堆载预压加固软土地基的沉降计算分析.pdf

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1、郭聪灵等：堆载预压加固软土地基的沉降计算分析93堆载预压加固软土地基的沉降计算分析郭聪灵，习宁(同济大学岩土及地下工程教育部重点试验室．上海200092)【摘要】某海塘拟修筑道路，采用堆载预压法对地基进行加固处理。运用砂井固结理论及太沙基一维固结理论，对海塘拟修筑道路的沉降进行计算分析，推算地基的最终沉降量及沉降稳定时间，并确定工后沉降，判断其是否超过容许的范围，以便进行地基变形设计。这对实际工程具有现实的指导意义，可保证工程施工安全、稳定、有效地进行。【关键词l堆载预压；砂井固结理论；太沙基一维固结理论；沉降【中图分类号】TU471．8【文献标识码】B【文章编号

2、】1001—6864(2011)02—0093—03目前国内外软土地基加固技术种类繁多，但不同井固结理论和太沙基一维固结理论对路基主干道的的地基加固技术均有其局限性和适用范围，且不同加沉降进行计算分析。固技术在具体加固效果、施工工期等方面也差别较大。1工程地质条件近年来，利用堆载预压处理软土地基的应用已经越来某海塘拟修筑道路，场地为近海的滩涂盐碱地。越广泛，尤其在我国的公路、港口、码头、机场等工程建经钻探揭露，场区地面以下六七十米主要分布的地层设中。是工程性质较差的淤泥、淤泥质土、淤泥质粉质粘土、堆载预压法是排水固结法的一种，它是利用建筑粘性土等。尤其道路路基上部

3、分布有深度不一的淤物本身重量分级加载，使场地中孔隙水逐渐排出，土体泥、淤泥质土等软弱土层，厚度约为l5—30m，这些软固结，地基土沉降，强度增加的方法。文中采用堆载预弱土层具有强度低、压缩量大、含水量高、渗透性小、灵压法对某海塘拟修筑道路进行地基加固处理，运用砂敏度高等软土的典型特点。土层参数见表1。表1土层物理性质参数2堆载预压沉降计算分析度，竖向排水的平均固结度计算式为：2．1计算原理为求得土层在渗透固结过程中任意时间的变形，采用砂井固结理论和太沙基一维固结理论进行计算，：1一卜Uz一,tdz一=l一蠢∑e(3)一求解固结度及沉降随时间的变化。一维固结微分方程

4、为：式中，为深度：处的竖向附加应力；n为深度C(au／az)=au／at(1)处某一时刻f的孔隙水压力；为时问因子，=Cvt式中，C为土的竖向固结系数；H为孔隙水压力。；根据地基土层的固结度u及其总沉降量S，即可=仃，=l'2，3．”确定地基土层在时刻t的沉降量s。为：S。=US(2)对于打设塑料排水板的地基，其沉降计算采用如计算地基土层的沉降量通常要用到土层固结下砂井固结理论进行固结沉降计算：低温建筑技术2011年第2期(总第152期)(1)排水板处理深度范围内地基的平均固结度。缩层范围内土层厚度。=1一(1一)(1一U)(4)2．2计算参数与工况式中，为仅考虑

5、竖向排水时的平均固结度，工况：40m宽主干道路采用等载预压法进行加固，为仅考虑径向排水时的平均固结度。固结沉降计算的计算断面取软上总厚度30、25、20m(2)排水板未打穿部分土层的平均固结度。当三种情况，每种情况排水板间距有1．Om×1．Om、1．1m排水板未打穿整个压缩土层时，整个压缩土层的平均x1．1m、1．2mx1．2m，三角形布置。排水板插设深度固结度按下式计算：当土层30m时，长度20m；当软土层厚25m时，排水板U=Q+(1一Q)：(5)长度17m；当软土层厚20m时，排水板长度15m。袋装碎石密度采用2oookg／m。，堆载填土密度采式中，为排水板

6、深度范围土层的平均固结度；用1600kg／m，碎石和路面结构层密度采用2200kg／m为排水板以下部分土层的平均固结度；Q=s。／(s2．3结果与分析+s)，s，排水板深度范围土层厚度；s排水板以下压表2等载预压方案(排水板间距1．Om×1．Om)沉降计算注：①总沉降系路堤填筑3．3m高度；②堆载预期采用计算工后沉降不超过30em。根据计算及工期要求，主干道采用等载预压方案。22．28em；当计算软土层30m时，堆载预压期为l2个考虑因堆载沉降引起的预留沉降抛高，排水板间距定月，计算工后沉降23．1em，满足主干道工后沉降和沉为1．Om×1．Om，三角形布置，排水

7、板插设深度视不同降速率的要求。土层而定，初步设计定为软土层厚度的2／3。当排水表3主干道等载预压方案(软土层厚20m)板插设深度当土层30m时，长度20m；当软土层厚25m沉降计算结果时，排水板长度17m；当软土层厚20m时，排水板长度15m，软土层浅时应打设深。堆载预压期确定是计算工后沉降不超过30em。下面对两个不同路堤断面土层进行固结沉降计算，沉降计算结果见表2一表5。经过计算表明，当计算软土层20m时，堆载预压期为10个月，计算工后沉降23．57era；当计算软土层25m时，堆载预压期为11个月，计算工后沉降杨玉坤等：FBG应变传感器在盾构隧道监测中应用9

8、5FBG应