塑料排水板、擠密砂樁、粉噴樁等；對地面以上有：砂墊層、土工織物、反壓護道、輕質(zhì)路堤、加筋路堤、加載預(yù)壓等。1．0．2本規(guī)范適用于軟土地基上各級公路路堤的設(shè)計和施工，但沉降標(biāo)準(zhǔn)只適用于鋪筑次高級路面和高級路面的公路。1．0．3國家總的技術(shù)經(jīng)濟政策為實用、可靠、投資少、效益高。要做到這一點，必須作好前期的可行性研究。另外高速公路占地多，在不降低技術(shù)指標(biāo)的前提下設(shè)計施工必須考慮農(nóng)民利益，少占農(nóng)田。技術(shù)經(jīng)濟政策的關(guān)鍵在于困地制宜，就地取材。1．0．4投資環(huán)境指的是資金來源和運用。軟土地基上路堤設(shè)計一定要符合總工期的安排，施工方案要采取各種措施保證設(shè)計的施工期。1．0．5軟土地基上公路路堤的設(shè)計與施工質(zhì)量在很大程度上取決于地質(zhì)資料的真實性和代表性。要取得代表性很好的地質(zhì)資料（參見參考文獻1、2），就要求認(rèn)真鉆探，并用十字板、靜力觸探儀進行現(xiàn)場測試，同時鉆探取樣要采用薄壁取土器，室內(nèi)試驗盡可能采用自動化程度高的試驗手段。地質(zhì)資料一般不得用單孔資料，應(yīng)該是把同層的同指標(biāo)用數(shù)理統(tǒng)計法進行統(tǒng)計整理，從中選出有代表性的地層資料。1．0．6軟土地基上公路路堤的處治設(shè)計是通過對室內(nèi)土工試驗與現(xiàn)場測試的軟土物理力學(xué)指標(biāo)的反復(fù)計算，結(jié)合試驗與已建工程的成果，運用各種具體措施使路堤的沉降和穩(wěn)定符合要求。1．0．7新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝主要是指自動化程度高，減輕勞動強度又能保證質(zhì)量的措施。動態(tài)施工是措施工過程中根據(jù)觀測資料調(diào)整填筑速率或依靠觀測資料的推算結(jié)果重新確定路槽底面標(biāo)高。施工中應(yīng)建立、健全自檢體系，要制定保證質(zhì)量的規(guī)章制度，同時要制定安全措施。1.0.8對于高等級公路路堤，必須進行穩(wěn)定觀測和沉降觀測（參見參考文獻3、4、5、6）。穩(wěn)定觀測主要是措施工過程中對超過極限高度的路堤進行側(cè)向位移觀測，側(cè)向位移的觀測點一般設(shè)在路堤坡腳和坡腳外一定距離的地方；沉降觀測是指在鋪筑路面以前的施工過程中對路堤的垂直變形進行觀測，沉降觀測點一般設(shè)在路堤中心，有必要時還要在路肩設(shè)置。路堤設(shè)計末期的沉降量可以根據(jù)實際觀測資料用雙曲線、星野曲線或指數(shù)曲線進行擬合推算，推算出來的沉降量能夠反映地基的真實沉降規(guī)律，并能根據(jù)沉降速率決定鋪筑路面的時間。1.0.9對于軟土地基上的高等級公路路堤，在開工前約一年時間先鋪筑一段試驗路堤。該試驗路堤應(yīng)包括該條路上的各種設(shè)計方案（參見參考文獻3），也可有針對性地對某一種或兩種設(shè)計方案進行試驗，其目的是解決設(shè)計施工中的具體問題（參見參考文獻3）。試驗工程必須有目的、有計劃，通過分析、比較、總結(jié)，提出結(jié)論，為修改設(shè)計、指導(dǎo)施工提供可靠的依據(jù)。1．0．10使用本規(guī)范時應(yīng)與現(xiàn)行的《公路工程地質(zhì)勘測規(guī)程》（JTJ064-86）《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTJ013-95）《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTJO33-95）、《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）、《公路建設(shè)項目環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范》（JTJ005-96）、《公路粉煤灰路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ016-93）、《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（JTJ015-91）、公路土工試驗規(guī)程）（JTJO51-93）、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)）（JTJ071-94）、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ001-88）、《公路環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》（待頒布）、《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》等互相協(xié)調(diào)對應(yīng)。2術(shù)語、符號、代號2．1術(shù)語2.1.1～2.1.4對軟土的定義特征與成因類型，不同的專業(yè)技術(shù)部門的解釋大同小異。如鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊《橋梁地基和基礎(chǔ)》中，對軟土解釋為：“軟土是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟弱粘性土?！睂浲恋闹饕卣髅枋鰹椋骸疤烊缓扛撸ń咏虼笥谝合蓿紫侗却螅ㄒ话愦笥?.0），壓縮性高［a1～2＞5（kPa）-1，或a1～3＞10（kPa）-1］，強度低（快剪的內(nèi)摩擦角，φ＜5゜凝聚力c＜20kPa），滲透系數(shù)小（K＝10－7Cm／S～10-8Cm／S）?！睂浲恋某梢蝾愋兔枋鰹椋骸霸谘睾５貐^(qū)為濱海相、三角洲相；在內(nèi)陸平原或山區(qū)為湖塘相等人民交通出版社版《鐵路工程地質(zhì)手冊》中，對軟土的特征解釋為：“軟土含有大量親水的膠體顆粒，具有海綿狀結(jié)構(gòu)，因此其孔隙比大、含水量高、透水性小、抗剪強度低、壓縮性大?！敝袊ㄖI(yè)出版社版《工程地質(zhì)手冊》對軟土的解釋為：“軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其它高壓縮性飽和粘性土、粉土等。”對淤泥和淤泥質(zhì)土及其特征解釋為：“淤泥和淤泥質(zhì)土是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成的粘性土。這種粘性土含有機質(zhì)，天然含水量大于液限（ω＞ωL）。當(dāng)天然孔隙比e大于1.5時，稱為淤泥；天然孔隙比e小于1.5而大于1.0時，稱為淤泥質(zhì)土。當(dāng)上的燒灼量大于5％時，稱有機質(zhì)上；大于60％時，稱泥炭?！睂浲涟闯练e環(huán)境分為下列類型：（1）濱海沉積——濱海相、瀉湖相、溺谷相及三角洲相；（2）湖泊沉積——湖相、三角洲相；（3）河灘沉積——河漫灘相、牛軛湖相；（4）沼澤沉積——沼澤相。《港口工程技術(shù)規(guī)范》（JTJ219-87）中定義，塑性指數(shù)大于3的土稱為粘土，其中：第四紀(jì)晚更新世Q3及其以前形成的粘性上稱為老粘土；第四紀(jì)全新世Q4形成的粘土稱為一般粘土；近代水下沉積形成的天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0而小于1.5的亞粘土、粘土分別稱為淤泥質(zhì)亞粘土、淤泥質(zhì)粘土；近代水下沉積形成的天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5的亞粘土、粘土都稱為淤泥。以往港工、建工部門則把上述淤泥、淤泥質(zhì)土以及天然強度低、壓縮性高、透水性小的一般粘性土統(tǒng)稱為軟土或軟粘土（參見參考文獻9）。在部頒《公路工程名詞術(shù)語》（JTJ002-87）中定義軟土主要是由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。對淤泥的解釋是，在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機質(zhì)的細(xì)粒上，其天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5；當(dāng)天然孔隙比小于1．5而大于1.0時稱為淤泥質(zhì)土。