塑料排水板堆载预压法处理软土地基监测研究

堆载预压法处理软基沉降实测与理论计算分析李少和1，黄曼2，林群仙1（1.浙江工业职业技术学院建筑工程分院，浙江绍兴3120002；2.绍兴文理学院土木工程学院，浙江绍兴312000）摘要：鉴于沿海地区饱和软粘土具有高压缩性、强度低等特点，修建公路工程中地基的沉降变形不能满足工后要求，因此必须对地基进行处理，以便满足工程需要。

文中以一个塑料排水系统的堆载预压法工程实例实测资料与沉降理论公式的计算，分析两者的差异以及造成的原因，提出有益的结论供相似工程借鉴。

关键词：软土地基；堆载预压；工后沉降；理论计算中图分类号：TU470文献标识码：A文章编号：1001-7119（2015）09-0093-04Soft Foundation Settlement Measurement and Theoretical Calculation AnalysisUsing Stack Preloading Method TreatmentLi Shaohe 1，Huang Man 2，Lin Qunxian 1（1.Department of Construction Engineering ，Zhejiang Industry Polytechnic College ，Shaoxing 312000，China ；2.College of Civil Engineering ，Shaoxing University ，Shaoxing 312000，China ）Abstract ：In view of the coastal areas of saturated soft clay has high compressibility,low intensity,Thesettlement of building foundation in highway engineering deformation can not meet the requirement of the after work,so you must to deal with foundation,in order to meet the needs of the project.This paperwith a plastic drainage system stack preloading engineering examples,the measured data and subsidence theoretical formula calculation,to analyze the differences and reasons,put forward useful conclusions provide reference for the similar engineering.Keywords ：soft ground ；stack preloading ；post-construction settlement ；the theoretical calculation收稿日期：2015-06-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（41302257）；浙江省自然科学基金资助项目（LQ13D020001）；绍兴市科技局项目（2012B70025）。

塑料排水板加固软土地基施工工艺及质量控制摘要：为了能够进一步强化加固处理某一个区域的软土地基，提升整个地基的承载能力，以综合、全面的角度来该区域地基的地下土质自然条件，根据塑料排水板的具体特征，应用对应的方法来加固软土地基。

本文主要通过阐述针对塑料排水板法来加固软土地基这项施工工艺技术，结合具体的设计参数要求、施工方法、质量控制、施工过程监测等等具体的要点，展开全方位的监测、控制、分析，发现利用这种方式加固软土地基的效果相对来说要更为显著。

关键词：塑料排水板；加固处理；软土地基；施工工艺；质量控制引言塑料排水板加固软土地基的施工方法，主要指的就是利用特别定制的插设机械设备将塑料排水板按照既定的间隔距离，直接插入到需要通过加固处理的软土地基中。

在加载预压力的作用之下，通过软土地基中的水、空气等，沿着塑料排水板内部的沟槽，通过横向方式直接排出软土地基的表面，通过上部的砂砾层朝着软土地基外面排出，以此来进一步达到加速地基凝固的重要目的。

一般来说，由于塑料排水板本身就具备了打设起来比较便捷、总体的成本造价相对来说比较低廉、对软土地基整个土体的干扰性比较小、工程施工质量更加可靠等等具体的优势，所以现如今，这种施工工艺方法愈来愈多的被应用在了公路软土地基、房屋建筑软土地基、码头港口软土地基、铁路软土地基等等的加固处理的过程中。

一、地质条件分析根据对应的区域所属工程施工过程中，对现场地质勘查资料的查收、整理、分析、研究，以及对现场岩土层的具体划分，可以利用自上而下的方式来将其分为：人工制造土层、粉质粘土层、淤泥质地的土层、风化泥岩、粉砂这几种类型。

一般来说，由于地质构造的原因，相对来说确实比较复杂，这样一来，也就直接导致了土质在空间形态分布方面的变化要相对来说要比较大，与本文所阐述工程关系比较紧密的是：人工制造土层、淤泥质地土层等等。

