多级等速加载预压固结度简化计算方法的探讨

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1、第2期（总第178期）No.2(SerialNo.178)2015年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.02.028多级等速加载预压固结度简化计算方法的探讨施广焕（上海市城市建设设计研究总院，上海200125）摘要：规范中关于加载预压的多级等速加载计算，需要对每一级加载分别进行计算分析，计算参数较多，过程较为复杂。多级等速加载预压固结度简化计算采用等效面积法原理，将多级加载简化为一级等速加载，将平均固结度进行一级简化计算。对比分析表明：由简化计算方法得到的等速加载平均固结度计

2、算值与规范算法结果较为接近，随着计算时间的增长，两者分析结果趋于一致，且简化计算方法参数较少、表达形式较为简单，适合于工程应用。关键词:多级等速；等效面积；加载预压；简化计算；一级简化中图分类号：TU433文献标志码：A文章编号：1004-4655（2015）02-0086-04加载预压法是对地基进行堆载，使地基土加速用FORTRAN语言编写程序考虑成层地基的固结[6]固结的地基处理方法。可解决两大问题：一为沉计算方法，介玉新等给出一维固结微分方程的降问题，地基的沉降在加载预压期间大部分基本完差分解法，前述研究均取得很大的成果，但由于成，使建筑物在使用期间不致产生有害的沉降和

3、沉其理论计算公式比较复杂、或需进行数值模拟，[7]降差；二为稳定问题，加速地基土的抗剪强度的增在实际工程应用中存在诸多不便。张超通过分长，从而提高地基的承载力和稳定性。加载预压是别实测的沉降量与时间、孔隙水压力与时间的关通过增加土体的总应力，并使超静水压力消散来增系推测出最终沉降量，该方法需随工程的实际实加其有效应力，使土体压缩和强度增长。施取得监测数据进行分析，不利于实际工程设计加载预压是通过预先消除地基部分或全部的变预测。JGJ79—2012《建筑地基处理技术规范》（下形量、增加地基土的强度以满足工程工后沉降及地文简称《规范》）根据工程实际情况，给出加载预基承载力的要求。

4、加载预压适用于处理淤泥质土、压处理平均固结度的计算方法，在实际工程中得淤泥、冲填土等饱和黏性土地基，特别是深厚的软到较好的应用。然而，《规范》中对于加载预压的黏性土，较其他地基处理方法具有非常明显的经济多级等速加载计算公式，由于多级加载时，需要效益。因此，在工程领域中，特别是在上海、浙江、对每一级加载分别进行计算分析，计算参数较多，广东等沿海软土地区得到广泛地应用。过程较为复杂，实际计算中存在诸多不便。为简[1]自Barron提出竖井地基的固结解析解以来，化计算，本文在《规范》计算公式的基础上，采固结理论计算日益成熟，加载预压广泛应用于工用等效面积法原理，给出一个加载预压处理

5、的平程领域中。随着加载预压应用的增加，目前，关均固结度的降级简化计算方法，即将多级等速加于加载预压处理软基固结沉降计算方法的研究亦载简化为一级等速加载，并通过不同工况进行计[2]较多，Clayton等提出常固结软黏土的刚度折减算验证，计算结果表明，该降级简化计算方法是[3-4]规律，房后国、许胜等运用有限元进行简化可行的。[5]计算，周健等提出一种等效固结度的概念，并1《规范》计算方法根据《规范》，不考虑涂抹和井阻影响条件下，收稿日期：2014-11-17多级等速加载过程示意图见图1，t时间对应总荷作者简介：施广焕（1983—），男，工程师，硕士，主要从载地基平均固结度按式（

6、1）进行计算。事岩土工程勘察设计工作。86施广焕：多级等速加载预压固结度简化计算方法的探讨2015年第2期图1多级等速加载过程示意图图2简化的一级等速加载过程示意图根据简化思路，则《规范》计算公式（1）可（1）简化成式（5）。式中：Ut为t时间地基的平均固结度，%；q为各级等速加载的加载速度，kPa/d；∑Δp为各级等（5）速加载的累加值，kPa；Ti-1、Ti分别为第i级荷载加载的起始和终止时间（从零点起算），d，当计算式中：，记为式（6）；，第i级荷载加载过程中某时间t的固结度时，Ti改记为式（7）；，记为式（8）。为t；α、β为参数（见表1）。将式（7）和式（8）代入式

7、（5）中，即得多级加载预压的一级简化公式（9）。表1α、β参数取值表排水固结竖向排水向内径向排水竖向和向内径向排水固结条件参数固结固结（竖井穿透受压土层）（9）α1式（9）中等效时间可通过图1中荷载与时间所围成的面积A1等于图2中荷载与时间所围成的β面积A2计算得到，见式（10）~式（11）。表1中参数Fn按式（2）求得。A1=A2（10）（2）（11）2表1和式中：Cv为土的竖向排水固结系数，cm/s；3算例验证H为土层竖向排水距离，cm；Ch为土的径向排水固为验证采用本简化公式（9）（下文称“一级简