對于泥炭的解釋是，喜水植物遺體在缺氧條件下，經(jīng)緩慢分解而形成的泥沼覆蓋層。其特點是持水性大，密度較小?！稁r土工程勘察規(guī)范》中規(guī)定：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細(xì)粒土應(yīng)判定為軟土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭土等，其壓縮系數(shù)大于0.5Mpa-1，不排水抗剪強度小于30kPa。國內(nèi)還有對以上的土類對天然含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)、剪切力、摩擦角的界限指標(biāo)以及分布于塑性圖中的位置作出規(guī)定的資料，如：軟土：天然含水量ω＞ωL，孔隙比e≥1.0，壓縮系數(shù)a≥0.5Mpa-1，抗剪強度φ≤7°。泥炭：天然含水量一般大于300％，孔隙比一般大于5，快剪內(nèi)摩擦角一般小于12°，位于塑性圖A線以下或以上。腐殖質(zhì)土：天然含水量一般大于200％，孔隙比一般大于4，快剪內(nèi)摩擦角一般小于5°，位于塑性圖A線以下或以上。有機質(zhì)上常分為淤泥和淤泥質(zhì)土兩類。淤泥：天然含水量一般大于60％，孔隙比一般大于1.5，快剪內(nèi)摩擦角一般小于5°，但含有未分解的有機質(zhì)時則可高達(dá)10°，位于塑性圖A線以下或以上。淤泥質(zhì)土：天然含水量ω≥ωL，孔隙比e為1.0～1.5，快剪內(nèi)摩擦角一般小于15°，位于塑性圖A線以下或以上?？梢妵鴥?nèi)鐵路、港口、建筑部門對軟土的定義都不盡相同，其實國內(nèi)外對軟土均無統(tǒng)一定義。有的把軟土視為軟粘土的簡稱，有的把軟土視為整個軟弱土質(zhì)（高壓縮性的有機上、可液化的砂土、軟粘土等）的簡稱（參見參考文獻10），有的則把軟土視為軟弱土基的簡稱。無論軟土還是軟土地基，它的軟硬都是相對的，軟硬不但對土質(zhì)而且對工程而言也是相對的。軟硬應(yīng)與土質(zhì)、工程性質(zhì)兩者相關(guān)。設(shè)計者不要拘泥于它們的定義，只要路堤或其它荷載在土基上有可能出現(xiàn)有害、過大的變形與強度不足的問題，都應(yīng)認(rèn)真進行沉降、穩(wěn)定驗算。凡不滿足設(shè)計控制指標(biāo)時，均應(yīng)進行處治設(shè)計，決不能只憑土名來確定是否需要處治。本條中的“細(xì)粒土”按《公路土工試驗規(guī)程》（JTJ051－93）的規(guī)定指粒徑小于0.074mm的細(xì)粒組質(zhì)量大于總質(zhì)量的50％者。編制本規(guī)范有關(guān)術(shù)語時，在保持與國標(biāo)、部頒標(biāo)準(zhǔn)相一致的前提下，參照了鐵路、建筑等部門的規(guī)定，結(jié)合公路部門上的分類以及生產(chǎn)實踐中調(diào)查與勘察積累的資料，作了一些補充與調(diào)整，提出了如規(guī)范所列的內(nèi)容。2．1．5～2．1．9部頒《公路工程名詞術(shù)語》（JTJ002－87）對路基砂墊層解釋為：為防止地下水的毛細(xì)上升和排除路基的水分，保證路基的強度和穩(wěn)定，在路堤底部鋪設(shè)砂層。對預(yù)壓法的解釋為：為提高軟弱地基的承載力，減少構(gòu)造物建成后的沉降量，預(yù)先在擬建的構(gòu)造物的地基上施加一定靜荷載，使地基土壓密后再將荷載卸除。對砂井的解釋為：為加速地基排水固結(jié)，在軟弱地基中鉆孔，灌入中、粗砂而成的排水體。本規(guī)范對砂墊層材料及保證填土路堤荷載均勻地傳遞至軟土地基上的作用，作了補充及強調(diào)。對預(yù)壓法的卸載問題，基于是用路堤預(yù)壓，不再將荷載全部卸除，對此處作了修改。對于砂井的闡述，本規(guī)范將砂井與塑料排水板綜合敘述，按豎向排水體的統(tǒng)一提法加以闡明。2．2符號、代號涉及到軟土地基處治有關(guān)方面的符號、代號是很多的，不便于一一羅列。在本規(guī)范中按從簡的原則，將符號、代號予以編列：首先按土性與土類，扼要列出有關(guān)細(xì)粒土的符號、代號；著重結(jié)合公路工程列出了對軟土地基進行工程地質(zhì)勘察與地基處治設(shè)計、計算的室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場原位測試指標(biāo)以及公路軟基設(shè)計、計算公式等經(jīng)常要采用的技術(shù)指標(biāo)的符號、代號；對于非主要的或在本規(guī)范中出現(xiàn)次數(shù)較少以及施工技術(shù)中用的符號、代號，則未予列出。

在平均斜率，a100～200在數(shù)據(jù)上常常是離散的,在取值機理上是不合理的。對于Pc＜100kPa的軟土，a100～200偏大；對于Pc在150kPa左右的軟土，a值包含了彈性壓縮和塑性壓縮，在機理、數(shù)值上呈顯截然不同的二階段特征；對于Pc＞300kPa的硬粘性土，在曲線B段（拐點段），a值顯著偏小。如不加區(qū)別地用a100～200比較判斷土的壓縮性顯然是不合適的?！眳⒖嘉墨I16的觀點是正確的，不應(yīng)僅用a100～200來比較判斷土的壓縮性?！豆吠凉ぴ囼炓?guī)程》（JTJ051－85）軟土劃分表中規(guī)定快剪內(nèi)摩擦角要小于5°。考慮到某些有機質(zhì)土型軟土或腐殖型軟土中混有一定數(shù)量的砂顆粒、貝殼等，內(nèi)摩擦角則高于5°，但它們的壓縮性仍高，修路堤后地基可能出現(xiàn)大的沉降，這種俗稱的淤泥混砂在我國華南地區(qū)分布很廣（參見參考文獻17）。據(jù)以往曾記載的資料，部分泥炭的φ值可高達(dá)15°；在云南某些地方發(fā)現(xiàn)有含水量高達(dá)386.0％的泥炭質(zhì)型軟土，其快剪指標(biāo)的φ值為14°24′。因此本規(guī)范將軟土劃分表中的軟土強度指標(biāo)——快剪內(nèi)摩擦角小于5°一項取消，改為了天然抗剪強度。作為一個強度指標(biāo)，顯然用總強度比用單一的內(nèi)摩擦角更為合理和全面。據(jù)資料及參考文獻18、19摘出的軟土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計見表3．1．2-3和表3．1．2-4。據(jù)以上的沿海及平原地區(qū)的軟土天然不排水抗剪強度為5kPa～29kPa（按qu／2，或cu計）。但云南的一種軟土有機質(zhì)含量為46.1％，天然含水量高達(dá)300.0％，空隙比為5.51，而快剪的c值可高達(dá)35.3kPa?？紤]到山區(qū)軟土的特點，對軟土十字板剪切強度Su的鑒別指標(biāo)規(guī)定為35kPa。相當(dāng)于軟土地基的不排水剪切強度Cu為30kPa，相應(yīng)的路堤極限高度約為9m，一般在軟土地區(qū)路堤高超過9m。的不太多，日本軟土地基的鑒別標(biāo)準(zhǔn)（見表3．1．2－1）按qu的一半折算為不排水剪則應(yīng)為30kPa～50kPa。作為軟土的鑒別特征，尚應(yīng)考慮工程性質(zhì)。路堤設(shè)計從路堤高度考慮，十字板剪切強度Su規(guī)定為35.kPa也是合理方便的。對如何應(yīng)用原位測試，測算地基土的天然抗剪強度，國內(nèi)外作

