高填方沉降计算
zsd_7385101565
2022年09月20日 16:07:17
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高填方工作越来越多,填方高度和填方体量也越来越大,但是计算理论不成熟吹填土一般是太沙基一维饱和固结理论来计算沉降量,软土用土力学中的分层总和法结合固结理论来计算,西北地区是黄土,黄土填土一般是非饱和土,非饱和土一般很难用理论准确计算沉降量。 填方体量大、高度高,且存在软弱原地基是此类填方地基的主要特点,这也增加了预测其工后沉降变形的难度。针对山区机场高填方地基的构成特点,将其工后沉降变形的计算分为软弱原地基和上部粗粒填料填方体两部分进行考虑。

高填方工作越来越多,填方高度和填方体量也越来越大,但是计算理论不成熟吹填土一般是太沙基一维饱和固结理论来计算沉降量,软土用土力学中的分层总和法结合固结理论来计算,西北地区是黄土,黄土填土一般是非饱和土,非饱和土一般很难用理论准确计算沉降量。


填方体量大、高度高,且存在软弱原地基是此类填方地基的主要特点,这也增加了预测其工后沉降变形的难度。针对山区机场高填方地基的构成特点,将其工后沉降变形的计算分为软弱原地基和上部粗粒填料填方体两部分进行考虑。


目前在山区机场高填方地基沉降计算方面主要有两类简化算法:即传统的土力学方法和回归分析方法。

传统的土力学方法是用《建筑地基基础设计规范》中推荐的分层总和法结合一维饱和固结理论来计算土体不同时刻的固结沉降变形,此方法主要适用于均质的饱和软土地基,而填方体中的填料大多为碎石等粗粒料,其基本不存在固结问题,蠕变变形才是影响碎石料长期变形的主要原因。

回归分析方法一般首先是对前期变形观测数据用较为简单的计算模型进行拟合,如常用的有双曲线  法、Asaoka 法、泊松模型法等,得到相关计算参数后进而对填筑体尚未发生的沉降变形做出预测,应用此类方法须有足够长期的实测资料才具有较高的可信度,但目前山区机场高填方工程中能够满足此条件的却不多。


2   高填方地基沉降变形计算方法


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如果要考虑较长时间工后沉降变形的计算可以将计算软土次固结方面应用较广泛的对数模型添加在式:

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2.2   粗粒料填筑体的蠕变变形简化算法

主要分为瞬时完成的弹塑性变形和后面缓慢发展的蠕变变形:

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选择双曲线模型作为预测碎石料长期蠕变变形的计算模型:

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其经历时间 t  后的竖向的蠕变应变可根据 式推导得到“

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3.总结:

将传统的分层总和法与回归分析中应用较  多的双曲线模型相结合,提出了能够考虑施工加载过程的软弱地基沉降变形简化算法。而后应用此法对实际工程进行了计算,与实测值能较好的吻合。

粗粒料侧限压缩试验结果表明其变形可分为瞬时完成的弹塑性变形和长期蠕变变形两部分,经分析后发现双曲线模型亦能较好地刻画碎石等粗粒料的蠕变变形,每级荷载下的最终蠕变变形值与竖向应力之间近似满足幂函数关系;在此基础上针对山区大面积的填方工程,提出了粗粒料填筑体蠕变变形简化计算方法。

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