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塑料排水板堆载预压法加固软基机理分析及固结沉降研究

罗嘉金  
【摘要】:软土在我国分布非常广泛,具有工程性质差、含水量高、孔隙比大、强度低等特点。软土地基具有沉降量大、承载能力低、固结完成时间长等工程特性。目前,软土地基的加固方法有许多种,其中塑料排水板堆载预压法在软土地基的处理中运用的较为广泛。塑料排水板堆载预压法是在砂井排水预压法的基础上发展起来的,该法具有许多其他软基处理方法所没有的优点,能在处理软基中取得较好的加固效果。随着塑料排水板堆载预压法的广泛运用,对它的研究不断加深,但对该法的施工工艺、加固机理、理论计算等方面还存在不足之处。因此对该法的进一步研究具有重要意义。 本文在已有研究的基础上,结合某填海造地道路软基处理工程实例,通过现场监测、理论分析、数值模拟等手段,主要进行了以下几个方面的工作: 1.介绍了几种常用的软基沉降计算方法、沉降预测方法,并对塑料排水板堆载预压法加固软基机理进行了分析。 2.基于现场软基沉降监测数据,采用双曲线法推算软基的最终沉降量及工后沉降,并对吹填砂后软基固结度计算方法进行了探讨。 3.分析道路软基在堆载预压不同时期的固结度及工后沉降量,对塑料排水板堆载预压法处理软基的加固效果进行了评价,结果表明,经塑料排水板堆载预压法处理后,软基固结度可达到80%~90%,工后沉降只有20~40mm,均满足设计要求。 4.通过改进的高木俊介法计算地基平均固结度,分析了井阻作用、涂抹作用、塑料排水板打设间距,塑料排水板规格型号等因素对塑料排水板堆载预压法加固软基效果的影响,研究结果表明,塑料排水板的纵向通水量与天然土层水平向渗透系数的比值较大,且长度又较短时,井阻作用可忽略不计,涂抹作用的影响较大,工程中宜采用“细而密”的塑料排水板布置方案,塑料排水板布设间距取0.8~1.3m之间较为适宜。 5.结合工程实例,通过将塑料排水板砂井地基转换成等效的天然层状地基建立三维模型,利用FLAC3D进行模拟分析,并对经塑料排水板堆载预压后道路软基的固结沉降特性进行了研究。


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