3．2．2.2初勘階段鉆探點控制間距與環(huán)境類別、道路等級、荷載應(yīng)力的大小以及路段性質(zhì)等有關(guān)。環(huán)境類別劃分為簡單場地與復(fù)雜場地兩類：簡單場地，指地形較平坦，地貌單一，地層巖土性質(zhì)簡單，厚度變化不顯著、不頻繁的地質(zhì)環(huán)境；復(fù)雜場地，指地形起伏較大，地貌單元較多，在地基可壓縮層的計算深度內(nèi)，地層巖土性質(zhì)、層次類別變化較復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境。本條對道路等級按二級劃分檔次：二級及以上道路指高速公路、汽車專用公路與一級、二級的等級道路；二級以下道路指一般二級以下修建高級、次高級路面的等級道路。本條對鉆探點間距的高、低限的規(guī)定與采用：間距的絕對值大的數(shù)字表示高限；反之稱低限。對于一般路堤高度的荷載作用路段，鉆探點間距用高限；對于設(shè)計填土高度大于極限高度（用很快的施工填土速度，所能達(dá)到的使路堤仍保持穩(wěn)定的最大高度）或橋頭較高填土路堤路段，鉆探點間距用低限。本條對勘探孔點位置規(guī)定采用坐標(biāo)控制。這是因為初勘階段原布設(shè)的勘探點有時由于進場條件、場地位置及地形或原有建筑物的影響，勘探設(shè)備不能就位而變更了勘探點位置，或由于路線方案的比選，需方便利用不在本線路上的勘探孔點而提出。3．2．2．3靜力觸探是應(yīng)用靜壓探頭求取地基土比貫人阻力Ps、側(cè)壁摩阻力fs及錐尖阻力qc的原位測試手段。按深孔應(yīng)用性質(zhì)，這里劃為參數(shù)孔和技術(shù)孔。參數(shù)孔主要是做為與鉆孔或深探坑對比，取得地基上土層性質(zhì)與結(jié)構(gòu)狀態(tài)，供分析解釋靜力觸探指標(biāo)地質(zhì)層性質(zhì)的測試孔。技術(shù)孔主要是將原位測試的指標(biāo)Ps、fs和qc與參數(shù)孔對比做出地質(zhì)層解釋的探孔。表3．2.2.3靜力觸探點控制間距按每公里點數(shù)來表示。對于沿橫斷方向、軟土地層標(biāo)高或性質(zhì)有顯著變化的路段，另增設(shè)靜力觸探點，以判斷橫斷面方向路基下地質(zhì)層次的變化。3．2．2．4測定軟土層在不排水狀態(tài)下的抗剪強度，應(yīng)采用現(xiàn)場十字板剪切測試。本條所規(guī)定的“對地基穩(wěn)定性有一定影響的深度”與加荷載的強度、速度及斷面型式等有關(guān)。一般情況下荷載越大，可能滑動的弧面分布越深，即影響的深度越大，通?？辈焐疃戎?5m。3．2．2．5軟土地基勘探深度的控制：對均勻的厚層軟土沉積層，應(yīng)用應(yīng)力比法來決定才比較合理。但初勘期間路堤高度不一定能準(zhǔn)確決定，故未能預(yù)計附加應(yīng)力的大小時，對處于橋頭較高路堤位置的，控制性鉆孔深度宜為40m左右，根據(jù)一般情況約相應(yīng)于4m多的路堤填土高度?；敬_定路堤高度后，選擇附加應(yīng)力與自重應(yīng)力比來確定勘探深度時，應(yīng)注意：對飽和層的自重應(yīng)力按浮容重計算；對長段路堤應(yīng)力比建議選0.15；對橋頭路堤應(yīng)力比建議選0.1。如果在影響深度內(nèi)，軟土地基底出現(xiàn)厚層較硬地層（如半堅硬粘土等）、厚層砂基底或巖質(zhì)基底，盡管應(yīng)力比仍大于0.15，可不再向下計算。當(dāng)軟土地基為非均勻地質(zhì)層次時，應(yīng)注意所確定的計算深度下面是否還存在較軟土層。如存在，則應(yīng)繼續(xù)向下計算，以避免計算深度下軟土層基底有超過容許變形的影響。3．2.2．6控制性鉆孔與一般孔的劃分：對既作為編制工程地質(zhì)縱斷面圖用，又需進行全孔取樣以確定各地質(zhì)層次物理、力學(xué)指標(biāo)用的鉆孔，劃為控制性鉆孔；對僅作為編制工程地質(zhì)縱斷面圖和僅作為補充技術(shù)孔取樣的輔助性鉆孔，劃為一般孔。本條在鉆孔中對非軟土層次，如硬殼層、砂層和一般土層也要求取原狀樣，是基于穩(wěn)定性驗算和固結(jié)排水與沉降計算的需要。3．2.2．7規(guī)定軟土地基鉆探，以采用干鉆法為宜。對于多年處于最低地下水位以下的飽和粘土，允許采用泥漿鉆探，但必須采取防止地基土層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的措施。這些措施是：控制鉆進的轉(zhuǎn)速與給進加壓；取樣前的鉆進應(yīng)在距取樣頂部的適當(dāng)距離停泵泥漿;清理孔內(nèi)沉淀物等。3．2.2.8鑒于軟土的含水量過大或結(jié)構(gòu)過于松散的狀態(tài)下，受鉆進和取樣、放置、運輸?shù)葪l件或外力影響，地基土層容易發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化。因此本條對減小以上影響的措施作出規(guī)定，以保證采取的樣品不產(chǎn)生不容許的變化擾動或變形。3.2．3．1～3．2．3．2規(guī)定對采取的原狀樣品應(yīng)及時進行室內(nèi)試驗，以避免較長期置放導(dǎo)致水分的流失與蒸發(fā)。并強調(diào)：建立工地試驗站；樣品存放期不直超過3d；夏季的原狀樣品應(yīng)挖坑放置；冬季的原狀樣品，嚴(yán)防受凍等。3．2.3．3室內(nèi)試驗應(yīng)以現(xiàn)場和工程的具體條件為依據(jù)，以測試所得的實際成果為基礎(chǔ)，以數(shù)理統(tǒng)計為手段，以土力學(xué)的基本理論為指導(dǎo)，注意區(qū)別不同條件、不同要求，采取不同方法。對于統(tǒng)計分析的指標(biāo)應(yīng)分別對待：對天然含水量、天然密度、相對密度、顆粒組成、液限、塑限等一般特性指標(biāo)（作為確定土分類或闡明其物理化學(xué)特性的指標(biāo)）通常采用算術(shù)平均值，并計算相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)，或計算絕對誤差與精度指標(biāo)；對于試驗成果中明顯不合理的數(shù)據(jù)，通過調(diào)查、研究、分析，按3倍標(biāo)準(zhǔn)差（即±3S）作為棄舍標(biāo)準(zhǔn)。對于土工試驗中測得的內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、回彈模量等作為設(shè)計計算中直接確定土體強度、變形或判定土體穩(wěn)定性的土性指標(biāo)，在進行成果整理中，如試樣的組數(shù)較多，可采用算術(shù)平均值。對于試樣數(shù)據(jù)較少的指標(biāo)，考慮到測定誤差、主體本身不均勻性與施工質(zhì)量的影響，以及構(gòu)造物重要性與勘察設(shè)計階段的不同，為安全計，除對初步設(shè)計或次要建筑物，可采用算術(shù)平均值外，應(yīng)區(qū)別不同指標(biāo)在設(shè)計計算中的不利影響，采用保證率平均值，即或算術(shù)平均值加（或減）一個標(biāo)準(zhǔn)差的絕對值。3．2．3．4室內(nèi)土工試驗項目選定表中ω、γ、ωL、ωp、a、cv、cq、φq、cg及φg為必做的試驗項目;表中Gs、D、qu、Pc、pH、三軸試驗及有機物與易溶鹽含量為選做試驗項目，其中相對密度Gs按土類（細(xì)粒土分類）選做。顆粒組成的試驗：對粗粒組（粒徑大于0.074mm）做篩分，對細(xì)粒組（粒徑小于0.074mm）做顆分。前期固結(jié)壓力Pc、三軸試驗內(nèi)摩擦角φ與內(nèi)聚力c、有機物含量、酸堿度按各典型路段的代表層選做。無側(cè)限抗壓強度小qu按代表性樣品選做。易溶鹽含量只對鹽漬化土按典型路段選做。為了提出水平向固結(jié)系數(shù)cH指標(biāo)，應(yīng)選擇少部分樣品做試驗，但應(yīng)注意與垂向固結(jié)系數(shù)cv的配套應(yīng)用。計算指標(biāo)液性指數(shù)IL應(yīng)為76g錐重時試驗的稠度值結(jié)果；變形模量可根據(jù)無側(cè)限試驗的圖形計算；軟土的前期固給壓力Pc、土的壓縮指數(shù)Cc與回彈指數(shù)Cs依e-lgP曲線圖求得。3．2．3.5在選用原位測試方法時，應(yīng)注意與鉆探、室內(nèi)試驗的配合和對比。分析原位測試成果時，應(yīng)注意儀器設(shè)備、試驗條件、試驗方法對測試結(jié)果的影響。3．2.4軟土地基工程地質(zhì)勘察資料的匯總整理，按做為工程地質(zhì)勘察報告的專項報告內(nèi)容編列（參見參考文獻1、2）。3.2.4．1所列“報告”的文字部分中應(yīng)作出的“工程地質(zhì)評價及預(yù)測”，是指對所勘察路段在路堤荷載作用下的沉降量和穩(wěn)定性的評價，建議按路堤荷載3m～5m高度來計算繪制沉降量曲線及穩(wěn)定性曲線，并據(jù)此提出相應(yīng)的工程治理方案。3.2.4．2所列圖表資料部分中，原位測試成果資料的圖式分別為：Su-h；Ps（或fs、qc）-h；N-h關(guān)系圖，其縱、橫比例尺以適當(dāng)為宜。試驗成果的圖件中，孔隙比與荷載關(guān)系圖（即e-P曲線），固結(jié)系數(shù)與荷載關(guān)系圖（即Cv-P曲線）和無側(cè)限抗壓試驗應(yīng)力與應(yīng)變圖（即σ-ε曲線）的縱、橫比例尺應(yīng)以能較明顯的表示出其相關(guān)關(guān)系為宜。但同一類曲線的比例尺應(yīng)力求統(tǒng)一，不宜多變，以避免在進行比較時造成不便。3．3詳細(xì)勘察3．3．1～3．3．5指出了詳細(xì)勘察階段的依據(jù)與目的、具體任務(wù)；規(guī)定了詳細(xì)勘察的工作基礎(chǔ)，工程地質(zhì)調(diào)繪、勘探的順序與具體內(nèi)容；詳細(xì)勘察階段地質(zhì)勘探專項的工作內(nèi)容（參見參考文獻1、2）以及詳勘階段地質(zhì)勘探的工作手段與應(yīng)該達(dá)到的要求。