点。软土地基常用的原位测试方法有：根据载荷试验、旁压试验确定地基承载力，以十字板剪切试验测定软粘土不排水抗剪强度换算地基承载力值，按标准贯入试验和静力触探结果用经验公式计算地基承载力等。 对较重要或规模较大的工程，确定软土地基承载力宜综合以上方法，结合当地软土沉积年代，成层情况，下卧层性质等考虑，并注意满足结构物对沉降和稳定的要求。 （二）软土地基的沉降计算
软土地基在荷载下沉降变形的主要部分为 固结沉降Sc，此外还包括瞬时沉降Sd与次固 结沉降Ss，如图6-1所示。软土地基的总沉降 量S为Sd、Sc、Ss之和。 1．固结沉降Sc
在荷载作用下，软土地基缓慢地排水固结 发生的沉降称为（主）固结沉降，常用的计算 方法如下。
（1）采用e—p曲线计算 Sc?e0i?e1i?hi （６-5） 图6-1 软土地基沉降的组成 ?i?11?e0in式中：e0i—未受基础荷载前，软土地基第i层土分层中点自重应力作用下稳定时的孔隙比；
e1i—受基础荷载后，软土地基第i层土分层中点自重应力与附加应力作用下稳定时的
稳定孔隙比；
?hi——土分层厚度，宜为0.5m~1.0m；
（2）采用压缩模量计算 Sc??pi?hi （6-6） ?Ei?1sin?pi—第i层土中点的附加应力;
Esi—压缩摸量,应取第i层土分层中点自重应力至自重应力与附加应力之和的压缩段
计算。
(3)采用e—logp曲线计算
软土根据先期固结压力Pc，与上覆土自重应力P0关系，天然土层的固结状态可区分为正常固结状态、超固结状态、欠固结状态。我国海滨平原，内陆平原软土大多属正常固结状态；少数上覆土层经地质剥蚀的软土及软土上的“硬壳”则属超固结状态；江、河入海口处及滨海相沉积(以及部分冲填土)则属欠固结土的。对于欠固结软土，在计算其固结沉降Sc时，必须包括在自重应力作用下继续固结所引起的那一部分沉降，若仍按正常固结的土层计算，所得结果将远小于实际沉降。下面简要介绍考虑先期固结压力的计算公式：
①正常固结、欠固结条件下
Sc???poi??pi?hi?C?lg?ci??pcii?11?e0i??n????? （６-7） ??式中：Cci—第i层土中的压缩指数，应取分层中点自重应力至自重应力与附加应力
之和的压缩段计算；
pi—第i层土分层中点的自重应力；
pci—先期固结压力，正常固结时pci=poi，欠固结时pci ②超固结条件下 a.对于应力增量?p?pc?po时， Sc??pci??poi??pi?hi????C?lg?C?lg?si?ci???pcii?11?eoi??poi??n????? （６-8） ??b. 对于应力增量?p?pc?po时， Sc??poi??pi?hi??C?lg?si??poii?11?eoi??n????? （６-9） ??式中：Csi—第i层土中的回弹指数 2．瞬时沉降Sd 瞬时沉降包括土的两种沉降，一种由地基土弹性变形引起；另一部分是由于软土渗透系数低，加荷后初期不能排水固结，因而土体产生剪切变形，此时沉降是由软土侧向剪切变形引起。前一部分可用弹性理论公式计算 (1??2)Sd??bp （6-10） Ed式中：p—基础底面平均压力； b—矩形基础的宽度； ?—软土的泊松比，此处?＝0.5 Ed—软土的弹性模量，可用三轴仪不排水试验求； ?—沉降影响系数，与基础形状、计算点位置有关，可自土力学教材中查用。 由于工程设计中地基承载力的采用都限制塑性区的开展，因而由土体初期侧向剪切位移引起的沉降，在总的瞬时沉降中所占比例不大，目前一般不计或略作估算。 对于土体的一维变形情况，瞬时沉降是很小的，特别是当土体饱和时，由于土中水及土颗粒本身的变形可忽略不计，瞬时沉降接近于零。但是，对于土体的二维或三维变形情况，瞬时沉降在地基总沉降量中占有相当大的比例，并且与加荷方式和加荷速率有很大的关系，比如采用一次瞬时加载时产生的瞬时沉降就比采用慢速均匀加载时大得多。 有时也用Sd＝(0.2～0.3)Sc对瞬时沉降进行估算。 3．次固结沉降Ss 长期现场观测表明，在理论计算的固结 过程结束后，软土地基因土骨架的蠕动而继 续发生长期(长达数年以上)的、缓慢的压缩， 称为次固结沉降如图6-2所示。