大型沉井接高過程中地基抗剪強度的有限元計算

靳志超, 陳志堅

(河海大學 地球科學與工程學院, 江蘇 南京 211100)

軟土廣泛分布在我國沿海及三角洲等區域,通常具有含水率高、壓縮模量大、抗剪強度低、透水性差、承載力低等特點[1],給上部工程帶來各種各樣的危害,對施工和運營都造成很大影響。因此在軟土地基上施工之前,需要對其進行預處理,使其固結,提高強度[2-3],處理方法有堆載預壓法、真空預壓法、反壓護道法、化學加固法、換填墊層法等[4]。曾芳金等[5]通過模型試驗與數值模擬相結合的方法來模擬沉井在被不同真空預壓程度處理后的軟土地基中的下沉,結果顯示土體含水率由61.2%下降到40.6%后,軟土地基對沉井的自重載荷提高了250%。黃朝煊[6]推求了超固結淤泥質地基土任意固結度下地基土總應力抗剪強度指標解析計算式,表明了任意固結度下地基土抗剪強度指標隨固結度的增加而增加。齊永正等[7]分析排水預壓加固軟基強度增長理論的研究現狀,推導出了只含有效應力強度指標的強度增長計算式,該式計算結果與工程實測值相符。閆澍旺等[8]應用有效應力法分析了土體固結引起強度增長的機制和計算,提出不排水條件下考慮土體強度增長的地基承載力分析方法。

對于大型沉井來說,其自重和規模都較大,若地基未經過處理,則難以滿足施工要求[9],一般都會采用砂墊層結合砂樁處理的方法對其進行加固[10],如江陰長江大橋北錨碇沉井、南京長江四橋北錨碇沉井、馬鞍山長江大橋南北錨碇沉井以及本文研究的龍潭長江大橋南錨碇沉井。……