3．3.6強調(diào)指出應(yīng)充分利用前期的地勘資料，包括工程可行性研究階段、初勘階段的成果，使得工程地質(zhì)勘察的調(diào)查、勘探、測試、室內(nèi)試驗的資料更全面與系統(tǒng)；還強調(diào)了要查明橫向地質(zhì)斷面。本條提出了勘探點布置、位置控制方法、孔點容許移動范圍等內(nèi)容。3．3．6．1詳勘階段鉆探點間距控制（見表3．3．6．1）注明中規(guī)定：設(shè)計填土高度大于極限高度的路段或處于橋頭路段用低限。這里極限填土高度是指以快速的填筑速率所能填筑路堤的最大高度。所提出的橋頭路段用低限，是因為橋頭路段設(shè)計的容許沉降要求嚴(yán)（容許工后沉降小于10cm），對地質(zhì)資料與劃段界限要求相應(yīng)要更準(zhǔn)確和詳細(xì)。注明還規(guī)定了特殊條件下，鉆孔間距尚應(yīng)視具體情況適當(dāng)加密。這里的特殊情況推成因類型特殊、地質(zhì)層層次多、厚度變化頻繁、地形變化大，縱、橫斷面地質(zhì)條件差異明顯等情況。按設(shè)計計算要求（根據(jù)本規(guī)范第4.1．2條規(guī)定）劃分計算段，“分段長度宜為300m～500m；橋頭路堤及人工構(gòu)造物附近，應(yīng)按30m～50m分段”。而分段的依據(jù)除荷載強度變化外，其他地質(zhì)條件是主要依據(jù)，故鉆孔間距應(yīng)視具體情況適當(dāng)加密。3．3．6．3本條規(guī)定應(yīng)充分利用初勘時的靜力觸探資料。規(guī)范中所規(guī)定的每公里應(yīng)設(shè)置靜力觸探點數(shù)，未包括初勘可利用的靜探點；當(dāng)初勘探點不能有效地利用，又需查明地質(zhì)橫斷面時需適當(dāng)補充測試點。本條中所進行的原位測試工作還包括根據(jù)當(dāng)?shù)匾逊e累的研究成果或工作經(jīng)驗，求取靜力觸探與抗剪強度、壓縮模量、地基承載力等指標(biāo)相關(guān)關(guān)系的工作，以便核查與校對室內(nèi)試驗資料。3．3．7基于詳勘階段已經(jīng)能夠掌握路堤填土高度相應(yīng)的附加應(yīng)力，同時也從初勘資料中明確了地質(zhì)斷面，能夠算出不同深度的自重應(yīng)力，詳勘階段確定鉆孔深度的根據(jù)已經(jīng)比較充分。因此，鉆探深度應(yīng)首先考慮用應(yīng)力比法合理確定。本條中附加應(yīng)力與自重應(yīng)力的比例（0.1～0.15）專指在均質(zhì)厚層軟土地基。該范圍的選擇：對構(gòu)造物或橋頭路堤建議按O.1考慮勘探深度；對于長段路堤建議按0.15考慮勘探深度。非均質(zhì)軟土層勘察深度可參照初勘階段有關(guān)規(guī)定確定。3．3．8詳勘階段取樣間距明顯比初勘取樣間距要密，這是基于兩個勘察階段的任務(wù)目的、要求的詳細(xì)程度以及概、預(yù)算控制的指標(biāo)要求而定出的。例如同為10m以上深度范圍的非均質(zhì)軟土取樣，初勘為每1.0m～1.5m取樣；而詳勘階段限定每1.0m取樣。本條還規(guī)定了對厚層均質(zhì)軟土層的取樣，這是由于詳勘是在已有地勘資料能夠掌握地層結(jié)構(gòu)與厚度尺寸的基礎(chǔ)上進行的。這樣做既可以少取樣品，又能夠取準(zhǔn)，取全該厚層均質(zhì)軟土層的試驗樣。應(yīng)當(dāng)指出的是，在這種情況下，取樣的長度應(yīng)滿足試驗項目、指標(biāo)數(shù)量的要求。3．3．9．1室內(nèi)試驗說明中，增加了試驗要求。這是因為幾年來室內(nèi)試驗工作或項目多做不齊全、樣品試驗方案考慮不周到，或?qū)αW(xué)性質(zhì)的試驗方面的應(yīng)力歷史、應(yīng)力路徑條件、加荷標(biāo)準(zhǔn)與級別、試驗的邊界條件以及現(xiàn)場、施工、運營的諸因素考慮不全面、不系統(tǒng)。以致試驗資料質(zhì)量不高，甚至常忽略一些重要內(nèi)容。如雖做了大量試驗，未能評價軟土的應(yīng)力歷史條件（是欠固結(jié)、中等固結(jié)還是超固給土）；有些試驗資料中有快剪試驗指標(biāo)，缺固結(jié)快剪指標(biāo)；有的試驗資料快剪值與無例限抗壓強度指標(biāo)不相關(guān)，或相關(guān)差值太大；不少試驗指標(biāo)變異系數(shù)超出精度范圍很多等。所以本條對以上問題，做了強調(diào)。本條再次強調(diào)了對試驗數(shù)據(jù)應(yīng)進行數(shù)理統(tǒng)計分析；并強調(diào)了可信度水平的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足施工圖設(shè)計的技術(shù)與經(jīng)濟要求。這里需明確的是，對于施工圖階段的路堤或初設(shè)階段大、中建筑物以及橋頭路堤，指標(biāo)的采用應(yīng)視其不利影響程度，采用略高于或低于算數(shù)平均值（如抗剪強度、壓縮模量取低值，壓縮系數(shù)、變形量取高值）作為計算指標(biāo)。其高于或低于算術(shù)平均值的幅度，應(yīng)視測定次數(shù)的多少、土質(zhì)不均勻程度或構(gòu)造物重要程度。目前可采用算術(shù)平均值加（或減）一個標(biāo)準(zhǔn)差；為提高可信度，建議逐步采用保證率平均值。還應(yīng)當(dāng)強調(diào)的一些具體問題是：對軟土的壓縮與固結(jié)試驗的初始加荷，調(diào)整為25kPa，第二級為50kPa，以避免軟土試驗樣品被擠出；剪切試驗加荷級數(shù)不應(yīng)少于四級，一般應(yīng)選加荷級別為25kPa、50kPa、100kPa、150kPa或200kPa；對于應(yīng)用e-lgP曲線求壓縮指數(shù)Cc、回彈指數(shù)Cs，荷載最末級別以達(dá)到3.2MPa為宜。3．3．9．23．3．9．2表在選做的項目中：相對密度按細(xì)粒土分類（粉質(zhì)土、粘質(zhì)土、有機質(zhì)土等）選做；前期固結(jié)壓力Pc按典型地質(zhì)路段各標(biāo)準(zhǔn)層做試驗；有機物含量系對有機質(zhì)土按塑性圖A線上、下有機質(zhì)高（低）液限粘土選做；土的pH值按典型地質(zhì)段、代表性土選做；易溶鹽含量按典型地質(zhì)段有鹽漬立性質(zhì)的土選做；剪切試驗內(nèi)聚力C’、內(nèi)摩擦角φ’按典型地質(zhì)段各標(biāo)準(zhǔn)層次的代表性土選做。本條試驗項目內(nèi)容雖然較多，但其中有為了相互校核和補充用的指標(biāo)。如無例限抗壓強度qu，除了提供無側(cè)限抗壓強度指標(biāo)，還可分析研究變形模量，并校核快剪內(nèi)聚力Cq的準(zhǔn)確度；又如Cu、φu、Ccu、與c’、φ’也有應(yīng)用較高精度的少量三軸試驗指標(biāo)，檢驗和補充一般剪切指標(biāo)的作用。對于所提的試驗指標(biāo)要注意，應(yīng)用于路堤和橋址工程時，由于工程項目的不同，試驗指標(biāo)也不同。例如，同為計算橋臺或橋頭填土的物理性質(zhì)，對路堤填土，其液限試驗采用100g錐；對于橋臺基底的液限試驗，規(guī)定為76g錐。因采用的錐重不同，同類土用于不同工程項目，其液限、塑指值也不同。3.3．10對于砂層和他和軟粘土，因很難取得原狀樣品，故同時要求進行現(xiàn)場原位測試。對砂層首先應(yīng)進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，并取樣作篩分，以確定砂層密度與砂層名稱。對于飽和粘性土應(yīng)首先作十字板剪切和靈敏度試驗，以直接取得不排水抗剪強度和土的靈敏度，用以判定受擾動后強度降低的程度。而靜力觸探測試則在有地區(qū)性相關(guān)指標(biāo)時，應(yīng)用的效果比較符合實際。3．3．11鑒于詳勘階段的技術(shù)與經(jīng)濟方面的更高要求，應(yīng)將本路段初勘資料的技術(shù)指標(biāo)納入詳勘工程地質(zhì)報告的物理、力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計分析中，以提高指標(biāo)的可靠性。對于各典型路段工程地質(zhì)縱斷面圖，這里只要求對分布有軟土地基的路段進行繪制工作。