当软土较厚， 含高塑性矿物等较多时，对沉降要求严格的 建筑物不宜忽视次固结沉降Ss。 Ss可按下式计算： Ss???t3?Cailg??t??hi （6-11） 图6-2 次固结沉降图 1?ei?12i?2?n式中：Cai—第i层土的次固结系数，可由在固结压力下试验的e-lgt曲线如图6-2示求取。 其值与粒径、矿物成分有关，一般Cai=0.005~0.03； e2i—第i层软土在固结压力下完成排水固结时的孔隙比； t2、t3—完成固结(固结度为100％)时间和计算次固结沉降的时间，t3>t2。 由于对软土的次固结性状仍了解不够，无论对于它的机理、变化规律、影响因素、计算方法和试验测定等都有待进一步深入探讨。 软土地基沉降量S还可以利用观察到的建筑物的若干随时间(t1、t2等)变化的沉降值Stl、St2、St一t关系等，推算该建筑物的后期沉降St及最终沉降S?。常用的推算方法是将实测的沉降一时间(St一t)曲线拟合为指数曲线、双曲线等而用数学方法推算St或S?。具体详见土力学教材。 综上所述，软土地基的沉降应为上述三种沉降之和，即S?Sd?Sc?Ss，但是由于瞬时沉降和次固结沉降的计算方法和理论还处于初步阶段，故工程上也常用将一维固结沉降计算的结果乘以一个沉降计算经验的修正系数ms计算 S?msSc （6-12） 在《公桥基规》规定：当软土压缩模量Es＝1.0～4.0MPa时，ms＝1.8~1.1，以提高其计算精度。由于软土地基沉降的复杂性，ms的取值尚待补充完善。 (三)软土地基的稳定性分析 分析软土地基上建筑物承受水平推力后，由于地基土抗剪强度低，发生基础连同部分地基土在土中剪切滑移失稳的可能性。在软土地基上桥台、挡土墙等承受侧向推力的建筑物在保证其地基承载力、沉降验算。同时，应进行稳定性的分析。对于桩基础，假定的滑动弧面可认为发生在桩底以上如图6-3所示(只有软土层很厚而桩长又很短时才发生在桩底以下，但此仅是特例)，由于在设计中考虑承台底以上全部外力均由基桩承担，所以分析时可以不计这部分外力作用于滑动弧面上的分力，只考虑承台底面到滑动弧面以上土柱重，即在图6-3中对P、M不应计入其影响，而阴形部分土的重力 应计入其影响。不属于基桩承 担的滑裂体范围内的荷载仍应 图6-3 桩基稳定性分析示意图 四、软土地基基础工程应注意的事项 软土地基的强度、变形和稳定是工程中必须全面、充分注意的问题。从目前国内的勘察、设计、施工的现状出发，在软土地基上修筑高速公路从基础工程的角度出发，应注意下列一些事项： (一)要取得代表性很好的地质资料 软土地基上高速公路的设计与施工质量很大程度上取决于地质资料的真实性和代表性，应认真收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象等资料，合理地利用钻探、触探、十字板剪切等现场综合勘探测试方法，做好软土地基各层土样的物理、力学、水理性质的室内试验，并对上述各项资料进行统计与分析，选择有代表性的技术指标作为设计和施工的依据。 (二)软土地基路堤处治设计应注意的事项有： 1．软土路堤的稳定性分析 2．软土路堤的变形分析 3．软土地基处理方案的合理选择 4．观测和试验 (三)软土地区的桥涵基础设计应注意的事项 1．全面掌握相关资料合理布设桥涵 在软土地区，桥梁位置(尤其是大型桥梁)既要与路线走向协调，又要注意构造物对工程地质的要求，如果地基土层是深、厚软粘土，特别淤泥、泥炭和高灵敏度的软土，不仅设汁技术条件复杂，而且将给施工、养护、运营带来许多困难，工程造价也将增大，应力求避免，另选择软土较薄、均匀、灵敏度较小的地段可能更为有利。对于小桥涵，可优先考虑地表“硬壳”层较厚，下卧为均匀软土处，以争取采用明挖刚性扩大基础，降低造价。 在确定桥梁总长、桥台位置时，除应考虑泄洪、通航要求外，宜进一步结合桥台和引道的结构和稳定考虑。如能利用地形、地质条件，适当的布置或延长引桥，使桥台置于地基土质较好或软土较薄处，以引桥代替高路堤，减少桥台和填土高度，有利于桥台、路堤的结构和稳定。在造价、占地、养护费用、运营条件等统盘考虑后，在技术上、经济上都是合理的。 