程文亮,劉 杰,董楊楊
(1.安徽理工大學(xué) 土木建筑學(xué)院,安徽 淮南 232001;2.山東電力建設(shè)有限公司,山東 濟(jì)南 250014)
目前,吹砂填海造地工程越來(lái)越多,然而吹填造地的地基承載力必然不符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,那么就面臨著一個(gè)難題——軟土地基處理,軟基處理手段很多,但是采用塑料排水板堆載預(yù)壓方法進(jìn)行軟基處理最為常見(jiàn)[1]。在處理過(guò)程中,對(duì)地基軟土沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)并預(yù)測(cè)分析軟土層沉降相關(guān)問(wèn)題,是必不可少的環(huán)節(jié)。
目前,工程中關(guān)于軟土地基沉降量計(jì)算可分為三大類,即基于沉降計(jì)算的理論公式法、基于固結(jié)理論與土體本構(gòu)模型的數(shù)值分析法和基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測(cè)法。然而基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測(cè)法最有效[2-3]。
大量實(shí)踐工程表明,雙曲線法沉降預(yù)測(cè)精確度高,運(yùn)用廣泛[4-5]。故本文利用雙曲線法對(duì)軟土地基進(jìn)行工后沉降分析。
舟山綠色石化基地項(xiàng)目位于浙江省舟山市岱山縣西側(cè)的魚(yú)山島附近,該工程部總規(guī)劃面積約41 km2,并分三期實(shí)施,本文主要是基于二期工程展開(kāi)的。該工程對(duì)軟基的處理主要是利用塑料排水板配合開(kāi)山石進(jìn)行堆載預(yù)壓,并進(jìn)行分級(jí)預(yù)壓,預(yù)壓高度為8 m。
勘探揭露的土層主要為第四紀(jì)海相沉積的軟弱土、沖洪積形成的含黏性土礫石、砂土及風(fēng)化層。依據(jù)本工程勘察報(bào)告,列舉了部分主要地層情況如下:①1層:素填土,主要是由塊石、碎石、礫石及黏性土組成,局部夾雜少量生活垃圾,厚度:8 m,重度:20 kN/m3;①2層:吹填土,灰色,松散,濕~飽和,主要成為粉細(xì)砂,含少量黏性土,厚度:2.7 m,重度:19 kN/m3;②層:淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,灰色,流塑,飽和,厚層狀、鱗片狀、薄層狀,高壓縮性,含少量貝殼碎片及腐殖物,有腥臭味,局部夾團(tuán)塊狀或薄層粉土、粉砂,該層厚度:29.8 m,重度:18.1 kN/m3;③層:粉質(zhì)黏土,灰色,軟可塑~軟塑、以軟塑為主。厚度:13.6 m,重度:19.1 kN/m3;④層:含黏性土砂礫,灰黃色,稍濕,中密-密實(shí),厚層狀,中等偏低壓縮性。卵石含量3.5%~24%、中砂含量3%~22%、粉黏粒含量12%~58%。該層厚4.1 m,重度20 kN/m3。
現(xiàn)場(chǎng)主要是通過(guò)埋設(shè)沉降板獲取實(shí)測(cè)地表沉降數(shù)據(jù)和沉降速率。選取典型地塊3作為研究對(duì)象,該地塊監(jiān)測(cè)沉降點(diǎn)共有23個(gè)。從中選取5個(gè)具有代表性觀測(cè)點(diǎn)A3-5、A3-8、A3-11、A3-13、A3-23進(jìn)行沉降分析。地表沉降如圖1。
圖1 地表沉降與時(shí)間關(guān)系
由圖1可知,A3-5沉降量為502 mm,其沉降值最小;其次是A3-11沉降量為866 mm,A3-8沉降量為1 301 mm;A3-13沉降量為1 400 mm;A3-23沉降量最大,其值為1 800 mm。經(jīng)分析造成沉降差異主要原因是軟土厚度分布不均勻所致。
由雙曲線法預(yù)測(cè)結(jié)果誤差分析如表1,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)工后沉降計(jì)算結(jié)果如表2所示。
表1 預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值對(duì)比
表2 各監(jiān)測(cè)沉降點(diǎn)計(jì)算結(jié)果
基于以上計(jì)算結(jié)果可知:利用雙曲線預(yù)測(cè)精度較高,誤差范圍均在4%以內(nèi);A3-5工后沉降△S最小,約為26 mm,A3-23工后沉降最大,△S約為427 mm,出現(xiàn)沉降差異,其主要原因是軟土厚度。
1)利用雙曲線法預(yù)測(cè)精度較高,在本工程中具有較高的適用性。
2)由于雙曲線法預(yù)測(cè)精度高,故所計(jì)算工后沉降結(jié)果可為后續(xù)工程建設(shè)提供建設(shè)依據(jù)。
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