竹网堆载管井排水加固超软土地基试验研究

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以汕头沿海经济带大范围吹填场地的高等级公路地基处理工程为依托,选取一块典型区域进行现场试验研究竹网堆载管井排水加固超软土地基机理,同时建立有限元模型,使用有限元方法对超软土的固结进行数值分析,包括竹网对软土地基的加固效果、堆载过程中地基的变形、孔隙水压力随时间的变化规律等,得到如下结论:(1)竹网堆载管井排水加固超软土地基技术中,采用间距0.5m的竹网、铺设1.0m厚的砂垫层对吹填超软土进行表层处理,形成施工工作面。结果表明,竹网铺设使得表层承载力有了显著提高,竹网铺设3个月后表层平均承载力32.6kPa,比铺设初期提高了323%,比铺设前提高了695%,满足后续施工的要求。(2)竹网堆载管井排水加固超软土地基技术中,排水系统采用竖向排水板和竖向管井,堆载采用四堆载方案,每级填土时间为10d,四级荷载分别为34kPa、52kPa、115kPa和115kPa,每级荷载稳定时间分别为40d、40d、60d和120d,四级堆载总时间为260d。通过监测现场的表层沉降、侧向变形和孔隙水压力随时间的变化关系,试验得到,每一级堆载稳定后的超软土地基固结度均达到80%以上,超孔隙水压力大部分消散、稳定于一定值。处理完成后期表层沉降速率小于等于1mm/d,工后沉降值明显减小,因此堆载预压排水固结效果良好。(3)基于现场竹网堆载管井排水加固超软土地基试验模型,建立了竹网堆载管井排水加固超软土地基的有限元数值分析模型,数值分析结果表明,四级加载稳定后固结度达到97.7%,表层沉降速率小于等于1mm/d,分析结果验证了设计方案的合理性。
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