gb51254-2017 高填方地基技術(shù)規(guī)范

本文將堆載預(yù)壓加固非飽和土理論運(yùn)用到強(qiáng)夯處理山區(qū)高填方地基中，提出上部強(qiáng)夯有效加固土層對(duì)下部彈性區(qū)域土層的預(yù)壓作用，通過(guò)工程實(shí)踐證明該理論在一定條件下能有效提高強(qiáng)夯法的可加固深度，從而擴(kuò)大強(qiáng)夯法在山區(qū)高填方地基處理中的應(yīng)用范圍。

強(qiáng)夯法處理地基加固效果顯著，設(shè)備簡(jiǎn)單，施工方便，在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于公路、碼頭、機(jī)場(chǎng)及工業(yè)與民用建筑地基中。在山區(qū)填方地基中，填方深度大、強(qiáng)夯有效加固深度有限是強(qiáng)夯應(yīng)用的瓶頸。山區(qū)地基填土以開(kāi)山泥巖或砂巖碎塊石為主，滲透性良好，孔隙水壓消散時(shí)間短，為填土在附加應(yīng)力作用下強(qiáng)度指標(biāo)提高提供了有利條件。

在實(shí)際工程中，通常取附加應(yīng)力與土自重應(yīng)力的比值為0.1的深度作為在該附加應(yīng)力下受壓層的計(jì)算深度。不難看出，在一般多層建筑物自重作為附件應(yīng)力條件下的計(jì)算深度難以超過(guò)強(qiáng)夯有效加固深度。從而在高填方地基上的建筑物建成后的沉降變形主要由強(qiáng)夯有效加固深度以下的彈性區(qū)域自重固結(jié)產(chǎn)生。

將強(qiáng)夯有效加固土層作為預(yù)壓荷載施加到下部彈性區(qū)域土層時(shí)，將對(duì)下部土層產(chǎn)生超孔隙氣壓力和孔隙水壓力。超孔隙壓力會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而消散，這個(gè)過(guò)程將導(dǎo)致下部彈性區(qū)域土層體積減小或沉降。在強(qiáng)夯處理地基中考慮這個(gè)固結(jié)過(guò)程，可在一定條件下降低強(qiáng)夯有效加固深度以下土層的自重固結(jié)，從而降低建筑物在建成以后因這部分土體自重固結(jié)引起的沉降變形。

Terzaghi(1943)導(dǎo)出了飽和土一維固結(jié)的經(jīng)典理論，將飽和土的本構(gòu)方程與流動(dòng)定律結(jié)合起來(lái)，用本構(gòu)方程描述應(yīng)力狀態(tài)變化同土結(jié)構(gòu)變形之間的關(guān)系。

重慶某工程為4層框架結(jié)構(gòu)，地基填方深度約15米，填土以泥巖碎塊石夾粉質(zhì)粘土組成，泥巖碎塊石約占50％~70％，填方時(shí)間約10個(gè)月。原始地貌距設(shè)計(jì)標(biāo)高約8米。擬采用4000kN.m點(diǎn)夯夯擊能對(duì)地基進(jìn)行加固處理。試夯有效加固深度為8米，難以滿足工程需要，有效加固深度以下土層的自重固結(jié)為影響房屋變形的主要因素。

在地基變形計(jì)算中常常需要假定一個(gè)固結(jié)度，求得達(dá)到這個(gè)固結(jié)度所需要的時(shí)間。因土體的固結(jié)往往需要幾十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，工程中我們采用達(dá)到75％固結(jié)度的地基土近似認(rèn)為固結(jié)已被消除。

本工程試夯區(qū)采用深層沉降環(huán)對(duì)上部8米填土填筑后，下部7米填土的沉降變形進(jìn)行測(cè)試。下部填土的總沉降量采用規(guī)范法進(jìn)行計(jì)算。

為測(cè)試下部填土的固結(jié)時(shí)間。在20m×20m的試夯區(qū)內(nèi)均勻設(shè)置9個(gè)深層沉降觀測(cè)點(diǎn)。沉降測(cè)點(diǎn)設(shè)置在下層7米填土表面，在進(jìn)行8米填土過(guò)程選取具有代表性的3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)如表1。

可以看出，強(qiáng)夯有效加固深度內(nèi)填土作為預(yù)壓荷載施加給下部土層后40天可以使該土層平均固結(jié)度超過(guò)75％。這樣，通過(guò)強(qiáng)夯有效加固層內(nèi)土對(duì)下部彈性區(qū)域土層的預(yù)壓作用，有效消除了下部彈性區(qū)域土層自重固結(jié)，在一定條件下增加了強(qiáng)夯可加固深度，目前該工程已正常使用一年，最大沉降量?jī)H12mm，最大不均勻沉降量?jī)H3mm。

工程實(shí)踐證明，強(qiáng)夯有效加固層對(duì)下部彈性區(qū)域土層的預(yù)壓作用明顯，8米有效加固深度內(nèi)填土可在40天以內(nèi)使下層7米填土的自重固結(jié)消除75％左右，采用預(yù)壓非飽和土固結(jié)理論提高強(qiáng)夯處理山區(qū)碎塊石高填方地基可加固深度，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。（文章來(lái)源：中國(guó)巖土網(wǎng)巖土評(píng)論員 李昕，版權(quán)歸原始作者）

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強(qiáng)夯法處理地基加固效果顯著，設(shè)備簡(jiǎn)單，施工方便，在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于公路、碼頭、機(jī)場(chǎng)及工業(yè)與民用建筑地基中。在山區(qū)填方地基中，填方深度大、強(qiáng)夯有效加固深度有限是強(qiáng)夯應(yīng)用的瓶頸。山區(qū)地基填土以開(kāi)山泥巖或砂巖碎塊石為主，滲透性良好，孔隙水壓消散時(shí)間短，為填土在附加應(yīng)力作用下強(qiáng)度指標(biāo)提高提供了有利條件。

弘楚強(qiáng)夯在強(qiáng)夯地基工程實(shí)踐中引入上部有效加固土層對(duì)下部彈性區(qū)域土層的預(yù)壓作用，一定條件下提高了強(qiáng)夯的可加固深度。從而擴(kuò)大了強(qiáng)夯法在山區(qū)高填方地基處理中的應(yīng)用范圍。

在實(shí)際工程中，通常取附加應(yīng)力與土自重應(yīng)力的比值為0.1的深度作為在該附加應(yīng)力下受壓層的計(jì)算深度。不難看出，在一般多層建筑物自重作為附件應(yīng)力條件下的計(jì)算深度難以超過(guò)強(qiáng)夯有效加固深度。從而在高填方地基上的建筑物建成后的沉降變形主要由強(qiáng)夯有效加固深度以下的彈性區(qū)域自重固結(jié)產(chǎn)生。

將強(qiáng)夯有效加固土層作為預(yù)壓荷載施加到下部彈性區(qū)域土層時(shí)，將對(duì)下部土層產(chǎn)生超孔隙氣壓力和孔隙水壓力。超孔隙壓力會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)而消散，這個(gè)過(guò)程將導(dǎo)致下部彈性區(qū)域土層體積減小或沉降。在強(qiáng)夯處理地基中考慮這個(gè)固結(jié)過(guò)程，可在一定條件下降低強(qiáng)夯有效加固深度以下土層的自重固結(jié)，從而降低建筑物在建成以后因這部分土體自重固結(jié)引起的沉降變形。

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