本次工程中，软土地基的总体面积为1.5万平方米，利用真空联合堆载预压、深层搅拌桩、打塑料排水板等等具体的处理方式z二、塑料排水板的具体设计参数与要求分析塑料排水板加固软土地基施工质量受多个因素的影响，其中就包括有对排水板具体设计参数的要求，一旦一项参数出现偏差，就可能造成施工质量受到影响。

塑料排水板真空联合堆载预压软基处理施工工法一、前言塑料排水板真空联合堆载预压软基处理施工工法是一种用于软弱地基处理的新技术，通过排水板的作用，可以加速地基排水，增加地基的稳定性和承载能力。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关的工程实例。

二、工法特点塑料排水板真空联合堆载预压软基处理施工工法具有以下几个特点：1. 施工简便：采用现场拼接的方式，可根据实际需要灵活调整排水板的长度和宽度，适应各种场地。

2. 排水效果明显：排水板的内部结构设计合理，具有良好的排水性能，可以迅速排除地基水分，提高地基的稳定性。

3.承载能力提升：排水板的布置可以增加地基与软基之间的摩擦力，增加地基的承载能力，防止地基下沉。

4. 安全可靠：采用真空联合堆载预压技术，保证了地基处理的均匀性和稳定性，提高了施工质量。

5. 环保节能：采用塑料材料制成的排水板，不会对环境造成污染，具有良好的环保性能，同时也节约了材料和人工成本。

三、适应范围该工法适用于各类软弱地基的处理，特别是在工业厂房、农田、道路等地基处理中具有广泛应用。

四、工艺原理塑料排水板真空联合堆载预压软基处理施工工法的原理是通过控制排水板下方的真空度，使软基与地基之间产生一定的压力差，从而通过软基的变形以改善地基强度及稳定性。

采用该工法前，首先需要对地基进行现场调查和勘探，确保施工前对地基的状况有充分了解。

然后根据地基的特点进行设计，确定排水板的布置方式和规格。

施工过程中，需要先进行地基处理，如地下水的排除，填筑土的压实等。

然后在地基上铺设排水板，并对排水板进行联接和固定，确保排水板的整体稳定性。

最后，进行真空联合堆载预压处理，通过真空装置的作用，对排水板施加一定的压力，改善地基的强度和稳定性。

五、施工工艺1. 前期准备：对地基进行调查和勘探，确定施工方案。

配备所需的机具设备和材料。

2. 地基处理：清理地表，排除地下水，填筑土石方等。

浅谈塑料排水板在软基处理中的比较研究摘要：目前，袋装砂井和塑料排水板都是软基处理中应用比较广泛的方法，本文主要阐述了排水固结法处理软土路基的基本原理、特点、适用范围、施工工艺、质量控制及检验等方面作系统的阐述和简要的比较分析。

关键词：软土处理；排水固结法；袋装砂井；1 引言我国东南沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相以及河相沉积而成的软弱地基，且不少情况埋藏深厚。

这种土的特点是含水量大，重度小，压缩性高，强度低，承载力小，且灵敏度高，透水性差，具有显著的流变特性。

这种软弱地基在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，而且沉降的延续时间很长，很难满足建（构）筑物对地基变形和稳定性要求，通常要采取一定的处理措施，排水固结法就是处理软黏土地基行之有效的方法之一。

排水固结法可以解决沉降与稳定问题。

沉降问题即是使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不产生不利的沉降或沉降差；稳定问题即加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。

目前，工程上所应用的排水竖井有普通砂井、袋装砂井和塑料排水板，本文将对袋装砂井和塑料排水板相关内容进行简要的阐述和比较。

2 加固原理2.1 袋装砂井采用振动、锤击或静压方式把井管沉入软土层内，然后向井管中放入预先装好砂料的圆柱形砂袋，最后拔起井管将砂袋充填在孔中形成砂井，在砂井顶面铺设排水砂垫层，组成垂直和水平排水通道，然后在上部堆载预压，使土中孔隙水迅速排出，以降低孔隙比和含水量,增加土体密实度,使软土在较短时间内达到较高的固结度, 从而提高软土路基的承载力和抗剪能力,达到加固地基的目的。

