某围垦工程软土地基最终沉降量的推算介绍

１６　某围垦工程软土地基最终沉降量的推算介绍　某围垦工程软土地基最终沉降量的推算介绍　袁　奇　（宜昌市葛洲坝工程监理公司）　【内容摘要】在深厚的软土地基处理中，如何利用前期沉降观测资料来推算最终沉　降量，从而对地基处理效果作出合适的评价，指导后续子项目施工的预留沉降量，　以保证最终实际高程，满足设计高程要求；已成为地基处理方法的重要环节。本文　分别介了用双曲线法、Ａｓａｏｋａ法以及三点法对软基的最终沉降量进行推算的过　程，并结合某围垦工程软基沉降实测资料进行最终沉降量推算，从推算过程及结果　的比较中找到最佳计算方法。　【关键词】实测资料最终沉降量双曲线法Ａｓａｏｋａ法三点法　１　工程概况　２根据实测资料推算最终沉降量　该围垦工程堤长１４７４ｍ，位于深厚的淤泥及淤泥质土　有实测的观测资料推算最终沉降量常用的方法有双曲　层上。基础处理采用插板排水法。先铺ｌ层６ｔ／ｍ网基土　线法、Ａｓａｏｋａ法、三点法等。下面将根据该工程桩号Ｏ＋　工布，然后抛填ｌ层碎石垫层，厚８０ｃｍ；塑料排水板间距为　９００ｍ断面的３块沉降板在停上加载后８个月时间内的沉　１．４ｍ，按正方形排列，插到涂面以下２０ｍ左右，碎石层上再　降实测资料，通过上述推算方法推算总沉降量并相互对比，　铺设ｌ层８ｔ／ｍ的经编土工布。外海侧为抛石镇压层，表层　综合分析来确定适合该工程的最终沉降量推算方法。沉降　采用块石理砌，迎潮面采用砼灌砌御潮。内坡采用土方闭　板分布位置如图ｌ所示。　气，表面采用砼预制块和种植草皮保护。　／ｌ堤轴线　啪．瑾　Ｌ／——一—　ｆ　．．　／　＼　０——、　　＼　．０　Ｔｌ　ＩＴ２抛稿　ＩＴ３—＼　＊　＼孽型　鸯　图１　海堤断面及沉降板布置示意图　（１）双曲线法双曲线法是假定地基的下沉平均速度　当ｔ－－－＋ＯＯ时　（３）　随时间以及双曲线形式递减的经验推导法。在恒荷载后的　任意时刻ｔ相应的沉降量可用双曲线方程表示：　ｓ　＝ｓ。＋告　式中：ｓ。、ｓ。、ｓ　分别为初期沉降量、ｔ时沉降量和最终　ｓ。一ｓ。＋　（１）　沉降量。　ａ　：Ａ＋Ｂ（ｔ．．　、Ａ、Ｂ为直线的截距与斜率，Ａ、Ｂ可以从ｔ。后实测沉降　Ｓ　：　Ｓｌ—Ｓ。　。），＾。　、　Ａｔ／（ａｓ—Ａｔ）直线获得。　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年增２总第１０６期　水利水电施工　ｌ７　采用双曲线对该工程最终沉降量进行推算，其结果见　表１。　表１双曲线推算最终沉降量表　（ｍｍ）　测点编号　最近一次实测值　推算最终沉降量　预计剩余沉降量　Ｔ１　３　７８１　４　２５０　４９６　Ｔ２　２　９３２　３　２５０　３１８　＂Ｉ３　１　８０７　２　０６６　２５９　（２）Ａｓａｏｋａ法用以下简化递推关系可以近似地反应　一维条件下以体积应变表示的固结方程，利用此简化递进　关系可用图解方法来求解最终沉降值。　Ｓｉ＝１３。＋１３ｉ×ＳＩ－ｌ　（４）　将时间划分成相等的时间段△ｔ，在实测的沉降曲线上　读出ｔ。，ｔ　……所对应的沉降值ｓ。，Ｓ　……，并制成表格。　在以ｓｉ．．和ｓ；为坐标轴的平面上将沉降值ｓ。，Ｓ　……　以点（ｓ．．．，ｓｉ）画出，同时作出Ｓ。．。＝Ｓ；的４５。直线。　过系列点（ｓ．．．，ｓ。）作拟合直线，与４５。直线相交，交点　对应的ｓｉ即为最终沉降值（见图２）。　