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用到強夯處理山區(qū)高填方地基中，提出上部強夯有效加固土層對下部彈性區(qū)域土層的預(yù)壓作用，通過工程實踐證明該理論在一定條件下能有效提高強夯法的可加固深度，從而擴大強夯法在山區(qū)高填方地基處理中的應(yīng)用范圍。

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

在實際工程中，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)力條件下的計算深度難以超過強夯有效加固深度。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，將對下部土層產(chǎn)生超孔隙氣壓力和孔隙水壓力。超孔隙壓力會隨時間增長而消散，這個過程將導(dǎo)致下部彈性區(qū)域土層體積減小或沉降。在強夯處理地基中考慮這個固結(jié)過程，可在一定條件下降低強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)方程與流動定律結(jié)合起來，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％，填方時間約10個月。原始地貌距設(shè)計標(biāo)高約8米。擬采用4000kN.m點夯夯擊能對地基進行加固處理。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。

在地基變形計算中常常需要假定一個固結(jié)度，求得達到這個固結(jié)度所需要的時間。因土體的固結(jié)往往需要幾十年甚至更長的時間，工程中我們采用達到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)對上部8米填土填筑后，下部7米填土的沉降變形進行測試。下部填土的總沉降量采用規(guī)范法進行計算。

為測試下部填土的固結(jié)時間。在20m×20m的試夯區(qū)內(nèi)均勻設(shè)置9個深層沉降觀測點。沉降測點設(shè)置在下層7米填土表面，在進行8米填土過程選取具有代表性的3個觀測點數(shù)據(jù)如表1。

可以看出，強夯有效加固深度內(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75％。這樣，通過強夯有效加固層內(nèi)土對下部彈性區(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夯可加固深度，目前該工程已正常使用一年，最大沉降量僅12mm，最大不均勻沉降量僅3mm。

工程實踐證明，強夯有效加固層對下部彈性區(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)濟效益。（文章來源：中國巖土網(wǎng)巖土評論員 李昕，版權(quán)歸原始作者）

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

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

在實際工程中，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)力條件下的計算深度難以超過強夯有效加固深度。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，將對下部土層產(chǎn)生超孔隙氣壓力和孔隙水壓力。超孔隙壓力會隨時間增長而消散，這個過程將導(dǎo)致下部彈性區(qū)域土層體積減小或沉降。在強夯處理地基中考慮這個固結(jié)過程，可在一定條件下降低強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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