2.2 塑料排水板在特制的插设机械作用下,把塑料排水板按一定间距插入软土地基中, 因塑料排水板能以较低的进水阻力聚集从周围土体中排出的孔隙水, 故利用塑料排水板通道作为竖向排水系统,铺设水平垫层作为横向排水系统，在加载预压的作用下, 软土中的孔隙水和空气顺着垂直排水通道排出,再经砂垫层横向排出加固地基之外，使土体达到固结的效果, 从而提高地基的承载力。

摘要：采用塑料排水板堆载预压法对某软土路基工程进行处理，在预压过程中对路基变形及孔隙水压力等进行了严密观测。

同时通过综合运用浅层沉降监测、深层沉降监测、孔隙水压力监测、地下水位观测等手段，结合软基处理过程中地表沉降、孔隙水压力等的变化规律，深入分析塑料排水板堆载预压软土地基处理方法的加固效果；同时在观测时间足够长的条件下，推算出预压荷载下的最终沉降量和固结度。

分析结果表明，该方法能有效地加快软基的固结沉降，提高地基土的稳定性和承载力，可供软土地基处理设计与施工参考。

关键词：塑料排水板；软基处理；变形检测；固结度0 引言某段市政道路位于软土地基上，对软基采取了塑料排水板堆载预压处理，在试验区安装埋置监测仪器，并在施工过程中进行了严密的变形观测，用以控制施工加载速率以及确保路基的稳定性和承载力。

本文通过对监测数据进行深入分析，总结塑料排水板堆载预压处理的地表沉降、孔隙水压力等变化规律，研究塑料排水板堆载预压法加固软基的效果。

1 工程概况场地地质条件主要为海积阶地，地势低洼，原地面标高吹填至2.3m 左右。

该淤泥层在填土和路面荷载作用下将产生较大的沉降变形和差异沉降，会严重影响道路的使用功能。

因此，必须对软弱土层进行地基处理之后才能进行后续的道路工程建设。

1.1 场地地层结构特征软基处理前场地的地层结构自上而下分别为：（1）第四系人工填土层（Q4ml）：填石：杂色，土质不均匀，主要由花岗岩碎块石组成，分布于2#塘场地四周封闭围堰上，分布厚度极不均匀，层厚在0.50～14.40m 之间。

填砂：主要由褐黄、灰黄色中粗砂和黑色含贝壳细砂组成，由人工吹填而成，顶面标高为+3.00m 左右。

（2）海积层（Q4m）：淤泥：深灰色、灰黑色，饱和，流塑，含贝壳碎片等有机质和少量粉细砂，软基处理前淤泥层厚度在0.50～13.40m 之间，层顶高程在+2.10～-10.06m 之间，层底高程在-7.29～-12.67m 之间，本层为软基处理的主要对象。

某滨海项目软土地基塑料排水板+堆载预压处理技术【摘要】本文以某滨海项目软土地基处理为例，介绍了塑料排水板+堆载预压技术在深厚淤泥层软土地基的应用。

【关键词】软土地基塑料排水板堆载预压中图分类号：tu4文献标识码：a 文章编号：1、工程概况广东省湛江市第十四届省运会主场馆项目由体育场、体育馆、综合球类馆、游泳跳水馆和室外工程组成，场区范围原为滩涂地，场区范围内存在较厚的淤泥层。

淤泥呈灰黑色，饱和，流塑～软塑，含腐殖质，稍有臭味，粘性较好，该层一般下部含较多细中砂和腐木碎屑，局部夹杂薄层粉细砂。

淤泥层含水量约为68%，层厚最大为10m。

2010年10月从原－1.0m～＋4.5m高程吹填砂至现＋4.5m 高程左右。

经勘查钻孔揭露的地质情况，上部土层性质较差，作为天然基础难以满足运动场地，道路、停车场、广场等要求，需要进行地基处理。

处理面积29万m2。

2、地基处理技术要求（1）使用荷载1）运动场地与体育场馆区域： 30kpa2）场区道路、停车场：20kpa3）绿化带、广场区域:5kpa（2）工后残余沉降1）运动场地与体育场馆区域：≤ 30cm2）场区道路、停车场：≤ 30cm3）绿化带、广场区域：不作具体工后沉降控制要求。

