[發(fā)明專利]一種通過(guò)控制次固結(jié)沉降的軟土地基處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810697619.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108797558B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02D3/10
• 分類號(hào): E02D3/10
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)控制次固結(jié)沉降的軟土地基處理方法，對(duì)軟土地基進(jìn)行排水固結(jié)+堆載預(yù)壓法處理，預(yù)壓期滿足后卸載回填超輕質(zhì)材料EPS和填筑路面結(jié)構(gòu)；地基處理設(shè)計(jì)前，地質(zhì)勘探同時(shí)取得原狀土樣，進(jìn)行系列常規(guī)次固結(jié)試驗(yàn)和超固結(jié)土次固結(jié)試驗(yàn)，獲得設(shè)計(jì)所需的系列參數(shù)或曲線；地基處理設(shè)計(jì)時(shí)，除了進(jìn)行常規(guī)的穩(wěn)定和總沉降的計(jì)算外，還要進(jìn)行次固結(jié)沉降計(jì)算，根據(jù)具體工程對(duì)地基工后沉降的要求進(jìn)行對(duì)回填超輕質(zhì)材料的厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明方法可使軟黏土轉(zhuǎn)化為超固結(jié)土，從而減少軟土的次固結(jié)系數(shù)，減少軟土層的次固結(jié)沉降量，達(dá)到控制構(gòu)造物工后沉降的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)控制次固結(jié)沉降的軟土地基處理方法。

背景技術(shù)

軟土也稱軟粘土，是軟弱粘性土的簡(jiǎn)稱，它形成于第四紀(jì)晚期，屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物，多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見(jiàn)的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土，軟粘土地基承載力低，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，加荷后易變形且不均勻，變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的軟土地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等，軟粘土在荷載作用下的強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)，飽和軟粘土地基在外荷載作用下隨著孔隙水壓力的消散以及土層的固結(jié)，土的抗剪強(qiáng)度也將會(huì)隨之增長(zhǎng)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和沿海地區(qū)的發(fā)展，大型工程建設(shè)不斷開(kāi)展，涉及到軟土的工程越來(lái)越多，工程量越來(lái)越大，以往不太為工程界所重視的軟土地基次固結(jié)沉降成為一個(gè)必須重視的問(wèn)題。軟土次固結(jié)沉降通常指主固結(jié)完成后，在恒定的有效應(yīng)力作用下土體由于土骨架蠕變所產(chǎn)生的長(zhǎng)期變形，即地基在外荷作用下經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間，土體中超孔隙水壓力已完全消散，有效應(yīng)力不變的情況下，由土的固體骨架長(zhǎng)時(shí)間緩慢蠕變所產(chǎn)生的沉降，一般土中次固結(jié)沉降的數(shù)值很小，但對(duì)于含有有機(jī)質(zhì)的厚層軟粘土，卻不可忽視。

目前工程實(shí)踐中施工期安全和穩(wěn)定往往能夠得到了有效保證，但工后沉降產(chǎn)生過(guò)大的現(xiàn)象仍常存在，其主要原因是次固結(jié)壓縮量過(guò)大或下臥軟土層工后壓縮量過(guò)大導(dǎo)致工后沉降過(guò)大，導(dǎo)致路面開(kāi)裂、橋頭跳車、建筑物開(kāi)裂或傾斜等情況出現(xiàn)。

為了控制軟土地基的次固結(jié)沉降(工后沉降)，工程上通常采用排水固結(jié)+超載預(yù)壓的方法，通過(guò)加大預(yù)壓荷載或者延長(zhǎng)預(yù)壓時(shí)間來(lái)控制次固結(jié)沉降量，但是該方法通常采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法計(jì)算總沉降量和工后沉降量，未進(jìn)行軟土次固結(jié)試驗(yàn)以及次固結(jié)沉降計(jì)算，造成實(shí)際工程的工后沉降與計(jì)算值相差較大，工后沉降得不到控制；同時(shí)超載量受地基穩(wěn)定的限制，超載比往往較小(一般不超過(guò)1.3)，效果不太顯著。

目前，針對(duì)預(yù)壓排水固結(jié)的軟土地基處理方法不斷改進(jìn)，如公開(kāi)號(hào)為CN106049413的中國(guó)專利技術(shù)通過(guò)強(qiáng)夯法將孔隙水經(jīng)真空排水結(jié)構(gòu)排出；CN104110025的中國(guó)專利技術(shù)采用軟土內(nèi)部管道與塑料排水板結(jié)合，利用真空抽排孔隙水將其排出；公開(kāi)號(hào)為CN107916662的中國(guó)專利技術(shù)通過(guò)分區(qū)域分層等加快軟土地基固結(jié)排水速率，簡(jiǎn)化施工工序；公開(kāi)號(hào)為CN107916662的中國(guó)專利技術(shù)通過(guò)加筋、灌入泥漿等一系列施工方法控制次固結(jié)沉降。雖然，這些方法使得預(yù)壓排水效果不斷提高，一定程度上減少次固結(jié)沉降，但是它們均沒(méi)有對(duì)次固結(jié)沉降進(jìn)行量化控制，實(shí)際效果并不顯著。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種通過(guò)控制次固結(jié)沉降的軟土地基處理方法，可對(duì)地基工后沉降的不同要求進(jìn)行量化設(shè)計(jì)。

一種通過(guò)控制次固結(jié)沉降的軟土地基處理方法，通過(guò)原狀土室內(nèi)試驗(yàn)計(jì)算出正常固結(jié)狀態(tài)下軟土地基的工后沉降量，若其大于實(shí)際工程對(duì)軟土地基的工后沉降要求，則采用超固結(jié)法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，所述超固結(jié)法即對(duì)軟土地基進(jìn)行排水固結(jié)+堆載預(yù)壓法處理，預(yù)壓期滿足后卸載并回填輕質(zhì)材料以及填筑路面結(jié)構(gòu)(或堤壩等構(gòu)造物)。超固結(jié)法可使軟黏土轉(zhuǎn)化為超固結(jié)土，從而減少軟土的次固結(jié)系數(shù)，減少軟土層的次固結(jié)沉降量，達(dá)到控制構(gòu)造物工后沉降的目的。