堆载预压

[讨论] 堆载预压处理公路路基的几个问题

最近接触一个公路软基处理工程，准备堆载预压处理，细部的东西不介绍了，目前我正在进行堆载压力设计和堆载时间控制，按一维初始固结进行计算。

大概步骤如下：

（1） 选定有软土的钻孔，先把可能的变形软弱层厚度估算出来

（2） 可能只有米的软土层，上下都是砂土，都可能考虑到压缩层里。其下为较稳定的地基下卧层。

（3） （2）根据软土的试验指标进行沉降计算

（4） 涉及很多固结和力学参数，都按野外物性或经验值判断。

（5） （3）用excel计算

（6） 计算中可以调节堆载压力和预压时间，最后进行正式施工。

（7） 基本程序是先按照设计的荷载回填预压 ---> 预压2-3个月后 ----> 移走堆载 ----> 安装涵管、桥梁等。

（8） 问题：

（9） （1）尽管计算的沉降已经稳定，有没有必要进行次固结计算？

（10） （2）堆载预压有什么要注意的？监测如何进行？

最新回复

问题（3）如果地下水位埋深0.5m，软土在2-3米深度，其上下假设都是粗粒土，那么是双向排水，还是单向？

QUOTE:

问题：

（1）尽管计算的沉降已经稳定，有没有必要进行次固结计算？

（2）堆载预压有什么要注意的？监测如何进行？

（3）如果地下水位埋深0.5m，软土在2-3米深度，其上下假设都是粗粒土，那么是双向排水，还是单向？

只了解些理论，没干过，还算门外汉。

但老大这样的具体问题分析才更有意思，更接近问题的本质。随便说说，抛砖引玉吧。

问题1，没看懂。“计算的沉降已经稳定”，“计算”是不考虑次固结的计算？“已经稳定”是根据实测沉降曲线判断，根据计算的固结所需时间判断，还是其他判断方法？

问题2，教科书上一般介绍有注意事项：注意堆载速率，以避免扰动引起破坏原有地

基强度为准则。

问题3，涉及地基处理方法。若设有砂井等排水通道穿透软土层，上下固结排出的水都能走得掉，则是双向固结。否则，应按单向考虑。

ljmtidilgw at 2008-1-13 16:17:49

谢谢Fle_Flo的参与，我的理论方面了解不是很多。希望声援。

所谓的“沉降基本稳定”，是指堆载的初始沉降，大约90%以上的初始沉降发生，现在要计算次固结沉降。我也阅读了一些相关书籍和USACE的具体做法。好象当路基软土属于有机质土或高压缩性土，才考虑次固结沉降，否则可以忽略。

我的原则是即使初始固结，岩土参数不准确，也是很难的，即使给你计算公式。如压缩层厚、固结系数Cc、膨胀系数Cr、超固结比OCR等几个关键指标。

Cc=0.009(LL-10)

Cc=0.01(LL-13)等

很多情况下并没有专门的固结试验来支持。

1.JPG

ljmtidilgw at 2008-1-13 16:32:08

楼上是个excel简单程序，可以通过调节加载速率、最大荷载持续时间等来得到比较稳定的压缩曲线，上图就是这个道理。

（1） 正如Fle_Flo说的，加载速度太大，会出现堆载土坡破坏的情况，因为地基土很软啊，一定要控制加载速率，本例按0.8米/周来控制，而不是4米/周，那样很容易破坏！一般需要进行边坡园弧破坏检验。

（2）要加速固结，可以加大荷载或延长加载时间，者可能会因为未来永久荷载小，而出现地基回弹！ - 不好！或因为加载时间长而影响工程进度。因此，需要得到最优预压方案。

（3）Fle_Flo说的第3点很好，有没有规范方面的东西。我也觉得没有排水井，不能算双向排水。

ljmtidilgw at 2008-1-14 21:29:32

今天和一个有过该方面经验的人讨论过，他认为只要是软土上下都是相对透水性好的土层，如砂、粉土等，都可以考虑双向排水。设立砂井，一般是软弱层比较厚时，可以加速排水固结。不设砂井是一维单向固结，有砂井是三维固结。

ljmtidilgw at 2008-1-15 21:01:45

哪位有堆载预压方面的设计规范、规程或施工技术方案等，请给共享下，我想学习学习！

sihangjames at 2008-1-16 10:38:30

固结度计算可以参考娄炎的《真空排水预压法加固软土技术》

监测无非沉降、孔压、测斜、水位，目前好像没有专门软基监测规范。

Fle_Flo at 2008-1-18 13:15:21

1、加载速率：道理比较明白，但是多大的堆载速度是合适的速度？既要保证稳定，又要尽量压缩工期。要命的是还没有可靠的资料作为依据，随着加载后固结的发生发展，地基土自身的承载能力不断增长，这也是能进行下一步加载的原因所在。但是地基土在不同荷载下，随着固结度的增长其强度增长曲线资料一般是没有的。这就要求工程人员必须做一个“不确定决策”，这也是岩土工程具有“艺术性”的一个体现。