（3）地基承载力停车场、运动场交工面处地基承载力≥120kpa。

3、场区软基处理方案本工程分为两类区域：桩基保护区（bh区）、堆载区（dz区）。

桩基保护区（bh区）和堆载区（dz区）软基处理方法为：堆载预压+塑料排水板使软地基排水固结。

堆载预压+塑料排水板处理的主要流程如下：施工准备→铺设砂垫层→排水板施工→堆载预压→施工监测→卸载。

4、中粗砂垫层施工砂垫层施工前先平整施工场地，使表面平整，无明显坑洼。

淤泥段在场地回填砂垫层之前在地面上铺设1层40kn/m编织土工布以及1层三向土工格栅，然后开始摊铺中粗砂垫层。

对于淤泥过厚埋深较浅的地段，先挖掉一部分淤泥运出施工场地，用中粗砂回填，然后铺设土工布宽出淤泥范围8～10m，再铺设1层三向土工格栅，填中粗砂至设计高程。

堆载预压法在公路软基试验段处理中的研究张明;梁天义【摘要】采用塑料排水板与砂井堆载预压法处理某公路软基试验段深厚软土地基,从沉降速率、孔隙水压力、侧向位移、分层沉降等现场监测结果分析其加固处理软基的稳定性和固结沉降特性,结果表明:以沉降速率15 mm/d作为填土加载控制标准是合理的;利用累计沉降速率与填土高度的关系曲线的拐点可以判断软基稳定性,利用累计孔隙水压力增量及最大侧向位移与累计荷载的关系曲线的拐点可以确定极限填土高度,判断软基稳定性,控制填土速率;塑料排水板堆载预压法加固效果较砂井堆载预压法好,用该法处理公路深厚软基是可行的.【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】6页(P38-43)【关键词】公路软基;试验段;堆载预压法;稳定性;沉降速率【作者】张明;梁天义【作者单位】河南工程学院土木工程学院,河南郑州451191;河南工程学院土木工程学院,河南郑州451191【正文语种】中文【中图分类】TU447堆载预压法是处理大面积深厚软基较为经济适用的方法，主要应用于公路建设，此法可以将填筑的路堤作为堆载加以应用，不仅具有很好的加固效果，而且经济效益显著.近年来,将该技术应用在大面积软土分布区的工程建设中时，通常需要在软基处理前或软基处理施工时选取典型区段进行现场试验，以检验软基处理方法的合理性，为大规模施工提供设计依据.在佛山、杭州、广州、湛江、深圳等地区公路、机场、码头[1-11]的工程建设中，曾对堆载预压法加固处理的软弱地基试验段的表层沉降、分层沉降、孔隙水压力、侧向位移进行现场观测，观测结果与加固效果分析表明该法是处理深厚软基较为理想的方法.本研究针对佛山和顺—北滘公路干线工程项目，选取典型软基试验段，结合现场监测结果，分析使用堆载预压法进行加固的过程中软基的稳定性和固结沉降特性，研究用堆载预压法处理软基方案的可行性.1 工程概况拟建佛山和顺—北滘公路干线，全长100 km，宽度120 m，主道双向8车道，辅道双向6车道，另设人行道、中间绿化带和道边绿化带，计划在4年内全线建成通车.该公路干线地处珠江三角洲冲积平原，场地软弱地层发育，主要为海积和冲淤积形成的淤泥和淤泥质土，以厚层和夹层存在，厚度一般会超过5 m，最厚处达15 m.据调查，公路干线软基路段约占全线总长的40%，处理工程量巨大.因软基处理的技术应用和工程效果将直接影响到该工程的工程质量、工程投资和建设工期，所以在全线投入建设的前期，决定在典型的软基发育地段开展软基处理试验段工作，为全线软基处理的设计、施工和投资控制提供可靠的依据.试验段场地位于佛山市南海区桂城东侧海八路和东平路之间，现状为农田和菜地，处于该公路干线的起始段，全长500 m，路基处理宽度为90 m.该场地地势平坦，场地标高为0～2.5 m，淤泥和淤泥质土层厚度超过9 m，在全线软基中属于较为深厚的地段.该场地条件好,没有干扰，交通便利,软基具有代表性.根据地质钻孔资料，场地地层自上而下为耕植土、粉土、淤泥、淤泥质黏土、粉砂层、中粗砂.