排水固結(jié)法地基沉降影響因素的分析研究.pdf

1、我國(guó)沿海地區(qū)廣泛分布著湖相、河相以及海相沉積的軟土層，軟土孔隙比大、強(qiáng)度低、變形大，給高等級(jí)公路路基工程的設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)了許多困難?，F(xiàn)有高等級(jí)公路的地基處理大部分采用了排水固結(jié)結(jié)合堆載(超載)預(yù)壓的處理方法，并對(duì)其工后沉降量提出了很高的控制要求。本文通過(guò)工程實(shí)踐和有限元計(jì)算對(duì)排水固結(jié)法地基沉降的各種影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)、完整的分析研究，并依據(jù)研究成果提出了基于沉降控制的地基處理設(shè)計(jì)方法的新思路，以期指導(dǎo)工程實(shí)踐。
　　 基于工程實(shí)

2、踐，對(duì)排水固結(jié)法的地基處理進(jìn)行了有限元計(jì)算的數(shù)值模擬，并對(duì)比分析了土體彈性模型和彈塑性模型對(duì)地基沉降的影響，研究結(jié)果表明，地基土體彈塑性本構(gòu)模型由于考慮了地基的部分塑性變形，地基沉降的計(jì)算值更接近實(shí)際值，更適合模擬地基的排水固結(jié)和沉降變形過(guò)程。
　　 在總結(jié)前人的研究成果上，推導(dǎo)了梯形路堤荷載作用下不同邊坡坡率的地基沉降量，研究了地基不同參數(shù)對(duì)地基沉降量的影響。荷載強(qiáng)度p、地基變形模量E、泊松比μ、壓縮層厚度H等對(duì)地基的瞬時(shí)沉降

3、Sd、固結(jié)沉降Sc以及總沉降S有一定的影響，某些影響因素在某一個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)地基沉降的影響很大，超出此范圍變化時(shí)其影響程度變得很小。
　　 對(duì)排水固結(jié)法地基沉降的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)、完整的分析和總結(jié)。應(yīng)用有限元計(jì)算研究了路堤參數(shù)(路堤高度、路堤彈性模量、路堤填料重度)、地基參數(shù)(天然地基土體彈性模量、地基處理深度)、荷載加載方式(豎向排水間距、加荷速率、超載高度、預(yù)壓時(shí)間、計(jì)算深度)以及水平邊界條件對(duì)地基沉降的影響。依據(jù)研

4、究成果提出了增加地基處理效果的優(yōu)化設(shè)計(jì)和合理化建議。分析研究表明，由于排水固結(jié)法地基處理過(guò)程中地基的排水固結(jié)系統(tǒng)不斷發(fā)生變化，地基處理過(guò)程中的地基沉降量(包括施工期沉降量、總沉降量以及工后沉降量等)均不斷變化，地基沉降量的計(jì)算需要基于“地基處于動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)”的新思路進(jìn)行分析研究才能較好的符合地基沉降變形的實(shí)際過(guò)程。
　　 結(jié)合“梁開(kāi)公路地基處理試驗(yàn)段”的工程實(shí)例對(duì)排水固結(jié)法地基處理中橫向排水條件對(duì)地基沉降的影響進(jìn)行了實(shí)踐研究，并

5、結(jié)合有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。研究認(rèn)為，排水固結(jié)法處理地基過(guò)程中，橫向排水通道在路基施工過(guò)程中被封閉會(huì)減小地基施工期間沉降量和沉降速率，對(duì)地基工后沉降量的控制不利，但橫向排水通道在路基施工完成道路運(yùn)營(yíng)階段被封閉會(huì)減小道路使用年限內(nèi)的地基沉降、沉降速率和工后沉降量，有利于工后沉降量的控制，減小工后沉降量。
　　 最后，結(jié)合研究成果對(duì)傳統(tǒng)的基于沉降控制的地基處理設(shè)計(jì)方法提出了新思路。設(shè)計(jì)新思路是地基沉降量的計(jì)算基于“地基處于動(dòng)態(tài)