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1、第20卷第4期华 中 科 技 大 学 学 报(城市科学版)Vol.20No.42003年12月 J.ofHUST.(UrbanScienceEdition)Dec.2003超载预压法的超载比及卸载控制研究111张光永 王靖涛 徐 辉(1.华中科技大学 土木工程与力学学院,湖北 武汉 430074)摘 要:超载预压法处理地基的效果可以从超载卸除后地基在建筑物荷载作用下后续变形的大小得到反映,而后续变形的大小与超载比和超载作用的时间有直接的关系。对超载预压法中常用的卸载控制理论进行了简要的分析,并通过室内模拟试验,对超载预压法的超载比及超载作用时间进行了研究,
2、得出了软粘土的卸载控制曲线,并建议超载比应控制在0.4～0.5范围内.关键词:超载预压; 超载比; 卸载控制+中图分类号:TU472.33 文献标识码:A 文章编号:100025730(2003)0420037203 软弱粘土层在我国分布较广,这种土的特点分级加载的方式进行加载,逐步提高地基土的抗是含水量大,压缩性高,强度低,透水性差.因此,剪强度,防止超载作用下地基土的失稳.在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差,而且沉降的延续时间很长.另外,由于其强度2 关于卸载控制的一些理论低,地基承载力和稳定性往往也不能满足工程要求.超载预压法是处理这
3、种地基的方法之一.a.超载作用下土层的平均固结度达到下式时[1]超载预压的效果可以从超载卸除后地基在建卸载筑物荷载作用下的后续变形的大小得到反映,后Uav=SföSf+s,(1)续变形小,则处理效果好.对某种确定的地基土来式中,Uav为土层平均固结度;Sf为使用荷载作用说,后续变形的大小与超载比和超载作用的时间下地基的永久变形;Sf+s为超载作用下地基的永(一般从固结度的角度考虑)有直接的关系,就目久变形.Aldrich(1965)和Johnson(1970)曾指出,前超载预压的设计理论来看,选择合适的超载比对双面排水的粘土层,在超载作用下,虽然土层的和超
4、载作用时间(或者是超载卸除前地基的固结平均固结度达到Uav,但土层中间部位相当大的一度)仍然是值得探讨的问题,作者将对超载预压法部分土层由于孔隙水压力没有消散,在超载卸除及基本卸载控制理论进行简要分析,并通过室内后,永久荷载作用土层会继续固结,而靠近上下边模拟试验,对超载预压法的超载比及超载作用时界的土层则处于卸载状态.间进行研究.b.为了消除超载卸除后继续发生的主固结沉降,有人提出超载应维持在使土层中间部位的固[1]1 超载预压的一般原理结度(Uz)f+s达到下式要求(Uz)f+s=Pfö(Pf+Ps),(2)超载预压法是在拟建的结构物施工以前就对式中,
5、Pf为永久荷载;Ps为超载.地基施加超载进行预压,使结构物在使用期间发由于此法要求将超载保持在Pf作用下所有生的沉降绝大部分在预压期间完成,并使地基土的点都完全固结为止,这时上层的大部分将处于的抗剪强度得到提高.为了加快排水过程,超载预超固结状态,对于次固结变形不大的土层,这是一压一般可结合砂井、塑料排水板等排水体一起使个偏保守的方法,它所预估的Ps值或超载时间均用.这样可以缩短预压时间,提高固结度的增长速大于实际所需的值.率.荷载部分一般采用填土、蓄水池充水和真空预c.对于有机质粘土,泥炭土等,次固结沉降是压等方法实现.对抗剪强度很低的软弱土可采用重要的
6、,采用超载预压对减小永久荷载下的次固收稿日期:2003206204.作者简介:张光永(19662),男,博士研究生;武汉,华中科技大学土木工程与力学学院(430074).©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.· 华 中 科 技 大 学 学 报38·(城市科学版)2003年结沉降有一定效果.通常认为,当压缩土层的平均的参考价值.固结度达到下式要求时即可卸载mUav=(Sf+Ssc)öSf+s,(3)式中,Sf意义同式(1);Ssc为拟建结构物使用期
7、间m之次固结变形;Sf+s为永久荷载及超载共同使用下之最终主固结变形.用式(3)进行卸载控制,应考虑当受压土层达到式(3)要求的平均固结度时,在使用荷载下地基仍有可能产生主固结变形,其原因是由于土的性质和排水条件不同,某一时间,受压土层内超静孔隙水压力可能还没有足够的消散,在永久荷载下,[2]它将继续产生主固结变形;应用式(3)可能会产生这样的情况,对于次固结变形较大的土,如超载图1top2PsöPf关系曲线m不太大,就可能出现Sf+Ssc>Sf+s的现象,这时Uav>100%,这显然不可能.4 几种卸载控制理论的比较[2]d.浙江大学潘秋元等认为,超载预
8、压的卸载控制应从超载卸除前土体的有效应力大小和超如果选择太沙基模型