對不連續(xù)分布的軟基路段，應(yīng)分段繪制：對于不連續(xù)分布的軟基路段，如非軟基部分的長度不長，也可一并繪制；對于長段非軟基路段的地質(zhì)斷面的編制，應(yīng)按《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（JTJ064－86）辦理。4路堤的穩(wěn)定與沉降4．1一般規(guī)定4．1．1軟土地基的特點是強度低、固結(jié)慢、變形大，對其上的路堤設(shè)計要認(rèn)真對待。穩(wěn)定驗算的目的（參見參考文獻5）就是進行一種強度檢驗，即著地基與路堤是否發(fā)生由于抗剪強度不足造成的淺層、深層滑動破壞，進而提出穩(wěn)定措施的設(shè)計方案。沉降計算可以預(yù)計地基的豎向變形，并為控制這種變形提供依據(jù)。在軟土地基上修筑路堤，如強度不足或變形過大將產(chǎn)生如下問題：（1）地基抗剪強度不夠引起路堤側(cè)向整體滑動，邊坡外側(cè)主體隆起。橋頭路堤縱向沿路線、向河床方向產(chǎn)生整體滑動，導(dǎo)致橋臺的破壞。（2）人工構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降，引起跳車及路面的破壞。（3）涵身凹陷，過水?dāng)嗝鏈p??；沉降縫被拉寬而漏水；端墻向外擠出或后仰。（4）路基底面治橫向產(chǎn)生盆形沉降曲線，導(dǎo)致路面根坡變緩，影響橫向排水。以上問題的出現(xiàn)將破壞或降底道路的使用質(zhì)量，因此務(wù)必重視穩(wěn)定與沉降的設(shè)計計算。4．1．2這里的分段長度參考了鉆探布孔的要求。通常在鉆孔之間都有一定數(shù)量的觸探孔或其它的原位測試孔作補充，所以從資料的整理與取用上來看，如果取樣試驗或原位測試成果的質(zhì)量有保證時，這樣分段是不會造成過于簡化與粗糙的。對于河灘沉積、谷地沉積和海岸沉積溺谷相形成的軟土，由于其分布、成分、厚度等具有多變性，計算段可以視具體情況劃分得細(xì)一些。4．1．3軟土地基的土層是成層的，土性參數(shù)隨空間與時間的不同而發(fā)生變化。以往的穩(wěn)定沉降計算，一般把地基簡化為均質(zhì)體（土性參數(shù)取厚度的加權(quán)平均值），借助于圖表進行，但這種簡化處理造成了與實際的較大差異。在電算技術(shù)已普及的今天，對成層土層的穩(wěn)定及沉降計算并不太困難，因此建議不要再使用太粗糙、簡化的圖表。4．1．4對于壓縮層厚度的確定，不少有關(guān)的教課書、手冊及規(guī)范中都有具體的要求，我們可歸其為以下幾種：（1）以附加應(yīng)力△P與自重應(yīng)力Po之比來控制；當(dāng)?shù)鼗心成疃忍帯鱌／Po≤0.1時，該深度即為壓縮層下限。（2）原則同上，但以△P／Po≤0.2來控制。（3）以地基中某深度處向上取1.0m土層的壓縮量△Sn，與該深度范圍土層的總壓縮量∑△Si之比來控制，要求滿足條件△Sn／∑△Si≤0.025。（4）作為對以上辦法確定的壓縮層厚度的補充，當(dāng)其下仍有壓縮性大的土層存在時，要繼續(xù)向下計算；反之當(dāng)硬層埋藏較淺，硬層項面的應(yīng)力或其上土層的壓縮量不滿足以上要求時，也只計算到硬層頂為止。當(dāng)軟土地基的成層不均勻時，會出現(xiàn)軟、硬層相間分布。這樣在遇到某壓縮性較小的土層時，上述第3種的條件可能會滿足；但是若向下有極軟層存在時，再檢驗該條件可能又不滿足。要求（4）所做的補充，常使設(shè)計人員根據(jù)鉆孔深度決定壓縮層厚度。有些鉆孔（如橋基孔）深度比較大，結(jié)果僅因為超出少許計算的沉降，就導(dǎo)致處治措施的很大變化（從預(yù)壓到地下處理），人們無法定量控制設(shè)計。實際上壓縮性的高低，從△P／Po的值上已得到反映；即使硬層項面在控制值范圍內(nèi)，因其壓縮量極小，總沉降量并不增大。通過對不同地區(qū)的高等級公路軟基沉降量計算，可知一般條

及穩(wěn)定系數(shù)建立聯(lián)系。這就影響了它在實際工程中的應(yīng)用。第二類方法是直接與潛在滑動面相聯(lián)系的方法，如滑移場法（參見參考文獻26）、極限分析法、極限平衡法。在工程中得到廣泛應(yīng)用的是極限平衡法中的條分法。而條分法因其滑動面及條間作用力或作用點的假設(shè)不同又衍生出多種方法。本規(guī)范采用國內(nèi)外廣泛流行的條分中的三種方法，即總應(yīng)力法、畢肖普法、有效固結(jié)壓力法。但本規(guī)范對前兩種方法都進行了某些改造，即參考文獻28中的改進的φ=0法及準(zhǔn)畢肖普法。極限平衡法中除圓弧條分法外，尚有土基承載力法、極限高度法。若用土基的容許承載力來控制路堤設(shè)計則過于保守，因為容許承載力不僅是對土基剪切強度進行控制而且對建筑物的沉降也是有所控制的。例如橋涵土基為粘土、黃土?xí)r，其基本容許承載力是按承載板尺寸的相對沉降的2％來控制。然而我們軟土地基路堤，在路面未鋪前是允許產(chǎn)生較大沉降的。如果我們路堤設(shè)計也用容許承載力來控制設(shè)計，將是一個保守的設(shè)計。軟土地基上的路堤設(shè)計是分強度與變形兩個設(shè)計指標(biāo)進行控制的。軟土地基極限高度的計算本質(zhì)上是對極限承載力的計算，通過極限高度的計算以考察路堤是否超過了極限高度，就是考察路堤的載重是否超過了極限承載力。極限高度的計算未考慮成層上的影響，也未考慮路堤邊坡路基兩側(cè)三角形荷載的影響，更未考慮施工或預(yù)壓過程上基固結(jié)的作用。不能簡單地用驗算極限高度來代替路堤的穩(wěn)定計算。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。據(jù)參考文獻28一實例分析，其路堤計算厚度比原厚度要大14％。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。因此在計算沉降及穩(wěn)定時，應(yīng)預(yù)估這一增加的路堤荷載的作用。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行沉降、穩(wěn)定計算。4.2穩(wěn)定驗算4．2．1本條的式（4.2.1-1）即總應(yīng)力法；式（4.2.1-2）即有效固結(jié)應(yīng)力法（參見參考文獻28）；式（4．2．1-3）即準(zhǔn)畢肖普法（參見參考文獻28）。一般φ=0法不考慮土基固結(jié)后土層強度的提高；改進的φ=0法則考慮固結(jié)度及地下水位對土基強度的影響。因式中U1是時間的函數(shù)，故F也是時間的函數(shù)。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。但這樣十分費事，費用很高，難以被公路測設(shè)部門所接受。參考文獻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。現(xiàn)已經(jīng)用準(zhǔn)畢肖普法、改進的φ=0法等五種方法編制好了一套《軟土基路堤綜合處治設(shè)計程序》（參見參考文獻29、30），該程序已在國內(nèi)應(yīng)用。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28）計算的安全系數(shù)F大。當(dāng)固結(jié)度小于快剪φ1的正切函數(shù)與固結(jié)快剪φci的正切函數(shù)的比值時，就會出現(xiàn)上述不合理情況。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。4．2.2路堤的抗剪指標(biāo)的取值問題是一個較為復(fù)雜的問題，因此具體的取值方法未做嚴(yán)格規(guī)定，僅要求通過試驗確定或按類似工程的類似土質(zhì)來確定。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。設(shè)計時，根據(jù)設(shè)計壓實度從上述相關(guān)曲線上取相應(yīng)的c、φ、γ值，當(dāng)然也可直接按設(shè)計壓實度制備試件再做剪切試驗。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)進行抗剪試驗。