场地淤泥、淤泥质黏土是软基处理的主要对象.软弱土层的力学指标统计平均值如表1所示.淤泥、淤泥质黏土等软土强度低,压缩性大，渗透系数小，排水固结沉降发展缓慢，未经处理的情况下沉降发展可以延续数十年.公路干线建设前必须进行地基处理，以消除绝大部分沉降，同时提高软土的强度，以保证路基施工期间的稳定性. 表1 软弱土层的物理力学指标统计平均值Tab.1 The mean values of physical and mechanical index for soft soil土层名称w/%ρ/(g·m-3)ewL/%wp/%IpILa1-2/MPa-1Es/MPa快剪强度指标c/kPaφ/(°)淤泥60.61.61.7038.324.613.72.651.4052.05217.12.8淤泥质黏土①46.01.671.3536.823.912.91.840.6633.99622.17.4淤泥质黏土②48.11.681.3733.822.811.02.330.9492.72019.44.32 试验段软基处理方案根据场地的地层条件，试验段软基处理采用塑料排水板或砂井堆载预压法.根据对沿线地质资料的初步研究，部分场地软弱层中还包括粉砂层.粉砂层与淤泥和淤泥质黏土互层，静力插板施工困难.采用袋装砂井处理即可对松散粉砂起到挤密作用，同时又可以对淤泥和淤泥质黏土层起到竖向排水作用.为此，试验段采用塑料排水板、袋装砂井两种竖向排水体设计方案.对于同一种竖向排水体，可采用不同的间距.考虑该公路干线路基宽度大、现有地面地势较高，软基处理除了设置竖向排水体外，还必须设置水平排水通道.一般路基软基处理工程水平排水体仅采用砂垫层，但本工程路基宽度较大，会造成排水不畅、预压时间长、地下水位升高、预压有效荷载损失等问题.为了解决上述问题，试验段采用砂垫层、碎石盲沟和集水井强制抽水的水平排水方案.试验段处理方案如表2所示.表2 试验段软基处理方案Tab.2 Soft soil foundation treatment schemes of test section编号分块编号处理方法竖向排水体类型排水体间距/m堆载高度/m11-11-2预压预压袋装砂井塑料排水板1.01.02.02.022-12-2预压预压袋装砂井塑料排水板1.21.22.02.033-13-2预压预压袋装砂井塑料排水板1.21.22.52.544-14-2预压预压袋装砂井塑料排水板1.41.42.52.5塑料排水板或砂井堆载预压法的主要施工工序如下：(1)清除地表杂草、塘埂、垃圾块石，平整场地，调整场地标高形成工作面.(2)铺设砂垫层.铺设厚度不小于0.8 m的砂垫层，砂垫层采用含泥量不大于5%的中粗砂，砂垫层铺设后，利用振动板压至中密状态，要求干密度不小于16kN/m3.(3)设置排水系统.排水系统主要包括塑料排水板(或袋装砂井)、盲沟、集水井.塑料排水板采用梅花形布置，间距为1.0 m、1.2 m、1.4 m.打穿淤泥进入下卧层至少0.5 m，要求塑料排水板抗拉强度高、抗老化能力强，具有一定的抗腐蚀性；袋装砂井选用中、粗砂，含泥量小于3%，选用抗拉强度大于7 kN/m、垂直渗透系数大于1.0×10-2cm/s的聚丙烯编织料为编织袋，砂井直径为7 cm，采用锤击或振动法施工袋装砂井，灌砂量应大于95%；盲沟采用粒径为3～5 cm、含泥量不超过3%、级配均匀的碎石作为填充料，外包针刺型土工布，土工布的搭接长度不小于80 cm，盲沟交叉处不小于120 cm；集水井布置在纵横向盲沟交汇处，施工和预压过程中集水井的水深不得超过50 cm.(4)堆载填料.