也许，此时，总设计师的“摸着石头过河”的办法最为有效。不由想起一个二人游戏（不知道其名字），游戏器材是用木条垒起的一个结构，游戏人轮流逐根拔出木条，谁拔出导致结构失稳就输。现实中就有那么多知其不可为而为之的活等着你做。也许，人就是靠这些痛苦并快乐着。

2、次固结：是否考虑次固结并不重要，控制住最终变形才是根本。固结试验中测定次固结系数不算难，多费点时间，多一个计算就有了。按基本的土力学理论次固结计算沉降也不难。但是很多工程的确没有次固结计算。为何？

（1）次固结量小。所谓主次固结本来就是根据固结曲线人为划分的阶段。提出这一概念本身就是要工程人员分清主次，抓住重点，但同时也明确了固结之外的变形也是不可忽视的客观存在。

（2）经过了修正系数修正。都知道根据固结试验数据算出的沉降量与实际不同。于是有不同的修正。这种修正是否符合某特定工程的实际，本身就是个问题，也许这个问题比次固结问题还重要些。又是一个艺术性的问题。

3、单/双向排水：“他认为只要是软土上下都是相对透水性好的土层，如砂、粉土等，都可以考虑双向排水。”有理论计算和实际的对比实例么？若有，这个问题就越来越有意

思了。

[ 本帖最后由 Fle_Flo 于 2008-1-18 13:22 编辑 ]

文化青年 at 2008-1-21 12:49:18

学习了

ljmtidilgw at 2008-1-21 19:23:33

9#楼第（3）个问题，我仔细考虑的一下，一般提固结，有意义的都是有上部荷载作用下，高压缩性软土的固结。可以说在压缩层产生的有效应力肯定大于最大前期固结应力，更不用说有效垂直土应力，否则就不会产生固结这个过程。

这样，这个超负荷+有效垂直土应力一般足以大于压缩层的孔隙水压力，只要压缩层上下都是相对透水层，它就可以上下排水，有一面是隔水层就单向排水。

我道是觉得如果压缩层下部的土是透水层，但有很高的承压水头，如果这个水头高于作用于压缩层的有效总压力，那么也可能只是单向排水，向上而不能向下，水总是向水头低的地方流啊

Fle_Flo at 2008-1-22 09:41:14

且不说超孔压的大小分布如何，若软土层向下排出水到砂层中，那么砂的体积是否要增大？增大会产生什么效果？

msx5005 at 2008-1-24 15:13:01

按照理论是这样，但是，勘察时还涉及不到处理，等勘察报告提交后再议处理，时间已经完了，以上说的若是个人投资还行的通，若是国家或团体投资很难办了。因为建设周期不允许，最后用其它处理办法处理，投资大

ljmtidilgw at 2008-1-29 23:23:11

QUOTE:

原帖由 Fle_Flo 于 2008-1-22 09:41 发表

且不说超孔压的大小分布如何，若软土层向下排出水到砂层中，那么砂的体积是否要增大？增大会产生什么效果？

Fle_Flo的提问解释如下：

压缩向下排水问题比较复杂，因为堆载产生的附加应力更多作用于软土，使其短期产生较大变形，孔隙水压力和有效压力（=总应力）在短期内都增大，只不过随着孔隙水压力的消散，而把其转化为土颗粒的有效应力而已，因此堆载预压需要时间-数月之久！当孔隙水压力增大的过程，就会产生堆载下地基土水向下流动的趋势，水总是从水势或压力高的地方向压力低的地方流动。因此，短期内可以向下流动。理解成夹在两块砖之间的饱水的海绵。

软土压缩的结果，也有把下部砂层压缩的趋势，但相对变化很小。砂层体积不是增大，也是减小趋势，初期孔隙水压力陡增，然后侧向流动，孔隙水压力消散更快些！孔隙水压

力确实短期增大，如果堆载快，就出问题。常规的堆载（一般是土）预压，要注意堆载速度，不要一次来3米、4米，而是分阶段加载，避免地基软土的挤出破坏 - 表现为土堤两侧地面的隆起。

真空预压，场区地面两侧经常出现张裂缝。