图２　Ａｓａｏｋａ图解法示意图　其中１３。为拟合直线的截距，１３；为拟合直线的斜率（１３ｉ　＜１）。采用Ａｓａｏｋａ对该工程最终沉降进行推算，其结果见　表２。　表２　Ａｓａｏｋａ法推算最终沉降量表　（ｍｍ）　测点编号　最近一次实测值　推算最终沉降量　预计剩余沉降鱼　Ｔ１　３　７８１　３　９３２　１５１　Ｔ２　２　９３２　３　０４２　１１０　＂Ｉ３　１　８０７　１　８８７　８０　（３）三点法三点法即指数曲线法，根据固结理论，在　不同条件、不同时间下固结度可以表示为：　Ｕ。＝１一ａｅｘｐ（一ｐｔ）　（５）　在时间ｔ的沉降可表示为　Ｓ．＝Ｓｄ＋Ｕ　Ｓ　＝Ｓ　一ａｅ一　Ｓｃ　（６）　从实测早期停荷以后的３个时间ｔ。、ｔ２、ｔ３，使ｔ２一ｔ。＝ｔ３　一ｔ２＝△Ｔ且使Ｔ尽可能大些，则　Ｓ　ｌ＝Ｓ　一ｅｘｐ［一１３（ｔ２一△Ｔ］ｓｃ　（７）　Ｓ　＝Ｓ　一ｅｘｐ［一ｐｔ２］ｓｃ　（８）　Ｓｄ＝Ｓ　一ｅｘｐ［一１３（ｔ２＋△Ｔ］ｓｃ　（９）　由以上三式可以求得：　（ｔＳ　２一ｔＳ　１）一（ｔＳ　　３一ｔＳ　２）　ｐ＝　ｈ　㈩　式中：ａ为常数：为固结系数；Ｓｄ为瞬间沉降量；Ｓ　Ｓ　Ｓ。３分别为ｔｌ、ｔ２、ｔ，时刻对应的沉降量。　采用三点法对最终沉降量的预测结果见表３。　表３三点法推算最终沉降量　（ｎｌｌｎ）　测点编号　最近一次实测值　推算最终沉降量　预计剩余沉降量　Ｔ１　３　７８１　３　９５３　１７２　Ｔ２　２　９３２　３　０８５　１５３　＂Ｉ３　１　８０７　１　８９４　８７　（４）三种方法相互比较　目前，该工程加载结束时间较　长，可以利用实际测量结果与三种方法的计算结果进行对　照，也可以通过三种方法之间的相互比较来确定该工程相　对适合的计算方法（见表４）。　表４三种方法推算最终沉降量比较表　（ｎｌｌｎ）　测点编号　双曲线法与Ａｓａｏｋａ　双曲线法与三　三点法与Ａｓａｏｋａ　法结果差值　点法结果差值　法结果差值　Ｔ１　３１８　２９７　２１　Ｔ２　２０８　１６５　４３　＂Ｉ３　１７９　１７２　７　通过计算对比发现，采用三点法和Ａｓａｏｋａ法推算的结　果比较接近，而用双曲线法推算的结果与三点法和Ａｓａｏｋａ　法推算的结果相差较大，所得最终沉降量也较大。另外在　计算过程中还发现：　１）采用双曲线法推算最终沉降量时，沉降速率随时间　变化递减较缓慢，引用沉降资料时间的长短对计算结果影　响较大。引用较短时间的沉降资料推算的最终沉降量结果　明显大于引用较长时间的沉降资料推算的结果，这表明双　曲线法比较适合用于停止加载后观测时间较长的工程。该　工程采用的沉降资料系列偏短（停止加载后８个月），因此　推算结果也比较近似于实际。该次采用双曲线法推算的最　终沉降量结果较合理。　２）在Ａｓａｏｋａ法推算过程中，△ｔ的取值对最终沉降量　的推算结果有直接的影响。△ｔ过小会造成拟合点的波动　性较大，拟合直线的相关系数较小。△ｔ过大，ｓｉ点过少，易　产生较大的偏差。在实际的推算过程中。同时计算了几个　不同的△ｔ，在其中选取了相关系数较好的沉降值作为最终　沉降量。　（下转第２１页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年增２总第１０６期　水利水电施工　调环境。　２１　弃渣场平场配置１台３２０推土机、７台２２０ＨＰ推土机、　１台长臂挖掘机、２台ＺＬ５０装载机。