排水固結(jié)法地基沉降影響因素的分析研究.pdf

1、我國沿海地區(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、強度低、變形大，給高等級公路路基工程的設(shè)計和施工帶來了許多困難。現(xiàn)有高等級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，并對其工后沉降量提出了很高的控制要求。本文通過工程實踐和有限元計算對排水固結(jié)法地基沉降的各種影響因素進行了系統(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)計方法的新思路，以期指導(dǎo)工程實踐。
　　 基于工程實

2、踐，對排水固結(jié)法的地基處理進行了有限元計算的數(shù)值模擬，并對比分析了土體彈性模型和彈塑性模型對地基沉降的影響，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，地基沉降的計算值更接近實際值，更適合模擬地基的排水固結(jié)和沉降變形過程。
　　 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)對地基沉降量的影響。荷載強度p、地基變形模量E、泊松比μ、壓縮層厚度H等對地基的瞬時沉降

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數(shù)值范圍內(nèi)變化時對地基沉降的影響很大，超出此范圍變化時其影響程度變得很小。
　　 對排水固結(jié)法地基沉降的影響因素進行了系統(tǒng)、完整的分析和總結(jié)。應(yīng)用有限元計算研究了路堤參數(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)壓時間、計算深度)以及水平邊界條件對地基沉降的影響。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，地基沉降量的計算需要基于“地基處于動態(tài)平衡系統(tǒng)”的新思路進行分析研究才能較好的符合地基沉降變形的實際過程。
　　 結(jié)合“梁開公路地基處理試驗段”的工程實例對排水固結(jié)法地基處理中橫向排水條件對地基沉降的影響進行了實踐研究，并

5、結(jié)合有限元計算結(jié)果進行了對比分析。研究認(rèn)為，排水固結(jié)法處理地基過程中，橫向排水通道在路基施工過程中被封閉會減小地基施工期間沉降量和沉降速率，對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營階段被封閉會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)合研究成果對傳統(tǒng)的基于沉降控制的地基處理設(shè)計方法提出了新思路。設(shè)計新思路是地基沉降量的計算基于“地基處于動態(tài)