基于雙曲線法的沉降預(yù)測分析

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)

0 前 言

目前，吹砂填海造地工程越來越多，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[1]。在處理過程中，對地基軟土沉降進(jìn)行監(jiān)測并預(yù)測分析軟土層沉降相關(guān)問題，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)測數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測法。然而基于實(shí)測數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測法最有效[2-3]。

大量實(shí)踐工程表明，雙曲線法沉降預(yù)測精確度高，運(yùn)用廣泛[4-5]。故本文利用雙曲線法對軟土地基進(jìn)行工后沉降分析。

1 工程概況

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的。該工程對軟基的處理主要是利用塑料排水板配合開山石進(jìn)行堆載預(yù)壓，并進(jìn)行分級預(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。

2 監(jiān)測成果分析

現(xiàn)場主要是通過埋設(shè)沉降板獲取實(shí)測地表沉降數(shù)據(jù)和沉降速率。選取典型地塊3作為研究對象，該地塊監(jiān)測沉降點(diǎn)共有23個。從中選取5個具有代表性觀測點(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。

3 雙曲線法沉降預(yù)測

由雙曲線法預(yù)測結(jié)果誤差分析如表1，各監(jiān)測點(diǎn)工后沉降計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表1 預(yù)測值與實(shí)測值對比

表2 各監(jiān)測沉降點(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。

4 結(jié) 論

1)利用雙曲線法預(yù)測精度較高，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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