綜合上述資料對穩(wěn)定安全系數(shù)作了如規(guī)范條文的規(guī)定。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。這種方法用地基的固結(jié)沉降乘以沉降系數(shù)來計算地基的總沉降，而固結(jié)沉降可用e-p曲線或壓縮模量Es計算（參見參考文獻6）。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，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?？v觀從40年代開始至今國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，沉降計算的改進有以下四種途徑：（1）從土的地質(zhì)歷史來改進沉降計算。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e-lgP曲線法。（2）考慮上的應(yīng)力狀態(tài)，對沉降計算進行改進。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。因此人們提出了三向應(yīng)力狀態(tài)下的沉降計算方法、對一維固結(jié)下的沉降進行修正的方法以及模擬實際變形情況的應(yīng)力路徑法等。這方面的研究工作是從50年代開始的。（3）從土的變形特征來改進沉降計算。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。在三個階段中土體的變形特性是不同的，所以分階段計算沉降是比較合乎實際的。（4）從計算方法上改進沉降計算。天然土體的結(jié)構(gòu)與變形特性是很復(fù)雜的，把土體假定為各向同性的半無限介質(zhì)，采用線性彈性體的解來求沉降與位移，必然導(dǎo)致與實際的差異。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。我國在軟土地段的橋頭路堤出現(xiàn)失穩(wěn)者已不鮮見，甚至出現(xiàn)橋頭路堤沿縱向向河床方向滑動的事故，不但路堤破壞且導(dǎo)致橋臺破壞，這將增大處治投資且延長了施工期。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)。軟土地基路堤設(shè)計的目的主要是對以下內(nèi)容及指標(biāo)實施控制：（1）設(shè)計方案經(jīng)濟合理，技術(shù)上可行。（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5）。（3）滿足沉降設(shè)計指標(biāo)（如工后沉降小于規(guī)定值）。（4）為滿足穩(wěn)定或沉降要求進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。（5）為滿足上述指標(biāo)所進行的處治方案的工程實體的尺寸設(shè)計以及方案比選。（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。軟土地基上路堤的設(shè)計計算工作相當(dāng)繁重，特別是在成層上基又處于綜合處治下，許多計算工作要反復(fù)計算。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。5．1．2容許工后沉降（又叫剩余沉降或殘余沉降）涉及到的問題比較多，它的取值直接影響到工程造價及道路的使用性能。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。1967年日本道路協(xié)會《道路土工指針》曾規(guī)定：當(dāng)土方工程結(jié)束后立即鋪筑高等級路面時，路堤中心處剩余沉降量的限值，對一般路段為10cm～30cm；與橋梁等鄰接的填土部位為50cm～10cm。1970年日本道路公團關(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。1989年日本道路協(xié)會的《軟土地基處理技術(shù)指南》要求：路面鋪筑后3年內(nèi)，路堤中心處容許沉降可由道路重要性決定；與橋梁鄰接的填土路段（橋頭引道）以10cm～30cm控制。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。不考慮的理由有三：（1）采用經(jīng)濟的施工辦法，確定無法減少長期沉降（這里指次固結(jié)沉降）；（2）道路填方時，即使長期沉降量很大，在維修管理階段也能控制；（3）地基沉降量隨時間的變化關(guān)系難以預(yù)測。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。即要求預(yù)壓期本地基土中任一點處，固結(jié)后達(dá)到的孔隙比所對應(yīng)的當(dāng)量應(yīng)力，不能被運營期該點的有效應(yīng)力所突破。次固結(jié)在這種預(yù)壓處理后可以忽略不計。根據(jù)國內(nèi)資料的介紹，美國除對橋頭引道規(guī)定12.7mm～25.4mm的容許差異沉降外，路面容許總沉降或差異沉降常不作規(guī)定，一條道路的工后沉降0.30m～0.61m是容許的。法國要求橋頭引道部分的容許工后沉降為3cm～5cm，在一般路段為從以上的資料來看，日本對工后沉降的重視程度逐漸減小，主要把問題放在養(yǎng)護中解決，這可減少一次性投資；但養(yǎng)護工作的質(zhì)量水平、所用機械的自動化程度必須有一定要求，否則必然影響道路的運營效率。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。法國與美國對橋頭的差異沉降控制也很重視。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)濟可行的辦法進行軟基處治的設(shè)計”課題中已涉及到。研究報告根據(jù)對橋頭引道及一般路段實測沉降結(jié)果的分析，參考日本、美國的標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)建工部門對建筑物基礎(chǔ)容許沉降的要求，對容許工后沉降提出的建議是：中低級公路以穩(wěn)定為主，路堤中心處容許工后沉降不作規(guī)定，視使用情況通過養(yǎng)護彌補。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。京津塘高速公路設(shè)計時，根據(jù)該路的實際條件，參考上面的研究結(jié)果，在征求了國內(nèi)外有關(guān)專家意見的基礎(chǔ)上，更具體地制定了所用的容許工后沉降標(biāo)準(zhǔn)（參見參考文獻6）：（1）主線上的大、中、小橋及通道，在與兩端填土路堤毗連處取0.1m，涵洞處取0.2m，除此之外為0.3m；（2）分離式立交的跨線橋與引道路堤填土毗連處，在被交道路為一級時取0.2m，在被交道路為二級或二級以下時取0.3m，引道填土部分分別為0.45m和0.6m。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。我國高速公路的建設(shè)還處于起步階段，設(shè)計、修建高質(zhì)量、高效率的道路對于吸引各方投資，促進交通事業(yè)的發(fā)展都有不可忽視的作用。作為整個工程的第一步，設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格。這里的取值，基本接近這些年來國內(nèi)高等級公路設(shè)計所采用的。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。5.1．3在進行地下豎向排水體施工時，打樁機械的振動及樁管的擾動，嚴(yán)重破壞了地基的強度和透水能力。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。國內(nèi)外有不少資料介紹，地基處理后的初期沉降量，還沒有不做處理的大。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。日本《高等級公路設(shè)計規(guī)范》明確指出：預(yù)壓施工時，原則上要在預(yù)壓填土后放置6個月以上時間。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)濟方面考慮，都是可接受的。5.1．6天然土體的性質(zhì)不同于一般的均質(zhì)材料，它具有空間甚至?xí)r間上的變異性，人們通過各種勘探測試手段所能揭示的，僅是有限范圍內(nèi)的情況。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。要比較好地解決這些問題，就要重視施工過程中的動態(tài)觀測。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。在地下處治工程施工過程中，若發(fā)現(xiàn)地層變化異常，可做進一步勘察工作，對設(shè)計方案進行調(diào)整與變更。