大面积堆载下软土地基处理效果分析.pdf

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1、吴俊等：大面积堆载下软土地基处理效果分析·冻土与地基基础·大面积堆载下软土地基处理效果分析吴俊，金灵志，蒋军(1．浙江大学防灾工程研究所。杭州310058；2．杭州市发展规划研究院，杭州310058)【摘要】针对浙江沿海某钢铁公司新增一次料场软土地基处理工程，结合其中某一监测断面的表面沉降数据，对软土地基在砂桩一排水板联合堆载预压下的加固效果进行分析研究。试验结果表明：砂桩和排水板均能加速软土地基的排水固结，但两者效果有所差别；同时砂桩改善了软土的抗剪强度，有利其稳定性。【关键词】堆载预压；砂桩；排水板；固结沉降；稳定【中图分类号】TU471．8【

2、文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)o9—0097—02我国沿海地区分布着深厚的软弱黏土，具有强度低、压降量有所减小并趋于收敛。缩性高、透水性差等特征。因此，如果不对其进行有效处图4则表示不同时间不同点位沉降沿着堆料横断面的理，在外部荷载作用下土体产生的沉降将十分可观；其次，分布情况，包括3只表面沉降板和2个边桩共计5个点位。土体极易发生较大的水平侧移和竖向隆起，不能满足场地对比可见位于堆料中心的3个点位较2个边桩沉降速率更的稳定性要求，引发安全隐患。快，总沉降更大，说明堆载预压效果较好。堆载预压是十分有效的加固软弱黏土的地基处

3、理手段，此外还可以采用真空预压⋯，并配合使用排水板或者砂井加速土体固结。堆载预压法在工程上已取得了不少成功吕吕经验，例如舟山机场_2J、宁波机场的场道软基经过处理后盘蛄均能满足工后使用方面的要求。1工程概况本堆料场地由南到北长560m、东西向宽度从39—54m，其下分布着近30m厚的软弱淤泥质黏土，工程地质性能极时间，d差，针对此情况决定采用砂桩配合排水板加固软土地基。图2地表沉降随时间发展规律其中，砂石桩桩间距为1．5m，正方形布置，桩径为580mm，长销稼度为19m；排水板采用C型板，插设于砂桩的中心，长度为28m。选取距料场最南端lOOm处的

4、某一监测断面作为典型●g试验区进行研究，该断面堆载期历经5个月，总高度为5m，{由l卜采用两级加荷。如图1所示，第一级加载高度为4m，换算成制荷载值为78kPa；第二级加载高度为lm，总高度为5m，换算进赠成荷载值为97．5kPa，采用自然放坡。时间，d图3地表沉降速率随时间发展规律／堆料示意图＼W趁1C22C23C24W814时同图1实际加荷曲线2地表沉降监测成果分析由图2、图3可知，地表沉降变化随时间发展规律与实际堆载情况吻合，加载期间沉降变化量很大。例如，7月1日至4日沉降量均超过30mm／d，其中，1日沉降量达到45mm，为整个监测期内最大

5、值。处于堆载平稳期后，每日沉98低温建．筑技术2013年第9期(总第183期)参数都跟现场工程存在一定差距，计算结果很难与实际情文采用以上两种计算方法对土体稳定性进行评价，得到的况相符。因此，通过实测的沉降值与时问关系可以建立具稳定安全系数如表3所示，可知打设砂桩之后软土的稳定性有实用价值的数学模型公式，以此估算地基的最终沉降量得到一定的改善。原因一是砂桩置换作用提高了整个复合和相关的固结指标。工程中常用模型有本文所采用的“三土体的抗剪承载力；二是砂桩排水作用加速了软土固结，进点法”C4]以及“Asaoka法”、“双曲线法”[。而增大了土体的抗剪指

6、标c、值。选取堆载试验区内的C22，C23，C24共3个点位进行分表3稳定安全系数结果析，利用“三点法”推算出的结果如表1所示，可见位于料条横截面中心的点位地表沉降最大，平均固结度也最高，与预期结果相同。其中，平均固结度的计算采用普遍表达式(曾国熙，1959)，但未考虑径向固结影响，得到以下各式：U=1一·e—p‘(1)=(8／)-(H／H)(2)式中，U为土体的平均固结度；为排水板打入压缩层5结语深度；为整个压缩层深度；O／为考虑未打穿压缩层的系数；(1)本次堆载试验设计合理，监测项目设备运行正口则由实测数据推算出。常，观测成果规律性强，能够较好

7、的反映料场软土地基处理对于平均固结度计算，除上述方法外还可通过“变形推的效果并指导工程实施。算法”引、“修正太沙基法”、“改进高木俊介法”计算。(2)区别于一般的排水板联合堆载预压处理软基，本4种方法推算结果对比如表2所示，其中后两种计算暂不考工程结合砂桩的置换效果，首先改善了软土排水边界条件，虑砂桩对平均固结的有利影响。加速了土体固结，但计算分析表明其排水效果远不如相同置换率的排水板；其次提高了土体的抗剪强度，使软土稳定表1利用“三点法”推算结果性得到保证，一定程度上抑制了土体水平位移的发展。(3)砂桩一排水板联合堆载预压处理地基在国内研究成果不

8、多，经此次软基处理工程实践对该法的理论和工程设计有了新的认识，并为今后类似工程提供参考。参考文献[1]李秀峰．真空一堆载预