塑料排水板堆载法处理软基的沉降分析.pdf

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1、塑料排水板堆载法处理软基的沉降分析潘建平(厦门中建东北监理咨询有限公司，福建厦门361000)摘要：在道路工程施工中，时常会遇到软土路基。对于软基处理，可采用塑料排水板堆载法。基于此，对软土路基处理过程中的固结沉降问题进行了计算和分析，并且结合福建省宁德市金马北路工程的实例，对不同时间的固结度、沉降量等进行了计算，进而对比了沉降监测的结果。关键词：塑料排水板；堆载法；软基处理；沉降分析中图分类号：U416．1文献标志码：B文章编号：1672—40ll(2016)03—0167—02DOI：10．3969／j．issn

2、．1672—4011．2016．03．086O前言在我国，很多沿海的地区都分布着海相沉积软土，例如淤泥质土、淤泥等。这种软土往往具有很高的含水量，同时具有压缩性大、灵敏度高、厚度不均匀、触变性和流动性明显、强度低、渗透性差等特点。基于上部荷载，需要很长的时间固结。对软基的处理有多种方法，在实际运用中，塑料排水板堆载法因为其经济适用性而被广泛采用，并且能够取得较为良好的效果。1沉降的过程在工程施工当中，软土地基会存在固结沉降的问题，因而会对建筑物的稳定性造成影响。对荷载施加速度和地基土强度进行控制，能够解决稳定性不足的

3、问题。但是由于软土地基会发生较大程度的沉降，并且沉降时间很长，软土地基的固结沉降问题始终难以得到妥善解决。软土具有较小的颗粒和较高的含水量，同时具有较低的渗透系数。排水固结的过程在上部荷载的作用下速度很慢。在土工合成材料当中，塑料排水板较为常用，它是一种复合体材料，由纤维滤水膜和芯体组成⋯。将塑料排水板打人土体，在竖直方向上，能够形成一个排水通道，从而使排水路径减少，塑料排水板间距一般为最大排水路径。这样，在上部荷载的作用下，超孔隙水进入排水板，并且沿着竖向通道向底面砂垫层排放。超孔隙水排除之后，土体孔隙比将会缩小，

4、自然沉降之后，其强度会大大增强。在施加荷载之后，会立刻产生沉降，也就是瞬时沉降。瞬时沉降的发生，主要原因是地基土的弹性形变。在瞬时沉降中，无法及时排除孔隙水。在软土排水的过程中，会引起主固结沉降。在整个沉降部分当中，主固结沉降是最为主要的部分，同时也是耗时最长的部分。在持续的荷载作用之下，还会产生次固结沉降旧’。这部分沉降主要是由于土体的蠕变造成的，土体的性质对次固结沉降发挥着很大的影响。例如，次固结沉降较大的土体主要有高塑性黏土、有机质土、泥炭土等。作者简介：潘建平(1981一)。江西黎川人，本科，工程师，主要从事

5、路桥施工工作。2沉降的计算2．1沉降量计算软基在经过塑料排水板堆载法进行处理之后，可利用分层综合法对最终的沉降量进行计算。通常选取1．O～1．3的沉降经验修正系数，如果具有较大的荷载，并且地基土比较软，取最大值，反之，则取最小值。在不同层次的土体中，由于受到白重应力、附加应力等影响，空隙比也会存在一定的差异¨J。综合不同层次土体的厚度，就能够得出最终结果。在沉降计算的过程中，对于受压土层的计算深度，通常选取附加应力、自重应力之比为10％的深度来进行计算。2．2固结度计算塑料排水板通常具有矩形的横断面，因此，应当首先对

6、排水板当量换算直径加以确定，才能对固结度进行分析，基于塑料排水板的宽度b和厚度8就能够计算出塑料排水板当量换算直径d。=2(6+6)／7r。用正方形或等边三角形，能够排列出塑料排水板的平面间距，其中，排水板的间距为L，则相应排水板的效间距分别为1．05L、1．13L。在布置排水板的时候，要大于上部荷载外轮廓线，扩大范围约为2m或4m【4J。对于塑料排水板处理的软基，可采用高木俊介法、太沙基一维固结理论等方法进行计算。如果实际工况为分级加载，要从加载历时的一半计算加载时间。对径向、竖向、以及平均的固结度，则可利用太沙基

7、一维固结理论进行计算。3工程案例3．1工程概况本文选取的实际工程案例为福建省宁德市金马北路的一级主干道道路。道路设计为双向六车道，设计时速为60km／h，KO+100一K0+200区间(下文中都为此区间)路基填土设计高度为2．6m。道路中存在大量的软基土质，有较为深厚的淤泥软土层沉积。其中主要的成分有素填土、淤泥、中砂等。素填土中包含少量中砂，其厚度约为1．2m。淤泥中包含少量腐殖质，其厚度约为12—14m。中砂中包含少量贝壳、泥质，其厚度为2．3m。该淤泥平均物理力学指标为：含水量为65．2％、重度为15．9kN／

8、m3、空隙比为1．7、液限为48．2％、塑限为30．3％，压缩模量为1．6MPa。由于该位置土质较差的深厚软土约为15m，所以需要采用塑料排水板堆载法进行处理。在塑料排水板的选择中，结合实际工程情况和施工要求，选取了宽100衄、厚4．5mm的塑料排水板。该塑料排水板具有10％以下的延伸率、1．5kN／10cm以上的干湿抗拉强度、以及40cm3／