某吹填软土场地沉降计算分析

周跃龙(武汉二航路桥特种工程有限责任公司，湖北 武汉 430071)

某吹填软土场地沉降计算分析

周跃龙
(武汉二航路桥特种工程有限责任公司，湖北 武汉 430071)

吹填软土场地地基处理中沉降量计算为方案设计、施工过程控制及工后验收提供依据。结合某吹填软土场地地基处理工程，对沉降计算方法及相关数据进行对比分析。

吹填软土场地地基处理；沉降计算；对比分析

1 前言

随着原来越多的吹填工程的产生，软基处理工程中沉降变形问题受到越来越多的关注，国内外学者提出了大量的计算方法，但由于沉降计算涉及土体指标、土的应力及边界条件等许多方面，特别是吹填软土场地由于吹填料复杂，各土层厚度不均一等特点，场地总沉降量及工后沉降计算难度较大。本文结合某吹填软基处理工程通过分层综合法、双曲线法及Asaoka法三种方法进行沉降分析，为类似工程的软基处理设计、过程控制及质量验收提供参考。

2 工程实例

某沿海软基处理工程采用塑料排水板+堆载预压+管井降水+强夯的联合方法进行软基处理，技术要求为工后沉降小于0.3m、1.0m×1.0m载荷板试验地基承载力特征值不小于120KPa。

场地为新近吹填土层，处理深度内①层为厚度约9m的吹填砂夹淤泥，②层为厚度约4.9m的淤泥、淤泥质土，③层为厚度约5.8m为中粗砂、细砂，厚度约2.9m的淤泥质土。场区地下水主要为上部孔隙水及下部承压水，地下水位埋设1.36 ～1.85m，平均1.65m。

3 沉降计算

本场地的松软土体的沉降由新近冲填土的自重密实沉降以及冲填软土与原状软土的固结沉降组成，根据勘察报告所提供的土层的物理力学参数，结合类似条件的沉降计算与监测经验，采用分层总和法、双曲线法、Asaoka法对全场第各钻孔进行主固结沉降量评估。

3.1 分层总和法

分层总和法是根据室内压缩试验所得到的e-p曲线，按照荷载压力段给出的有关压缩指数、压缩模量、体积压缩系数或者孔隙比来计算线沉降，计算公式为：

s：地基最终变形量（mm）；

s'：按分层总和法计算出的地基变形量；

φs：沉降计算经验系数；

n：地基变形计算深度范围内所划分的土层数；

P0：对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力（kPa）；

Esi：基础地面下第i层土的压缩模量（MPa）；

Zi、Zi-1：基础地面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）；

结合软基处理工程经验将上述《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）进行优化为：

s：地基最终变形量（mm）；

φs：沉降计算经验系数；

P0：各土层附加荷载；

P：使用荷载，本场地使用荷载为60kPa；

Esi：各土层压缩模量（MPa）；

hi：各土层厚度（m），本场地计算至④1层底。

根据优化后的总沉降计算公式及沉降监测数据，本试验场地沉降计算参数选取如下：

其中，Ψs：沉降计算经验系数，取值为1；

p0：附加压力（kPa），取值为50kPa；

Esi：压缩模量（MPa），根据工后土工试验数据，试验区Esi取值②1层为3.26MPa，④1层为4.463MPa；

zi、z1-i：软基交工面至第i层土、第i-1层土底面的距离（m）；

采用分层总和法计算总沉降量为880mm，沉降监测施工期间沉降量为755mm，可知工后沉降量为125mm，满足不大于30cm要求。

4.2 双曲线法

双曲线法是目前应用较广的一种方法。最早由尼奇波罗维奇提出，双曲线法属于曲线拟合法，是假定路基沉降历程符合某一种已知函数曲线，利用实测沉降数据拟合曲线的参数，然后利用确定后的曲线公式预估路基在任一时间的沉降值。适宜在较为充分的取得路基沉降资料的基础上进行的沉降预测，能综合考虑各种复杂因素对土体性质的影响，因此其预测精度相对较高。双曲线法既有它的理论基础，又有简单易行的操作方法，在工程界得到了足够重视。工后沉降量推算公式为：

St：t时刻的沉降量；

S0：起算沉降量，是荷载到达恒定值时实测沉降量；

t：从计算起点起算的时间；

α、β：由实测过程线求得的系数。

采用双曲线法计算工后沉降为107mm，满足不大于30cm要求。沉降监测施工期间沉降量为755mm，可知总沉降量为862mm。

3.3 Asaoka法

Asaoka法同双曲线法类似，是利用一段时间沉降观测资料来预计最终总沉降量和沉降速率的实用计算方法，简单易用并且有一定的理论基础，适用性较强，工后沉降量推算公式：

sj：第j个数据沉降量；β0：拟合曲线截距；

β1：拟合曲线斜率；s1-j：第j-1个数据沉降量。

采用双曲线法计算工后沉降为116mm，满足不大于30cm要求。沉降监测施工期间沉降量为755mm，可知总沉降量为871mm。

3.4 沉降计算数据对比

采用分层总和法、双曲线法及Asaoka法三种沉降计算方法计算沉降量分别为880mm、862mm、871mm，平均值为871mm，最大差异为18mm，三种计算方法计算结果吻合。

4 结论

吹填场地采用分层总和法、双曲线法及Asaoka法沉降计算方法是可行的，能够满足吹填场地地基处理设计、施工控制及质量验收要求，适宜在类似吹填软基处理工程中推广应用。

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1007-6344（2016）04-0317-01

周跃龙，男，1986年12月，助理工程师，路桥工程，武汉二航路桥特种工程有限责任公司，工作年限：5，长春工程学院