长臂挖掘机主要用于　施工单位也高度重视，工程局经营副局长任项目经理、　局总工程师兼任项目总工程师，调派施工经验丰富、实力较　强的工程处承担工程任务，为工程施工提供了管理、技术、　辅助汽车卸车和淤泥的散渣。　（２）弃渣场的现场管理在施工期间很长一段时间　内，实际运输车辆达到７０辆，造成弃渣场十分拥挤。项目　部派出专职人员负责弃渣场指挥调度，划分弃渣卸料区域，　共划分２—３个卸料场，合理调度平场设备和劳动力，汽车　不得随意卸料。配备劳动力进行弃渣场地的维护，对坑洼　及时填渣平整。　设备保证。　（２）施工方案科学合理施工单位结合施工现场的具　体情况，采用左右岸同时分段平行施工、河心拉糟降水位、　右岸布置导流明渠排水的施工方案，是完成成功的。对　“龙口”采用大块石挤压抛填开挖饱和淤泥的措施，是十分　有效的。　６　结１考　２００５年４月１８日，河道疏浚开挖工程全部完工，比省　委、省政府和水利厅领导要求的工期提前７ｄ完工，受到各　级领导的高度赞扬和嘉奖。历时１１０ｄ，共计完成河道疏浚　淤开挖运输１８７，２９万ｍ　，创造了一个水利施工的奇迹。　是一个河道疏浚淤泥开挖施工的成功典范。　（３）弃渣运输道路布置合理施工道路制约工程的一　个关键环节，开采了约１０万ｍ　砂岩石渣料，进行施工道路　和弃渣场铺填，配置专人、设备进行维护，保证了弃渣运输　工序的畅通。　（４）机械设备充足河道疏浚开挖的主要施工设备　有：１９台挖掘机、８台推土机、２台ＺＬ５０装载机、７０辆２０ｔ　（１）领导及参建各方的高度重视　滑坡灾害发生后，　中央、四川省委、省政府、水利厅、达州市的各级领导高度重　视，亲临现场，指挥救灾工作。在河道疏浚施工期间，各级　领导、专家多次深入施工第一线，协调解决现场的问题。施　工期间一旦出现影响施工的因素，业主单位立即组织协调　处理，办事效率很高，为工程正常施工创造了良好的外部协　自卸汽车。这些设备，都是在工程正式开工前５ｄ内到达现　场，为工程施工提供了设备保证。　（５）高效的现场施工组织管理项目部现场制定了严　格的管理规定，严格按照施工方案施工，对于施工中存在的　问题，及时协调处理。正是现场施工管理的严格高效，保证　了施工各个环节的有序衔接，工程施工的流畅。　（上接第１７页）　３）采用三点法推算最终沉降量时，点值的选取对结果　种特殊土淤泥的含水率（Ｗ＝５５．８—７５．３％）、大孔隙比（ｅ　＝１．５２—２．０６）、高压缩性（ａ。＝１．０１—２，５３１Ｐａ一１７）、低　强度的软土地基，在停止加载８个月后时间相对比较短的　影响很大，容易产生较大的偏差，并且需要观测资料持续时　间较长，在计算时尽可能取时间长的时间段。因此不推荐用　情况下，双曲线法应该是比较适合的最终沉降量推算方法。　并通过该工程的实际测量数据（２００６年６月份在测点编号　Ｔ１处预留工后沉降值６０ｅｍ，到２００７年５月１０日止，只剩　余２０ｅｍ）对这一结论进行了校验。　此方法推算最终沉降量，但可以作为其他方法的参照和对　比。　４）由于该工程为软土地基围垦工程，观测时常受到大　风及施工车辆的影响，观测精度不高，因此不管使用何种推　算法，在分析过程中都应剔除反常的数据，否则将造成最终　沉降量推算值的严重偏差。　（２）在类似的工程实践中，应采用多种常用的方法对　工程的最终沉降量进行推测，并对推算所得的结果加以比　较，从而找到更适合的推算方法，以利于工程质量的提高。　３　结论　（１）经过计算与实际对比，初步认为对于该工程是一