填料采用砾砂质黏土，对土源点抽取土样做击实试验，测定填料的最大干容重和最佳含水量；填土水平分层填筑，黏性土每层压实后的厚度应不大于30 cm，相邻段的填土高差小于1.5 m；填土速率应根据现场观测资料并对比设计要求进行控制，填土密实度必须满足设计要求，控制含水量偏离最佳含水量小于±3%时方可进行碾压，碾压后干密度应小于16.5 kN/m3.3 软基稳定性观测结果与分析试验段内埋设了沉降板、分层沉降标、边桩、测斜仪、孔隙水压力计等监测仪器，主要监测地基的表层沉降、分层沉降、侧向位移、孔隙水压力，了解软基加固过程中路基的稳定性和软土的固结情况，以便控制施工填筑进度和推算卸载时机，以及了解预压加固效果.3.1 沉降速率沉降速率实质上反映了填土荷载下软基发生不排水剪切变形的大小.由于实测沉降速率包含了前几级填土荷载下的日固结沉降量和本级填土所产生的不排水剪切变形，要判断地基是否处于稳定状态，就要知道剪切变形的大小，所以必须从日沉降量中扣除前几级填土荷载下的日固结沉降量.要准确确定日固结沉降量比较困难，为便于分析，对日固结沉降量时间序列进行一次或多次累加.沉降板T2-1与T2-5两断面处地基日沉降速率经过一次累加后，得到的累加沉降速率与填土高度∑V与h的关系曲线如图1所示.由图1可见，地基在稳定状态下，∑V与h近似呈线性关系，沉降板T2-1断面处的∑V与h关系曲线出现向上拐点时，对应的沉降速率为14 mm/d，T2-2为6 mm/d.但沉降板T2-1断面整个加载过程中地基的日沉降速率均较低，大部分在15 mm/d以内，只是在初期加载时达到了20 mm/d.沉降速率过快，并不能说明地基立即失稳，还要观测侧向位移的变化.在填土厚度较大、软基总沉降量较大的情况下，沉降过快只能说明前几级填土荷载作用下的固结沉降较大，沉降速率不能作为控制填土施工速率的唯一指标.对于本试验段工程，总沉降量不大，实测沉降速率没有超过设计规定指标，结合边桩位移等监测数据分析认为，采用15 mm/d的沉降速率是合理的.图1 累加沉降速率∑V与填土高度h的关系曲线Fig.1 The relation curve between accumulated settlement rate ∑V and the filling height h3.2 孔隙水压力孔隙水压力计U8-2(缩号，下同)实测的累计孔隙水压力增量∑Δu与累计荷载∑Δp的∑Δu-∑Δp、∑Δu/∑Δp-∑Δp关系曲线分别见图2(a)、(b).由图2(a)可知：填土初期，∑Δu随着∑Δp的增加近似呈线性增加，整个加载过程始终没有出现明显向上的拐点，这说明地基一直比较稳定；初期加载增量虽然较小，孔隙水压力增量却比较大，后期加载增量虽然较大，孔隙水压力增量却比较小，这说明加载过程中地基固结度增加，地基强度增大，地基趋于稳定.从图2(b)中看出，∑Δu/∑Δp-∑Δp曲线随着∑Δp的增大而呈变小的趋势.根据土体弹塑性理论，在累计填土高度达到某个极限值时，土体性质发生变化，进入了塑性变形阶段，并发生硬化现象，即土体产生固结，只是在观测过程中没有测到最大孔压，导致图2(a)中曲线斜率变小.最后几级加载时，图2(a)曲线出现了向上的转折点，主要是由于加载过快，土体来不及排水固结而使土体面临失稳.图2 ∑Δu-∑Δp、∑Δu /∑Δp-∑Δp曲线Fig.2 The relation curve between ∑Δu and ∑Δp，between ∑Δu/∑Δp and ∑Δp以上分析说明，在极限填土高度内，∑Δu-∑Δp曲线呈直线，地基土体处于弹性阶段，以较快的速率加载，超过极限填土高度后，∑Δu-∑Δp曲线出现向上的拐点，地基土体处于塑性变形阶段，此时应放缓加载速度，待其达到所需的固结度后方可继续加载；加载过程中，∑Δu-∑Δp曲线出现向上的转折点即曲线斜率变大时，地基可能面临失稳，应采取停载或卸载措施.因此，可根据∑Δu-∑Δp曲线斜率的变化判断地基是否稳定，以指导填土加载.3.3 侧向位移侧向位移反映了不同深度地基土的侧向变形情况，比表面沉降更直接地反映地基的稳定性，是判断地基稳定状态、控制填土速率的重要指标.