[摘要] 堆载预压法是软土地基处理的有效方法,对堆载产生的沉降是关注的一个重点,堆载预压处理中,堆载作用是软土地基沉降的主要因素,在堆载预压产生的沉降监测过程中,结合堆载进程研究分析不同规格沉降标随着堆载高度和过程的变化产生的沉降量。
一、引言
沿海某港口项目一期工程吹填形成陆域,地基软弱,要求对吹填形成的陆域堆场及道路进行加固处理,总加固面积约为47万平方米。经过方案比较,软基加固采用堆载预压排水固结法。进行地基处理,有必要进行施工阶段监测工作,最主要的监测工作之一有地表沉降观测。目前,工程上对沉降观测标规格尚无明确的规定,沉降标底盘尺寸及重量对堆载预压沉降量有何影响。结合该港口项目一期堆载预压工程进行不同规格沉降标对堆载预压地基处理沉降研究。
二、地表沉降观测方法简介
地表沉降观测的目的是通过观测地表沉降量及沉降过程,掌握土体在荷载作用下产生的的变形,分析土体变形及控制地基加固质量,根据实测沉降曲线推算土体的固结度和残余沉降量,预测沉降趋势,评价地基加固效果,确定合理卸载时间。
地表沉降观测实施方案:1、施工开始前必须在远离加固区的地方设置一个水准点,作为测量参考点。水准点必须牢固可靠,并定期进行校核; 2、打设完排水板后,按照设计要求位置安放沉降标,放置时一定要保持沉降标的垂直度。放置完毕厚立即测量沉降标底盘初始标高。3、在堆载预压施工期间,注意沉降标的保护;4、数据整理时,根据观测及计算结果,绘制荷载~沉降~时间关系曲线,以判断地基稳定状态,实现信息化施工。
沉降观测的频率取决于沉降量的大小,加载方法。通常要求观测的次数能反应出沉降变化的过程又不遗漏变化时刻。当载荷处于恒压时,每周观测1~2次,直至预压期结束。
三、沉降观测标在堆载预压沉降观测中的制作及布设
1、沉降观测标的制作
沉降标的结构制作原则是:要求标体结构简单、可靠、耐用。本次沉降观测中的标准沉降观测标的规格为600×600×10mm,为了便于比较,拟增加底盘与标准相同厚度、尺寸稍大的沉降观测标以及尺寸相同、厚度不同的沉降观测标,该两种增加的沉降标规格分别为800×800×10mm、 600×600×20mm 。为方便观测及数据处理,给三种沉降观测标分别编号如下:800×800×10mm(Dn-1)、600×600×10mm(Dn-2)、600×600×20mm(Dn-3)。沉降观测标底盘制作完成后,将¢50mm的钢管焊接于沉降观测标底盘钢板中心处,并用3条40×40×6mm的角钢均匀地焊接钢管及钢板,确保沉降标牢固。
2、沉降观测标在堆载预压监测时的布设
沉降观测标要布置在能反映沉降特征且方便观测的位置。堆载前,将沉降标分别埋设地表以下0.5m位置,要用砂仔细将沉降观测标板底垫平,使沉降测量杆保持垂直状态且不容易被破坏。三种沉降观测标沿垂直观测线路一字排开,沉降观测标间距约1米,尽量确保三种沉降标观测时前后视距相等,又能确保沉降观测标之间不存在受力作用,同时保证该三种沉降观测标所处的地质条件一致,更具有对比性。地表沉降观测标的制作、埋设及平面位置布置图分别见图1、图2。
四、三种不同规格的沉降观测标在堆载预压地基处理监测中的比对
在本次堆载预压地基处理地表沉降观测时,遵循“五定”原则,即通常所说的沉降观测依据的基准点、基点和沉降观测点,点位稳定;所用仪器、设备稳定;观测人员稳定;观测时的环境条件基本一致;观测线路、镜位、程序和方法固定。以上措施在客观上能保证尽量减少观测误差的主观不确定性,确保所测的结果具有统一的趋向性及各次观测结果具有可比性,使所观测的沉降量更真实。本次现场实测的三组比对数据见表1。以沉降观测标D5-1、D5-2、D5-3为例,根据现场实测数据,绘制荷载~沉降~时间关系曲线,见图3。
根据现场实测沉降数据计算固结度,截止至2011年4月30日,利用三点法依据各沉降标沉降量计算土体的固结度见表2。
根据表1、表2数据及图3图形分析,在塑料排水板插设完成至加荷前,由于土体的排水固结,产生了一定数量的沉降,不同规格沉降观测标沉降量相差不大,沉降量相差最大为12mm,相差最小为4mm;加荷开始后,在加一级载及加二级载的瞬间,沉降速率较大,但随后沉降速率减小,土体保持稳定;不同规格沉降观测标在堆载期间沉降量相差很小;加荷间歇期及静载期沉降速率保持降低的趋势相同,土体逐渐排水固结。
五、结论
本文主要研究同等条件下不同规格沉降观测标在堆载预压中的沉降量,经过分析比较,得出以下主要结论:
1、未堆载前,不同规格沉降标沉降量有微小差异,沉降观测标底盘越大,沉降量越小;相同尺寸的沉降观测标随重量增加而增加;
2、堆载期间,不同规格沉降标沉降量基本无差异;
3、在堆载预压地基处理中,地表沉降量受沉降标规格影响很小,基本可忽悠。
参考文献:
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