排水预压法处理软基固结沉降计算方法的改进研究.pdfVIP

第 12卷 第30期 2012年 10月 科 学 技 术 与 工 程 Vo1．12 No．30 0ct．2012 1671— 1815 2012 30—8089—03 ScienceTechnologyandEngineering ⑥ 2012 Sci．Tech．Engrg． 排水预压法处理软基固结沉降计算 方法的改进研究 曲晓帆 ， 王学强。 顾长存 河海大学土木与交通学 院 ，岩土所 ，南京 210098；青岛东方监理有限公司 ，青 岛266400 摘 要 结合工程实测沉降资料与传统固结沉降计算结果对比，以差值曲线拐点为分界点，对传统固结沉降计算公式进行 了 改进研究。推导出分段函数形式的沉降计算公式。工程实例表明，在山东沿海软土地区排水预压法处理的地基，用该方法计 算沉降误差较小，尤其是对最终沉降量的计算具有较高的精确度。 关键词 软土 固结沉降 次固结 固结度 中图法分类号 TU472．35； 文献标志码 A 我 国沿海地区和 内陆分布着大量的软土层。 采用工程实测沉降与传统方法所得沉降进行对比 由于软土具有含水率大、压缩性大、孔隙比大、透水 分析，提出新的沉降计算方法。 性差、承载力低等特点_l1j，在其上修筑构筑物时必 烟台某项 目A地块 L1—5区采用真空预压法 须对其进行地基处理。软土地基上修筑高速公路 处理软基，塑料排水板正方形布置@1000，深度 等构筑物时，沉降和稳定是人们一直关注的主要问 15—17ITI，2011年5月 16日开始抽真空，8d后达 题_2J，尤其是工后沉降和施工期的稳定性。 到设计要求真空度，真空压力不小于96kPa。 软土地基沉降包含三部分，即瞬时沉降、主固 表 1 烟台某项 目A地块 L1-5区土层力学参数 结沉降、次固结沉降 ，对于我们所关注的工后沉 降，可不考虑瞬时沉降的影响。现行的沉降计算方 法及规范推荐的方法一般基于分层总和法和固结 理论进行固结计算，由于次固结沉降计算较困难， 实际计算中较少直接计算_4]，一般认为次固结沉降 所 占比例较小而忽略此部分沉降 j，此种做法缺乏 采用传统方法计算沉降量与实测沉降量与时 科学合理性，且误差较大。本文结合工程实际并考 间的关系如图1。 虑次固结的影响，对传统固结沉降计算方法进行改 时间 ／d 进研究，推导出采用分段函数计算沉降的一种方法。 00O 50OO 1 方法的提出 1OO0O 1500O 200OO 由于传统沉降计算方法，未考虑次固结等因素 250O0 的影响，具有较大的误差，为了提高计算精确度，现 30000 35000 400O0 2012年7月2日收到 图1 传统方法计算沉降量与实测沉降量 第一作者简介：曲晓帆，男。河海大学土木与交通学院硕士研究生。 研究方向：岩土工程。E-mail：quxiaofan2006@126．tom。 与时问关系曲线 科 学 技 术 与 工 程 12卷 加 ∞ 如 们 如 m O gⅡv 啦赔 宕 E 加 ∞ 如 ∞ ∞ 如 0 椭 世 蛙 避 0 5O 100 15O 200 250 300 350 时问 ／d 图2 沉降差与时间关系曲线 图6 沉降差与时间对数关系曲线 将 图2分为三段如图3～图5所示。 由图1～图3进行 曲线拟合，得改进后的沉降 计算公式： 70 3139 一1O124 S 60 吕 50 f 5 ， ：0 ～68·3％ 40 】1]j3O Is+3．1398t一0．3434S ， U：68．3％ ～83．9％ 避 20 1O ls+Q871IS ×t—Q3434， U：83．9％ ～99．4％ 0 lS +Q0174t—Q1336S ， ：99．4％ ～100．0％ 注：s为t时刻传统方法计算沉降量，Js为传 图3 第一段沉降差与时间关系曲线 统方法计算最终沉降量，本文中固结度均为 s／s∞ 计算值。以上分段函数的分界点并不是固定不变 的，应根据得到的沉降．时间曲线光滑与否进行适当 调整。 在传统方法计算固结度达到 100％时，实际沉 降还在继续发展，之后的沉降我们采用上述公式算 得的前期沉降进行推算。 2 方法应用 图4 第二段沉降差与时间关系曲线 青岛某项 目二区 K0+865～K1+295 采用真 空预压法处理软基，2010年 2月 1日开始抽真空，2 月6日真空度达到80kPa，到2010年6月4日数据 吕 最后一次测量，持续时间为 123d。对 K0+935断 吕 jj1】j 面 、K1+080断面 、K1+220断面运用本文改进公式 遨 进行计算，并与实测值及实测值双曲线法推算值进 行对 比。 表 2 青岛某项 目二区土层力学参数 图5 第三段沉降差与时间关系曲线 将图5改为