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。這里我們把墊層與淺層處治分開，墊層就特指地面上設(shè)置的專門用于孔隙水排出的透水性墊層。由于這種墊層的作用在于排水，所以選材上多用中、粗砂。墊層的厚度以能保證不至因沉降發(fā)生斷裂為宜，30cm～50cm的值經(jīng)試驗工程與實際工程驗證是比較合適的。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。對于砂墊層的排水作用由于地基下沉、砂墊層彎曲后可能會受到影響，仍有人對此擔(dān)心而主張在地基上做土拱，這是沒有必要的。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。做土拱的辦法給施工帶來很大的困難，土拱也無效果，這種方法是不可取的。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。例如日本溝槽型的石灰土拌合機，能進行淺層拌合深度為地面以下1.3m，而葉輪回轉(zhuǎn)型則達(dá)1.8m。5．2．3～5．2.4鐵路規(guī)范（參見參考文獻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）排淤的處治深度與拋石（堆土）路堤自重所產(chǎn)生的地面變形有關(guān)。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。為了在排淤中土基產(chǎn)生整體破壞時，不致使路堤的整體性受到大的影響，通常的做法是在路堤底、地表上鋪設(shè)網(wǎng)狀土工織物如格柵材料或土工布，使之形成一個柔性筏基。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10）。為了能將拋石（堆土）排淤納入穩(wěn)定驗算中，鋪設(shè)材料的作用按加筋材料計算，而排淤的深度估計則難以進行計算。排淤后置換區(qū)域的c、φ值可取用路堤填料的c、φ值。這樣淺層處理仍可用本規(guī)范中的第四章進行穩(wěn)定計算。拋石（堆土）排淤僅適用極軟塑、流塑的軟土。淺層拌合的處治深度可按施工

成材料在國內(nèi)均有廠家生產(chǎn)。塑料格柵的拉力比有紡?fù)凉げ嫉睦Υ?。由于無紡?fù)凉げ祭翱棺冃蔚哪芰Ρ染幙椡凉げ疾睿什粦?yīng)選用無紡布作加筋材料。僅參考文獻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。國內(nèi)修建加筋路堤的不多，因造價高。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。5．5.3國內(nèi)部分廠家所產(chǎn)的編織類土工布的拉伸試驗結(jié)果（參見參考文獻37）表明，它的縱向極限延伸率可達(dá)16．3％～27.5％。一般有紡織物延伸率小于40％（參見參考文獻38），土工格柵則小于20％。作為加筋路堤穩(wěn)定計算用的設(shè)計強度，應(yīng)據(jù)織物可能在路堤內(nèi)發(fā)生的應(yīng)變（延伸率）來取用。參考文獻38建議選用延伸率為2.0％～6.0％的抗拉強度為設(shè)計強度；有的則允許有10％的延伸率。國外（參見參考文獻39）發(fā)現(xiàn)在土工織物中允許用10％的應(yīng)變而土堤沒有發(fā)生過量變形。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。據(jù)國外（參見參考文獻40）的統(tǒng)計，土工織物特性見表5．5．3?？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?？椢锏臈l帶拉伸試驗的有關(guān)規(guī)定是引用參考文獻41、42提出的方法。5．5．4為滿足加筋材料的抗拉拔作用而作了本條規(guī)定。法國J．P．gouac先生（參見參考文獻43）根據(jù)試驗結(jié)果建議抵抗織物拉拔的安全系數(shù)為2。我國《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（JTJ015－91）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。本條結(jié)合路堤設(shè)計而取安全系數(shù)為1．5。根據(jù)參考文獻43的介紹，土的內(nèi)摩擦角φs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。應(yīng)把設(shè)有“樁”的范圍內(nèi)，土深為樁長的這一部分立體，作為樁與土的復(fù)合地基看待。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。復(fù)合地基理論的最基本假定為樁與土的協(xié)調(diào)變形，為此從理論上分析復(fù)合地基不可能存在樁的負(fù)摩阻力及群樁效應(yīng)問題（參見參考文獻44）。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。特別是對于路堤在鋪路面前允許有較大的地基沉降的情況，更是合理的。抗剪強度按復(fù)合地基理論計算（參見參考文獻9、23、44、45），為了進行路堤穩(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。5．8．3以往對沉管法（單管或雙管）中砂樁施工的適用范圍對軟土的天然強度只作高限而未作低限的限制（參見參考文獻46、47、48）。當(dāng)然對其它粒料樁，如用沉管法也不應(yīng)作限制。但對于濕法的水振沖粒料樁，則對地基條件提出了限制，以往國內(nèi)一般認(rèn)為水振沖法只適用于地基不排水抗剪強度cu大于20kPa的情況（參見參考文獻47）；我國規(guī)范（參見參考文獻46）也規(guī)定水振沖碎石樁僅宜于不排水抗剪強度不小于20kPa的地基。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49）撰文指出：水振沖法可用于cu=15kPa～50kPa的地基。Greenwood甚至認(rèn)為，即使在粘性土不排水抗剪強度低于7kPa時仍可成功制樁。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％。目前為止國內(nèi)有幾項成功的工程為Cu＜20kPa。德國有人指出（參見參考文獻47），水振沖法只適用于不排水抗剪強度為15hP～50kPa的軟土。雖然Cu＜15kPa者也有成功的例證，但為慎重起見，本款仍規(guī)定濕法振沖樁的適用范圍為Cu＞15kPa，干法施工（如沉管法）的地基規(guī)定Cu＞10kPa。值得注意的是：《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（參見參考文獻46）根本就未對用擠密（沉管）成孔的砂、石樁的地質(zhì)條件進行限制，而只對濕法的振沖樁作了地質(zhì)條件的限制。日本規(guī)范（參見參考文獻12）用有套管的成孔方法也未對地質(zhì)條件進行限制。王盛源在珠江電廠地基處治（參見參考文獻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。國內(nèi)外的實際工程均說明規(guī)范（參見參考文獻46）對濕法的限制偏于保守，故作出了如條文的規(guī)定。5．8．4《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（JTJ015－91）規(guī)定砂（碎）石類土的計算內(nèi)摩擦角為35°～40°，砂類土為28°。參考文獻47介紹碎石樁的內(nèi)摩擦角一般用35°～45°，多數(shù)采用38°。國外一些著名施工單位也有采用高達(dá)42°的。日本（參見參考文獻12）規(guī)定，砂用25°，碎石用35°。盛從文建議用38°～42°，對卵石或砂卵石可采用38°。為慎重起見，且考慮到軟土對碎石樁污染，本款建議碎石用38°，砂卵（礫）石用35°，砂用28°。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。參考文獻50對軟粘土內(nèi)的砂樁建議用3～4，碎石樁用3～6；天津地區(qū)（參見參考文獻引）軟土的n為1.74～3.45；西安飽和黃土（參見參考文獻52）為1.50～1.56；云南水塘站（參見參考文獻53）為2.40～3.16；另據(jù)國內(nèi)外11項工程統(tǒng)計，n為1.59～6.0。