如果填土速率过快，土体剪切变形增大，最大侧向位移明显增大，曲线出现向上的拐点，即曲线斜率增大，说明路基面临失稳，此时应采取停载、卸载等措施.地基在天然状态下的极限填土高度是天然地基土体滑动破坏时的最大填土高度.在极限填土高度内，曲线基本呈直线；当填土高度超过极限填土高度后，土体将从弹性变形阶段进入塑性变形阶段，侧向位移明显增加，曲线斜率变大，出现向上拐点.测斜管C1-1、测斜管C2-2测得地基最大侧向位移与其邻近填土荷载如表3所示.利用表3中数据绘出最大侧向位移与载荷的关系曲线，见图3.根据图3中曲线第一个向上的拐点，可以确定填土荷载为58.79 kPa，等效填土高度为3.27 m，即在填土高度达到3.27 m后，土体性质开始发生变化.测斜管C1-1实测侧向位移沿地基深度的变化曲线如图4所示.由图4可见，最大侧向位移出现在地面下5.5 m，接近软弱土层中部，最大侧向位移为35 mm.表3 最大侧向位移与填土荷载Tab.3 The maximum lateral displacement and filling load测斜管C1-1测得日期载荷/kPa最大侧向位移/mm测斜管C2-2测得日期载荷/kPa最大侧向位移/mm2004-01-0436.4502004-01-0431.3402004-01-0840.412.92004-01-0839.045.42004-02-1645.818.72004-02-2439.0412.12004-02-2458.7921.42004-03-0856.9219.82004-06-1465.1835.62004-06-2975.2632.4图3 载荷与最大侧向位移的关系曲线Fig.3 The relation curve between the load and the maximum lateral displacement4 固结与沉降分析4.1 沉降观测成果与分析试验区经历了6个月以上的预压期，实测最大累计沉降量为599 mm，平均累计沉降量为401 mm.卸载后观测7 d，实测沉降速率接近0.分析各区沉降曲线，在相同的预压荷载下，采用塑料排水板处理的试验区相较于袋装砂井处理的试验区，地基沉降速率最快，排水效果最好，最终沉降量也最大.分层沉降仪用于观测不同土层的压缩沉降，可较准确地推算软土层的固结度，分析计算工后沉降量，推算卸载时间.分层沉降标M1、M2测得的分层沉降量观测部分数据如表4所示.由表4可见，淤泥上部、中部、下部的沉降量约占总沉降量的60%、35%、5%.图4 侧向位移沿地基深度的变化曲线(测斜管C1-1)Fig.4 Variation curve oflateral displacement along the ground depth(inclinometer tube C1-1)表4 分层沉降标M1、M2测得的分层沉降量观测数据Tab.4 Layered settlement at the observation point M1，M2编号部位沉降量/mm占总沉降量的百分比/%M1淤泥上部31958.4淤泥中部19936.4淤泥下部274.9M2淤泥上部24163.4淤泥中部12833.7淤泥下部112.94.2 孔隙水压力观测成果与分析U8-2累计超静孔隙水压力随时间变化的曲线如图5所示.从图5中可看出，从上一次加载到下一次加载，孔隙水压力都经历了增长-消散-增长-消散的过程，说明附加总应力在不断向有效应力转化.孔压开始消散时消散速率较快，随时间的推移孔压的消散速率放慢，在后期趋于稳定.孔隙水压力消散的速率与地基土体性质和排水距离有关.图5中起始孔压为25 kPa是由于孔压探头埋设和砂垫层填筑引起的.孔压的消散曲线发展与探头埋设所处的土层有关.如1625#探头埋设于淤泥中，孔隙水压力增量比较大，超静孔压消散速率较慢；1718#探头埋设于夹带粉砂的淤泥质土层中，孔压增幅虽大，但消散也快；2708#探头埋设于贝壳层中，超静孔压消散情况与1625#探头正好相反，即孔压增幅小，消散速率最快，曲线非常平缓.