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[讨论] 堆载预压处理公路路基的几个问题

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ljmtidilgw 发表于 2008-1-10 17:33:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 only8u8u 于 2015-11-10 14:35 编辑 <br /><br />最近接触一个公路软基处理工程,准备堆载预压处理,细部的东西不介绍了,目前我正在进行堆载压力设计和堆载时间控制,按一维初始固结进行计算。
大概步骤如下:
(1)选定有软土的钻孔,先把可能的变形软弱层厚度估算出来
可能只有米的软土层,上下都是砂土,都可能考虑到压缩层里。其下为较稳定的地基下卧层。
(2)根据软土的试验指标进行沉降计算
涉及很多固结和力学参数,都按野外物性或经验值判断。
(3)用excel计算
计算中可以调节堆载压力和预压时间,最后进行正式施工。
基本程序是先按照设计的荷载回填预压 ---> 预压2-3个月后 ----> 移走堆载 ----> 安装涵管、桥梁等。
问题:
(1)尽管计算的沉降已经稳定,有没有必要进行次固结计算?
(2)堆载预压有什么要注意的?监测如何进行?
谢谢您的参与,奖励不会少的。有参与过的朋友请畅所欲言。

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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-10 20:37:08 | 显示全部楼层
问题(3)如果地下水位埋深0.5m,软土在2-3米深度,其上下假设都是粗粒土,那么是双向排水,还是单向?
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Fle_Flo 发表于 2008-1-13 13:27:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 only8u8u 于 2015-11-10 14:35 编辑 <br /><br />
问题:
(1)尽管计算的沉降已经稳定,有没有必要进行次固结计算?
(2)堆载预压有什么要注意的?监测如何进行?
(3)如果地下水位埋深0.5m,软土在2-3米深度,其上下假设都是粗粒土,那么是双向排水,还是单向?

只了解些理论,没干过,还算门外汉。
但老大这样的具体问题分析才更有意思,更接近问题的本质。随便说说,抛砖引玉吧。
问题1,没看懂。“计算的沉降已经稳定”,“计算”是不考虑次固结的计算?“已经稳定”是根据实测沉降曲线判断,根据计算的固结所需时间判断,还是其他判断方法?
问题2,教科书上一般介绍有注意事项:注意堆载速率,以避免扰动引起破坏原有地基强度为准则。
问题3,涉及地基处理方法。若设有砂井等排水通道穿透软土层,上下固结排出的水都能走得掉,则是双向固结。否则,应按单向考虑。

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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-13 16:17:49 | 显示全部楼层
谢谢Fle_Flo的参与,我的理论方面了解不是很多。希望声援。

所谓的“沉降基本稳定”,是指堆载的初始沉降,大约90%以上的初始沉降发生,现在要计算次固结沉降。我也阅读了一些相关书籍和USACE的具体做法。好象当路基软土属于有机质土或高压缩性土,才考虑次固结沉降,否则可以忽略。

我的原则是即使初始固结,岩土参数不准确,也是很难的,即使给你计算公式。如压缩层厚、固结系数Cc、膨胀系数Cr、超固结比OCR等几个关键指标。

Cc=0.009(LL-10)
Cc=0.01(LL-13)等

很多情况下并没有专门的固结试验来支持。

[ 本帖最后由 ljmtidilgw 于 2008-1-13 16:21 编辑 ]
1.JPG
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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-13 16:32:08 | 显示全部楼层
楼上是个excel简单程序,可以通过调节加载速率、最大荷载持续时间等来得到比较稳定的压缩曲线,上图就是这个道理。

(1)正如Fle_Flo说的,加载速度太大,会出现堆载土坡破坏的情况,因为地基土很软啊,一定要控制加载速率,本例按0.8米/周来控制,而不是4米/周,那样很容易破坏!一般需要进行边坡园弧破坏检验。

(2)要加速固结,可以加大荷载或延长加载时间,者可能会因为未来永久荷载小,而出现地基回弹! - 不好!或因为加载时间长而影响工程进度。因此,需要得到最优预压方案。

(3)Fle_Flo说的第3点很好,有没有规范方面的东西。我也觉得没有排水井,不能算双向排水。
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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-14 21:29:32 | 显示全部楼层
今天和一个有过该方面经验的人讨论过,他认为只要是软土上下都是相对透水性好的土层,如砂、粉土等,都可以考虑双向排水。设立砂井,一般是软弱层比较厚时,可以加速排水固结。不设砂井是一维单向固结,有砂井是三维固结。
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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-15 21:01:45 | 显示全部楼层
哪位有堆载预压方面的设计规范、规程或施工技术方案等,请给共享下,我想学习学习!
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sihangjames 发表于 2008-1-16 10:38:30 | 显示全部楼层
固结度计算可以参考娄炎的《真空排水预压法加固软土技术》
监测无非沉降、孔压、测斜、水位,目前好像没有专门软基监测规范。

