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土工布地基承载力和稳定性的堆或预压设计

时间:2012-01-18 08:49:11 点击:51次

土工布在强度较低酌软明地基上建造荷载较大的建筑物时,为了提高地基的承载力与稳定性,常采用分级施加荷载控制加荷速率的排水因结预压法加固地基,土工布分级逐渐施AL 建筑物自贡衍戏或继城,持续顶压一走时间,伎在肋一级荷战作用下地基排水固结强度增长后,再施加下一级荷载,逐步提高地基的承裁力与稳定性,以达到满足设计荷我的要求。土工布设计主要是制订合理的址裁预压分级进程图,包括:①确定分级坝载的大小;⑦确定每一级稿载要达到的闯结度和预压持续的叫间,始终保持地基强度的增长,满足施加下一级荷载的要求。设计步骤如下: (1)土工布根据天然地基抗剪强度确定第1级加载P1,P1立小于天然地基的极限承裁力,保证具有一定的安全度,避免因加载而出现塑性州服和蠕企c对于堤坝或条形基则可按式(1—6)确定PI,即 1 y1=专5.14Cu (1—6) 对于矩形基础或圆形基础可按式(1,7)确定PI,即 P1=士x从c“卜l o.2会)(110.2告)lyD (1—?) 式中xL——安全系数,建议采用K; cm天然地基的不排水抗剪强度; 从——承裁力因子,矩形基础从=5.52,圆形基础从=6;入,G,D——菇础的长、宽和坦深; 7基地以上土的容克。 (2)土工布计算加荷速率g和顶压持续的时间。根据工程经验,加荷速率A不:江过快,分层块筑时每层厚皮o.3—o.5m,控制加荷速率g=4—6kN/d,则图14小入;P1/gI c在施加第一级荷载P1之后,需要恒载预压一段时间,待地基因结、强度增长后才能施加下一级荷载。恒载持续的时间c2—cI可按式(1—8)计算,即 [ 9 f;言Xl。Zz才二面 (1—8) j 2=c十c1足式中 瞬时加城达到固结度tl所需时间; 认团结度,一般要求z4=70%—80%; 少砂井地基的固结指数,首第一级荷载作用下的地蕊强度增长值和估算第二级坝载容许他。在尸l荷载作用下,经过一定列间的预压,地基强度增长为TJ,计第时先用式(1—45)计算川强度增量4、,再将其代人式中算出即。然后将7n=cu代人式(1—6)或式(1‘7),计算第二级地载达到的尸z“ 如果Pz尚未达到设计总地载值,按此原理重复上述步骤汁算第三、级堆裁,育到达。到设计总地载值为止。 如果地基稳定性不适宜采用承载力分析时,则应在上述承载力分析基础上,对各级荷载作用下的地基稳定性进行验算,并要求稳定性安全度久乡.4 土工布坝载预压设刘—g4,必须控制堆载顶压荷载大小值,一般要求施加的每一级荷载不得超过根据前一级荷载作用下地基强度增长后,由抗剪强度十惯得到的地基极限承裁力的7倍(或安全系数大于1)。因为加载过大,将引起地基土的塑性屈服和塑性剪切从而使强度衰减,地基后期沉降增加,出现不良后果赵载预压的超就大小也应按此原则控制,不宜大量超载。 5 土工布分别按消除沉降和提高地基承强力或稳定性进行设计得到的预压荷载大小、预压时间及加裁速率将会不同,应从安全考虑取佰,预压荷裁大,顶压时间取大值、加载速率取小仪。  结束预压的标淮。不向工程应根据本工程具体情况从以下标准中确定本工程采用的卸裁标洛: — (U控制残余沉降。假定地基在设计荷载作用下计算的最终沉降量为j:,在预压荷载作用下推算的最终沉降量为j。,则当预压过程小时间的实测平均沉降j:满足式(1—9)时就可以结束项压.开始卸裁:  式中拟建建筑物的容计残余沉降。 (2)土工布控制变形比。内于一些建筑物的容许沉降不容易确定,汁算得到的设计荷截作用下最终沉降丝误差较大.因此在实际工程中改用变形比控制方法。当预压时满足式(1—10),可以结束预压,开始淘载: 5*/5。=80%—90% (1—10) 5。采用计算结果或者根据沉降观测资料进行推宾: (3)控制工后沉降。在公路工程,由于每隔一定刚司道路便要大修,因此要求控制竣工通车后一定时期内(如新建高速公路规定为15年)的沉降。为安全起见.忽略预压结束后路面施工朗沉降,放式(1—1U作为结束预压、开始卸载标准:式中设计荷载下竣工通车后[5年时的总沉阵量(包括施工期沉降) 久“1拟建建筑物的容许工后沉降。 (4)控制沉降速率。同样在公路上程个,由于设汁荷载作用下竣工通车后15午时的总沉降量难以确定,因此在实际工程小改用沉降速率控制方法,即要求卸载后路面施工前的沉降速率小于规定位fN(一般为5—10M阶月)。记软土初始加载压缩和卸载后再加载压缩变形比为A,土工布实测预压结束创沉降速率为r,.土工布则拧下式作为开始加强标胜.由室内压缩试验求得或根据现场实测资料反分析明定0CB=t/x严N/要以。式中预压结束叫地基平均凶结度 的——原地面加固时施加荷载; 幼原地面设计使用荷载。

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