上述实测数据表明，试验段的粉砂层和下卧贝壳砂层的存在将大大加快地基的排水固结.孔隙水压力监测的另一个重要作用是在填土加载期监测判断地基的稳定性，作为控制填土速率的重要指标.在本试验段中，由于工程用土量受到土源点道路运输的限制，施工进度缓慢.路基土填筑时，没有发生急速填土加载的情况，仅在填预压土方时，2.0 m预压土在1～2 d分一层或两层填筑，此时实测孔隙水压力增大，但孔隙水压力增量和荷载增量之比均小于0.6，即Δu/Δp<0.6，满足设计(规范)要求. 图5 U8-2累计超静孔隙水压力变化曲线Fig.5 Variation curve of accumulatedexcess pore water pressure at the observation point U8-25 结论结合佛山和顺—北滘公路干线工程，选取典型软基试验段开展地基处理现场试验研究.通过软基表层沉降、分层沉降、侧向位移、孔隙水压力等观测结果，分析堆载预压法对公路干线软基处理的适应性.得到如下结论：(1)以沉降速率15 mm/d作为填土加载控制标准对于本工程来说是合理的，利用累计沉降速率与填土高度之间关系曲线的拐点判断软基稳定性于本工程更为有利. (2)提出利用累计孔隙水压力增量∑Δu与累计荷载∑Δp关系曲线的拐点确定极限填土高度，判断地基稳定性：在极限填土高度内，曲线呈直线，地基处于弹性变形状态；超过极限填土高度，曲线出现拐点，地基处于塑性变形状态，应放缓加载速率；曲线出现转折点，即斜率变大时，地基可能失稳，应停止加载或卸载.(3)利用最大侧向位移与累计荷载曲线的拐点确定极限填土高度，判断地基的稳定状态，控制填土速率，采用此法确定填土极限高度为3.27 m.(4)沉降观测结果表明，在相同的预压荷载下塑料排水板堆载预压法处理效果比袋装砂井好.(5)孔隙水压力观测结果表明，软土层中夹杂的粉砂层及下卧贝壳砂层有利于加快堆载预压法处理软基的排水固结速率.【相关文献】[1] 郭立成，李颂华，郝海英.袋装砂井堆载预压法在公路软基处理中的试验研究[J].中外公路，2005，25(4)：30-32.[2] 鲁绪文，娄炎，何宁，等.超载预压技术加固高速公路软基的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2007，26(S1)：3278-3282.[3] 崔耀.排水板堆载预压法处理软基现场试验研究与数值分析[D].西安：西安建筑科技大学，2013.[4] 赵家成.堆载预压法在处理软基中的工程应用[J].三峡大学学报(自然科学版)，2005，27(5)：420-423.[5] 郭志华，姜志全，黄毅.塑料排水板预压法处理深厚的试验研究[J].土工基础，2009，23(6)：21-23.[6] 于淼.排水堆载预压法在某软土地基的应用[J].低温建筑技术，2012(9)：108-110.[7] 汤斌.塑料排水板堆载预压法处理软土地基研究[C]∥中国水利学会岩土力学专业委员会.第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(下册).北京：中国水利水电出版社，2006：718-720.[8] 丁晓峰，鲍胜国，秦志光.堆载预压法处理湛江地区吹填淤泥软基加固效果分析[J].中国水运，2011，11(1)：226-227.[9] 张明，蒋瑞波.填海造陆工程预压法加固软基现场监测试验研究[J].土木工程与管理学报，2012，29(3)：55-60.[10] 张明，杨永生，胡愈.某填海造陆工程软基处理加固效果分析[J].河南科学，2011，29(12)：1478-1480.[11] 李佳.填海软基处理工程现场监测成果与加固效果分析[J].南水北调与水利科技，2014，12(4)：128-133.。