软土地基上桥梁宜采用轻型结构，减轻上部结构及墩台自重。由于地基易产生较大的不均匀沉降，一般以采用静定结构或整体性较好的结构为宜，如桥梁上部可采用钢筋混凝土空心板或箱形梁；桥台采用柱式、支撑梁轻型桥台或框架式等组合式桥台；桥墩宜用桩柱式、排架式、空心墩等。涵洞宜用钢筋混凝土管涵、整体基础钢筋混凝土盖板涵、箱涵以保证涵身刚度和整体性。 2．软土地基桥梁基础设计应注意事项 我国在软土地区的桥梁基础，常用的是刚性扩大基础(天然地基或人工地基)和桩基础，也有用沉井基础的，现结合软土地基的特点，介绍设计时应注意的几个问题。 （1）刚性扩大浅基础 在较稳定、均匀、有一定强度的软土上修筑对沉降要求不严高的矮、小桥梁，常优先采用天然地基(或配合砂砾垫层)上的刚性扩大浅基础。如软土表层有较厚的“硬壳”也可考虑利用。刚性扩大基础常因软土的局部塑性变形而使墩、台发生不均匀沉降，或由于台后填土的影响使桥台前后端沉降不均而发生后仰也是常见的工程事故，有时还同时使桥台向前滑移。因此在设计时应注意对基础受力不同的边缘(如桥台基础的前趾和后踵)沉降的验算及抗滑动、倾覆的验算。 防治措施：可采用人工地基如有针对性的布设砂砾垫层，对地基进行加载预压以减少地基的沉降量和调整沉降差，或采用深层搅拌法，以水泥土搅拌桩或粉体喷射搅拌桩加固软土地基，按复合地基理论验算地基各控制点的承载力和沉降(加固范围应包括桥头路堤地基的一部分)；采取结构措施如改用轻型桥台，埋置式桥台，必要时改用桩基础等；也有建议对小桥(如单孔跨径不超过8m，孔数不多于3孔)可将相邻墩台刚性扩大基础联合成整体，形成联合基础板，在满足地基承载力和沉降同时，可以解决桥台前倾后仰和滑移问题。但此时为避免基础板过厚，常需配置受力钢筋改为柔性基础，应先进行技术、经济方案比较，全面分析后选用(设计方法可参考第二章柔性基础简化的倒梁法及钢筋混凝土结构设计有关规定)。为了防止小桥基础向桥孔滑移，也可仅在基础间设置钢筋混凝土(或混凝土)支撑梁。软土地基上相邻墩、台间距小于5m时，应按《公桥基规》要求考虑邻近墩、台对软土地基所引起的附加竖向压应力。 （2）桩基础 在较深厚的软土地基，大中型桥梁常采用桩基础，它能获得较好的技术效果，如达到经济上合理，应是首选的方案。施工方法可以是打入(压入)桩、钻孔灌注桩等。要求基桩穿过软土深入硬土(基岩)层以保证足够的承载力和很小的沉降量。软土很厚需采用长的摩擦桩时，应注意桩底软土承载力和沉降的验算，必要时可对桩周软土进行压浆处理或做成扩底桩。 打入桩的桩距应较一般土质的适当加大，并注意安排好桩的施打顺序，避免已打入的邻桩被挤移或上抬，影响质量。钻孔灌注桩一般应先试桩取得施工经验，避免成孔时发生缩孔、坍孔。 软土地基桩基础设计中，应充分注意由于软土侧向移动而使基桩挠曲和受到的附加水平压力：由于软土下沉而对基桩发生的负摩阻力，现分述如下： ①地基软土侧限移动对基桩的影响。在软土上桩基础的桥台、挡墙等，由于台后填土重力的挤压，地基软土侧向移动，桩——土间产生附加水平压力，引起桩身挠曲，使桥台后仰和向河槽倾移，甚至基桩折损等事故。在深厚软土上修桥，特别是较高填土的桥台日益增多，这类事故时有发生，已引起国内外基础工程界广泛重视。 我国《公桥基规》要求桥台“基桩上部位于摩擦角小于20о的软土中时，应验算施于基桩的水平力所产生的挠曲”(国外也有提出当台后填土重超过软土屈服强度py＝3Cu时)。在此情况下，桩身所受到的附加水平力，发生的挠曲与填土高度密切相关，也与基桩穿越的各土层层厚，软土的力学性质，软土移动量及随深度的变化，基桩刚度及其两端支承条件等变化因素有关。对此问题的探讨现在还不够充分，实践中一般应用半理论半经验方法处理，更精确、全面、符合实际的应用方法尚需进一步完善。 为了避免桥台后仰前倾，可采取加强桩顶约束及平衡(或减少)土压力的措施，如采用低桩承台、埋置式桥台或台前加筑反压护道和挡墙(其地基应经处理)，也可采用刚度较大的基桩和多排桩基础(打入桩可采用部分斜桩)，对软土地基加载预压等。 ②地基软土下沉对基桩的影响 软土下沉使基桩承受到负摩阻力，将产生较大的沉降或