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Fle_Flo 发表于 2008-1-18 13:15:21 | 显示全部楼层
1、加载速率:道理比较明白,但是多大的堆载速度是合适的速度?既要保证稳定,又要尽量压缩工期。要命的是还没有可靠的资料作为依据,随着加载后固结的发生发展,地基土自身的承载能力不断增长,这也是能进行下一步加载的原因所在。但是地基土在不同荷载下,随着固结度的增长其强度增长曲线资料一般是没有的。这就要求工程人员必须做一个“不确定决策”,这也是岩土工程具有“艺术性”的一个体现。
    也许,此时,总设计师的“摸着石头过河”的办法最为有效。不由想起一个二人游戏(不知道其名字),游戏器材是用木条垒起的一个结构,游戏人轮流逐根拔出木条,谁拔出导致结构失稳就输。现实中就有那么多知其不可为而为之的活等着你做。也许,人就是靠这些痛苦并快乐着。
    2、次固结:是否考虑次固结并不重要,控制住最终变形才是根本。固结试验中测定次固结系数不算难,多费点时间,多一个计算就有了。按基本的土力学理论次固结计算沉降也不难。但是很多工程的确没有次固结计算。为何?
    (1)次固结量小。所谓主次固结本来就是根据固结曲线人为划分的阶段。提出这一概念本身就是要工程人员分清主次,抓住重点,但同时也明确了固结之外的变形也是不可忽视的客观存在。
    (2)经过了修正系数修正。都知道根据固结试验数据算出的沉降量与实际不同。于是有不同的修正。这种修正是否符合某特定工程的实际,本身就是个问题,也许这个问题比次固结问题还重要些。又是一个艺术性的问题。
    3、单/双向排水:“他认为只要是软土上下都是相对透水性好的土层,如砂、粉土等,都可以考虑双向排水。”有理论计算和实际的对比实例么?若有,这个问题就越来越有意思了。

[ 本帖最后由 Fle_Flo 于 2008-1-18 13:22 编辑 ]

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ljmtidilgw + 6 + 30 很有见解

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文化青年 发表于 2008-1-21 12:49:18 | 显示全部楼层
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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-21 19:23:33 | 显示全部楼层
9#楼第(3)个问题,我仔细考虑的一下,一般提固结,有意义的都是有上部荷载作用下,高压缩性软土的固结。可以说在压缩层产生的有效应力肯定大于最大前期固结应力,更不用说有效垂直土应力,否则就不会产生固结这个过程。

这样,这个超负荷+有效垂直土应力一般足以大于压缩层的孔隙水压力,只要压缩层上下都是相对透水层,它就可以上下排水,有一面是隔水层就单向排水。

我道是觉得如果压缩层下部的土是透水层,但有很高的承压水头,如果这个水头高于作用于压缩层的有效总压力,那么也可能只是单向排水,向上而不能向下,水总是向水头低的地方流啊
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Fle_Flo 发表于 2008-1-22 09:41:14 | 显示全部楼层
且不说超孔压的大小分布如何,若软土层向下排出水到砂层中,那么砂的体积是否要增大?增大会产生什么效果?
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msx5005 发表于 2008-1-24 15:13:01 | 显示全部楼层
按照理论是这样,但是,勘察时还涉及不到处理,等勘察报告提交后再议处理,时间已经完了,以上说的若是个人投资还行的通,若是国家或团体投资很难办了。因为建设周期不允许,最后用其它处理办法处理,投资大
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 楼主| ljmtidilgw 发表于 2008-1-29 23:23:11 | 显示全部楼层
原帖由 Fle_Flo 于 2008-1-22 09:41 发表
且不说超孔压的大小分布如何,若软土层向下排出水到砂层中,那么砂的体积是否要增大?增大会产生什么效果?


Fle_Flo的提问解释如下:

压缩向下排水问题比较复杂,因为堆载产生的附加应力更多作用于软土,使其短期产生较大变形,孔隙水压力和有效压力(=总应力)在短期内都增大,只不过随着孔隙水压力的消散,而把其转化为土颗粒的有效应力而已,因此堆载预压需要时间-数月之久!当孔隙水压力增大的过程,就会产生堆载下地基土水向下流动的趋势,水总是从水势或压力高的地方向压力低的地方流动。因此,短期内可以向下流动。理解成夹在两块砖之间的饱水的海绵。

软土压缩的结果,也有把下部砂层压缩的趋势,但相对变化很小。砂层体积不是增大,也是减小趋势,初期孔隙水压力陡增,然后侧向流动,孔隙水压力消散更快些!孔隙水压力确实短期增大,如果堆载快,就出问题。常规的堆载(一般是土)预压,要注意堆载速度,不要一次来3米、4米,而是分阶段加载,避免地基软土的挤出破坏 - 表现为土堤两侧地面的隆起。

真空预压,场区地面两侧经常出现张裂缝。
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aixia78 发表于 2008-1-31 12:42:53 | 显示全部楼层
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夜未 发表于 2008-11-5 13:35:01 | 显示全部楼层
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