吹填淤泥造地中软基处理沉降-固结度计算探讨.doc

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1、吹填淤泥造地中软基处理沉降-固结度计算探讨吹填淤泥造地中软基处理沉降'固结度计算探讨摘要：排水固结是处理高含水量软土地基的一种经济、有效的方法，广泛应用于淤泥、淤泥质土类地基的加固和处理。但在机场重大工程吹填淤泥造地区域采用此方法处理原状淤泥和回填淤泥的效果和设计计算等方面的研究不多。本文结合具体工程实践，对排水固结处理预压加固沉降、固结度计算进行了研究。关键词：吹填淤泥造地；堆载预压地基处理；沉降、固结度计算；中图分类号：G623文献标识码：A1概述厦门新机场工程选址在翔安大峻岛与小峪岛之间的浅滩区域，规划占地面积31.0平方公里，填海面积26.0平方公

2、里，机场等级4F,规划四条跑道，计划2019年建成投入使用。2010年以来，厦门市利用环境整治工程的近海疏浚泥，在厦门新机场规划场地吹填造陆。现大嶂东部约2.73平方公里鱼塘区巳完成了吹填工作，吹填场地普遍有吹填泥层和原状海积淤泥层，在机场场道和其它建（构）筑物建设之前，必须对场地进行地基处理，处理后交地标高为5.5m（85国家高程，下同）。2设计条件2.1设计水位设计高水位：3.18m设计低水位:-2.67川极端高水位：4.40m极端低水位：-3.42川2.2地质情况（1）吹填土层由吹填疏浚泥形成，分布复杂，土的工程性质差异性大。1）吹填淤泥层（Q4M）

3、：深灰色,饱和，流动〜流塑。摇振反应慢，捻面较光滑，干强度低，属高压缩性土。该层在局部地段孔隙比、含水量变小，相变为淤泥。厚度为1.0-7.0m,平均厚度为5.21m。（2）海相沉积层（Q4m）海积淤泥层包括淤泥、淤泥混砂层、砂混淤泥层、粉砂层和砾砂层等，淤泥质土层具有性质差、厚度变化大、层位交错分布的特点。1）淤泥及淤泥混砂:灰、深灰色，饱和，呈流塑状，具有高压缩性特点。主要由淤泥及淤泥混中、细砂而成，砂粒呈次棱角状，含云母，混贝壳屑，含腐殖质，层厚0.3-18.2m不等，平均厚度3.78111。其平均标准贯入试验击数1〜2击，该层属高压缩性软弱土，力学

4、强度低，易触变，工程性质差。（3）土的强度指标表1所列。表1土的强度指标（4）淤泥的固结系数根据勘察报告，本工程海积淤泥和吹填淤泥固结系数分别如表2、表3所列：表2海积淤泥层固结系数和次固结系数2.3各功能分区地基处理标准和要求机场建设用地按处理标准可分为道面区（跑道、联络道、滑行道和停机坪）、土面区（联络道、滑行道及停机坪之间的绿化用地）、建筑区（航站楼、机场维修区、货运区和其它建筑用地）等，如表4所列。表4各功能区填料及技术要求一览表3设计方案3.1沉降计算（1）沉降计算土层根据地质条件，以及各岩土层的性质，计算吹填淤泥层、海积淤泥层的工后沉降。对其它

5、性质较好的淤泥下卧粘土层、砂层，总沉降较小，不计入工后沉降。（2）沉降计算方法最终沉降量按下式计算：式中：一场地最终沉降量；一吹填淤泥、淤泥混砂的最终沉降量，；一海积淤泥、淤泥混砂的最终沉降量,；一下卧层沉降量；一次固结沉降；一吹填层淤泥、淤泥混砂的主固结沉降量；一海积淤泥、淤泥混砂的主固结沉降量；ml.m2—经验系数，根据试验段研究成果吹填淤泥层ml取1.19,海积淤泥层戒取1.0。吹填层和海积淤泥层的主固结沉降量计算公式如下：式中：一固结沉降量；一第土层中点的自重应力所对应的孔隙比；一第层土的压缩指数；一第土层的厚度；一第土层的有效自重应力，kPa；p

6、i—第土层的附加应力，pi=pl+Ap；pl—填土荷载，pl=YH,y取18KN/m3,H为填土厚度；△p—预压荷载，道面区取85KPao（3）淤泥次固结计算次固结沉降按下式计算：式中tl一相当于主固结度达到100%的时间，本次取1年；t2—需要计算次固结的时•间，本次计算使用年限取20年；Ca—次固结系数，吹填淤泥取0.02；el一初始孔隙比；h—淤泥层厚度。（4）下卧层沉降计算按照《建筑地基基础设计规范》，下卧层沉降按下式计算：式中：一下卧层第土层的厚度；一下卧层附加应力；一粉质黏土混砂层和砂质粘土层的压缩模量，用原位测试标贯击数根据舒尔茨一梅津巴赫公

7、式换算。沉降计算结果见表5o表5沉降计算结果3.2预压固结计算在设计中，分别对淤泥层作了两种方法的固结分析：一是依据传统的一维固结理论，采用改进的高木俊介法，计算在分级加载条件下的软基固结度；另一种方法是考虑吹填淤泥大孔隙条件下非线性固结情况的固结方程数值解法。大量的软基处理工程实践表明,吹填淤泥、海积淤泥具有大孔隙比、高压缩性等特点,用太沙基传统一维固结理论计算软基的固结沉降发展过程往往与现场监测数据不符，实际固结发展时间一般长于传统…维固结理论的预测值，所以在实际工程常过短估计了堆载预压的时间，给工程工期安排造成被动。为了弥补以往工作中这一方面的不足，

8、本次设计工作中采用了考虑固结系数非常数的固结方程差分解方法和程序，