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遂宁机场由于复杂的地形地貌条件,高填方地基工程的核心问题主要为差异沉降和边坡稳定性。本文针对差异沉降问题,对场区原地基沉降和填土体沉降进行分析与计算,希望对工程建设有一定的指导意义。
遂宁机场设计跑道长2200,宽45m,两端安全道各长300m,两侧土面区平均宽度为90m左右,机场基准点设计高程345m。区内沟谷纵横交错,地形起伏较大,南端处于胡家湾区域填方高度较大,最大处可达49余米,该处坡比最大值为1∶2。
本文主要研究内容和成果如下:
室内三轴剪切试验所得的抗剪强度数据较大,粘聚力明显偏高。可能的原因是:泥岩本来是由粘性物质胶结而形成,破碎后粘粒增多,且被压实的碎石土颗粒之间可能存在一定的“嵌合力”,使得粘聚力增大。不同含水率下碎石土沉降速率明显不同,且符合一定的函数规律,达到了较好的拟合效果。
分层总和法计算五个剖面原地基最大沉降量为0.75~1.21m,五个剖面原地基正常固结50%需要0~7.1年,固结90%需要0~23年,固结所需时间均较长,因此必须对原地基进行处理。以1-1剖面为例,原地基土压缩模量达到20Mpa时,原地基土最大沉降量仅为0.143m,地基处理达到了较好的效果。
结合压缩沉降试验,根据全年的月降雨量和降雨对填土体的影响深度,将填土体分为三层,各层对应不同含水率下的压缩沉降试验,通过拟合公式计算填土体的沉降量可知:1年后各剖面填土体最大沉降量为0.46~0.76m,各剖面某些点位差异沉降大于3‰,总沉降量和差异沉降均较大。该结果表明填土体90%的密实度不能满足工程要求,应将密实度控制在93~98%,道槽区为98%左右。此外,雨季沉降量占全年总沉降量的41~48%,比重较大,降雨对填土体沉降的影响作用明显,应对填土地基进行相应的排水处理。地下水水位变化(3m)对填土体的沉降影响幅度在2.2~4.0%,影响作用较小。
应用GeoStudio中SIGMA/W模块,对五个剖面进行有限元沉降变形的数值分析和计算。各剖面填土体的水平位移量占地基总水平位移量的75%以上,而原地基垂直位移量占地基总垂直位移量的63%以上。有限元数值分析和分层总和法计算结果相似,当各剖面原地基压缩模量达到12Mpa以上时,原地基沉降量大幅度降低。模型分析可知降雨使填土体的垂直位移量增幅在3.3~8%,影响作用较强,与拟合公式计算的结果符合。通过分层总和法计算所得原地基沉降量与有限元数值计算结果相比,除5-5剖面沉降差值为0.16m较大外,其他剖面差值均在0.03~0.07m,差值较小,说明有限元数值计算和分层总和法均有较高的准确度和相应的参考价值。
遂宁机场设计跑道长2200,宽45m,两端安全道各长300m,两侧土面区平均宽度为90m左右,机场基准点设计高程345m。区内沟谷纵横交错,地形起伏较大,南端处于胡家湾区域填方高度较大,最大处可达49余米,该处坡比最大值为1∶2。
本文主要研究内容和成果如下:
室内三轴剪切试验所得的抗剪强度数据较大,粘聚力明显偏高。可能的原因是:泥岩本来是由粘性物质胶结而形成,破碎后粘粒增多,且被压实的碎石土颗粒之间可能存在一定的“嵌合力”,使得粘聚力增大。不同含水率下碎石土沉降速率明显不同,且符合一定的函数规律,达到了较好的拟合效果。
分层总和法计算五个剖面原地基最大沉降量为0.75~1.21m,五个剖面原地基正常固结50%需要0~7.1年,固结90%需要0~23年,固结所需时间均较长,因此必须对原地基进行处理。以1-1剖面为例,原地基土压缩模量达到20Mpa时,原地基土最大沉降量仅为0.143m,地基处理达到了较好的效果。
结合压缩沉降试验,根据全年的月降雨量和降雨对填土体的影响深度,将填土体分为三层,各层对应不同含水率下的压缩沉降试验,通过拟合公式计算填土体的沉降量可知:1年后各剖面填土体最大沉降量为0.46~0.76m,各剖面某些点位差异沉降大于3‰,总沉降量和差异沉降均较大。该结果表明填土体90%的密实度不能满足工程要求,应将密实度控制在93~98%,道槽区为98%左右。此外,雨季沉降量占全年总沉降量的41~48%,比重较大,降雨对填土体沉降的影响作用明显,应对填土地基进行相应的排水处理。地下水水位变化(3m)对填土体的沉降影响幅度在2.2~4.0%,影响作用较小。
应用GeoStudio中SIGMA/W模块,对五个剖面进行有限元沉降变形的数值分析和计算。各剖面填土体的水平位移量占地基总水平位移量的75%以上,而原地基垂直位移量占地基总垂直位移量的63%以上。有限元数值分析和分层总和法计算结果相似,当各剖面原地基压缩模量达到12Mpa以上时,原地基沉降量大幅度降低。模型分析可知降雨使填土体的垂直位移量增幅在3.3~8%,影响作用较强,与拟合公式计算的结果符合。通过分层总和法计算所得原地基沉降量与有限元数值计算结果相比,除5-5剖面沉降差值为0.16m较大外,其他剖面差值均在0.03~0.07m,差值较小,说明有限元数值计算和分层总和法均有较高的准确度和相应的参考价值。