日本（參見參考文獻45）建議n采用2～5，日本規(guī)范（參見參考文獻12）規(guī)定用3?？紤]到按經(jīng)驗取值進行設(shè)計時，應(yīng)偏于安全，故規(guī)定如條文。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12）。關(guān)于大粒徑碎石樁的有關(guān)碎石尺寸的規(guī)定主要參考王盛源在珠江電廠地基處治的經(jīng)驗（參見參考文獻49）。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。5.9加固土樁5．9．1將石灰、水泥或其他某些對土固化的材料（參見參考文獻54、55），用某種專用的機械，如深層拌合機、旋噴機械把軟土地基加固，形成一根根的加固土樁，分布在路基底面及兩側(cè)，以增加路堤與土基的整體抗滑能力。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。所使用的固化材料可以是漿狀（如石灰漿、水泥漿、二次漿等），也可以是粉狀（生石灰粉、干水泥、干NCS固化劑等）。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。5．9．2對單純的石灰樁歷來爭議很大，但用石灰粉作固化材料的加固土樁已在廣州開發(fā)區(qū)處理含水量達(dá)44％～90％的軟土得到了十余項工程的成功應(yīng)用，且技術(shù)效果與經(jīng)濟效益均是顯著的。因此不能將石灰樁與石灰加固土樁混淆。因加固土樁或加固土地下連續(xù)墻屬非離散材料，不象碎石樁是離散材料，因而加固土樁不起排水作用，而主要是通過置換軟土及應(yīng)力集中作用兩方面來提高穩(wěn)定系數(shù)的。5．9．3由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（參見參考文獻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。經(jīng)折算（由漢森公式）軟土的極限承載力。σo=5.14Cu，取安全系數(shù)為3，則軟土的容許承載力σo=2.75Cu，其地基不排水剪應(yīng)力不大于45KPa。5．9．4～5．9．6計算公式是依據(jù)把設(shè)有加固土樁的土基區(qū)域內(nèi)的主體視為復(fù)合土體，其抗剪強度按復(fù)合地基（參見參考文獻28、44、47）理論計算，3個計算式都考慮了地基土的排水固結(jié)及地下水位對地基強度的影響。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。實際工程中也有達(dá)到3／4～1以上的。故本條規(guī)定室內(nèi)制備的加固土試件的強度qu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。n與加載后的時間也有關(guān)，但當(dāng)加載半年后n基本趨于穩(wěn)定。對兩根水泥拌合土樁的試驗結(jié)果的n為5～8?！稁r土工程治理手冊》建議在他和粘土地基的水泥土樁的n取用3～5。據(jù)郭志業(yè)（參見參考文獻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3.0～7.5（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3.2～5.2，故作了如本款的規(guī)定。5．10綜合（組合）處治設(shè)計5．10．1一種處治措施的效果與作用總是有局限性的，而在軟土地基的路堤處治設(shè)計中，可能既要解決變形問題，又要解決強度問題，就勢必采用一種以上的措施加以綜合處治。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該作用的加強。例如欲加速沉降，以減少工后沉降，除了設(shè)計預(yù)壓或超載預(yù)壓之外，尚可設(shè)置豎向排水設(shè)施、排水墊層與之組合，使其能加速工前的預(yù)壓或超壓沉降，更加減少工后沉降。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。如真空預(yù)壓，就不如用路堤自重預(yù)壓經(jīng)濟；電滲法、井點法費用高，未見公路上應(yīng)用過；純石灰樁不但爭議大，而且也不如石灰加固土樁經(jīng)濟。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。組合設(shè)計計算可用電算程序（參見參考文獻29、30）來進行。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)定計算有機的進行綜合計算。5．10．2在進行方案選擇時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、材料、施工、環(huán)境條件，用兩個或兩個以上可行的方案進行經(jīng)濟、技術(shù)比較，選擇其最優(yōu)方案。設(shè)計方案確定后，對于軟土而言，有必要進行工前或工中試驗路的測試，以便修正設(shè)計。例如豎向排水設(shè)施可能因施工對軟土產(chǎn)

6軟土地基處治施工6．1一般規(guī)定6．1．1本章按處治手段并結(jié)合其在我國公路工程中的應(yīng)用進行施工技術(shù)規(guī)范的編制。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，尚須進一步探討。因此在應(yīng)用時須根據(jù)具體情況進行經(jīng)濟技術(shù)綜合考慮，因地制宜，以達(dá)到最佳的綜合效益（參見參考文獻57）。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。（2）室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗，特別是對重要工程。（3）施工現(xiàn)場的監(jiān)測（參見參考文獻58），觀測數(shù)據(jù)的收集。（4）反復(fù)分析，驗證設(shè)計，監(jiān)測工程安全。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60）。6．1．6目前新技術(shù)、新工藝、新機具、新測試方法不斷涌現(xiàn)，當(dāng)開發(fā)、引進新的軟基處治方法或進行軟基處治方法比較時，應(yīng)在大規(guī)模施工前進行現(xiàn)場試驗，以驗證該處治方法的可靠性（參見參考文獻60），并驗證設(shè)計參數(shù)、工藝參數(shù)作為施工時的控制指標(biāo)，掌握必要的施工經(jīng)驗和施工工藝。6．1．7在軟基處治施工過程中，要特別注意環(huán)境保護。對所采用的處治材料進行毒性含量的試驗（如粉煤灰和可能污染的工業(yè)廢料）并研究其對土壤、地面水、地下水的污染；在施工過程中排廢物的合理處置；振動、噪音對周圍環(huán)境的影響等。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。當(dāng)軟弱土層位于表層，厚度不大，或上部荷載較小時，采用表層加固可以取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。6．2．2當(dāng)泥沼及軟土厚度小于2.0m時可換填軟基，分層回填碾壓加固。分層填土碾壓不需其他建筑材料，但應(yīng)回填滲水性土，并在兩側(cè)或一側(cè)設(shè)置必要的排水溝；對非他和粘性土的雜填土的軟弱表層，也可添加適量石灰、水泥。6．2.3拋石擠淤一般用于當(dāng)泥沼及軟土厚度小于3.0m，且其軟層位于水下，更換土壤施工困難或基底直接落在含水量極高的淤泥上，稠度遠(yuǎn)超過液限，呈流動狀態(tài)。一般地說，拋石是經(jīng)濟的，但技術(shù)上缺少把握，因此，當(dāng)淤泥較厚時選用本法須慎重。6．2．4砂（礫）墊層6.2.4．1當(dāng)與排水固結(jié)法綜合處治軟基時，其含泥量不大于3％。當(dāng)采用天然級配砂礫石時，一般要求最大粒徑不宜大于50mm，上海地區(qū)規(guī)定最大粒徑不大于100mm。6．2.4．2碾壓法施工時最優(yōu)含水量一般控制在8％～12％。攤鋪厚度為250mm～350mm，壓實機具為60kN～100kN壓路機。6．4土工合成材料6．4．