真空联合堆载预压设计及沉降计算.docx
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真空联合堆载预压设计及沉降计算
一、计算采用的规范
1.采用的规范:
《港口工程地基》(JTJ250-98)
2.采用的软件:
地基计算系统(天津港湾工程研究所)
二、计算内容
钻孔D12、D16、D19、D21、G27、G30的使用期沉降计算、预压期沉降计算及残余沉降计算。
三、计算说明
真空联合堆载预压方案:
首先吹填海砂至+5m,然后在上部铺设0.5m中粗砂垫层,并打设排水板打至④1层顶部,间距1m,正方形布置,排水板打设完毕后在处理范围四周打设粘土防渗墙,然后进行真空联合堆载预压处理,处理完毕后回填开山石至使用高程5.7m。
施工流程如下:
吹填海砂至标高+5.0m→铺设0.5m砂垫层→打设排水板→边界处打设粘土拌和墙→铺设一层单面压膜防水编织布→铺三层密封膜→铺设一层土工布→铺设0.2m砂层及0.3m碎石屑→回填并堆载开山石1.2m→施工完毕,1000KN.m普夯。
加荷速率如下图所示:
真空联合堆载预压沉降计算过程如下:
使用期沉降计算:
本范围堆场使用荷载按60kPa计算,长期作用考虑准永久系数0.8。
由于大面积均载作用,不考虑地基附加应力的扩散。
使用期堆场上部结构层按80cm厚度考虑,折算成均载为20kPa。
使用期总沉降量包括:
①面层结构和土基顶部吹填砂及回填料引起的附加应力产生的沉降;
②均载60kPa作用下的沉降,准永久系数取用0.8;
③预压补填料荷载作用下的沉降。
沉降计算采用分层总和法计算,排水板从回填海砂顶部打到第④1层顶部,使用期按30a计。
采用DJS程序计算出使用期30a沉降值见各钻孔沉降汇总表(表1)。
真空联合堆载预压沉降计算:
道路、堆场区预压荷载(预压荷载指沉降稳定后在土基顶面5.7m以上的荷重)按80kPa算,真空预压荷载真空度为80kPa,上部堆载39.6kPa。
预压荷载作用下的沉降包含以下几个方面:
①土基顶面使用标高5.7m以下至原泥面之间吹填+回填土荷重引起的沉降;
②真空预压荷载80kPa引起的沉降,恒载按90d计算;
③预压补填料荷载引起的沉降。
沉降计算采用分层总和法计算,排水板从吹砂顶部打到第④1层顶部,采用DJS程序计算出真空联合堆载预压90d的沉降计算结果见各钻孔沉降汇总表(表1),各钻孔土层在预压期结束时的固结度见表2。
根据以上计算得出的沉降值可算残余沉降:
残余沉降计算:
残余沉降=使用期沉降值-真空联合堆载预压的沉降值+处理范围以下下卧层沉降。
通过调整预压荷载和预压时间使残余沉降<30cm。
各钻孔沉降汇总表(ms取1.1)表1
钻孔
使用期30a沉降(m)
预压90d沉降(m)
残余沉降(m)
G27
1.1966
1.1878
0.066
G30
1.0728
1.1194
0.000
D12
1.0716
0.9703
0.147
D16
0.6754
0.5662
0.141
D19
0.6927
0.5454
0.172
D21
0.2471
0.2599
0.000
各钻孔土层固结度汇总表表2
钻孔号
层号
土层名称
厚度(m)
固结度
沉降(m)
D12
①1
粉质粘土
1.1
1
0.0918
②
淤泥质粉质粘土
9.9
1
0.8785
④2
含粘性土碎石
2.1
④2a
粉质粘土
1.7
④2
含粘性土碎石
0.5
⑤1
粘土
3.7
0
0.0001
D16
①1
粉质粘土
1.5
1
0.1122
②
淤泥质粉质粘土
5.3
1
0.4528
④2
含粘性土碎石
1.6
⑤1
粘土
5.4
0.005
0.0021
D19
①1
粉质粘土
1.1
1
0.0894
②
淤泥质粉质粘土
4.6
1
0.4523
④2
含粘性土碎石
3.3
⑤1
粘土
4.3
0.012
0.0056
D21
①1
粉质粘土
1
1
0.0779
②
淤泥质粉质粘土
0.8
1
0.182
G27
①1
粉质粘土
1.5
1
0.1175
①2
淤泥质粉质粘土
1
1
0.0848
③1
淤泥质粘土
9.1
1
0.7132
④2
含粘性土碎石
4.2
0.992
0.274
⑤1
粘土
0.9
0
0
G30
①2
淤泥质粉质粘土
1.5
1
0.1607
④2
含粘性土碎石
12.1
0.992
0.9696
输入条件:
预压期:
第一加荷级吹砂0~90d
第二加荷级真空预压荷载+上部堆载120d~150d
使用期:
第一加荷级吹砂0~90d
第二加荷级真空预压荷载+上部堆载120d~150d
第三加荷级上部结构210d~300d
水位线2.15m
m=1.1
De=1.13mDw=0.0563m
层号
Cv(m2/d)
Ch(m2/d)
11
0.013219
0.014774
12
0.015466
0.032573
2
0.232727
0.024538
31
0.027942
0.010627
51
0.279331
0
各钻孔计算数据文件及结果见附录1~附录4:
附录1:
各钻孔使用期沉降计算输入文件
附录2:
各钻孔使用期沉降计算输出文件
附录3:
各钻孔预压期沉降计算输入文件
附录4:
各钻孔预压期沉降计算输出文件
附录1:
各钻孔使用期沉降计算输入文件
文件名D12.IN
'GCS'
3,0,1
-20,0,20/
3.04,3.04,3.04/
-20,0,20/
1.94,1.94,1.94/
19.1,9.1,27,9,0
-20,0,20/
-7.96,-7.96,-7.96/
17.7,7.7,11,2.8,0
-20,0,20/
-15.96,-15.96,-15.96/
19.8,9.8,44,16.8,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
35.28,35.28
1,2,0,0
-20,20
46.8,46.8
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,3,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,6,0,0,0
0,50,100,200,300,400
.883,.823,.78,.729,.695,.669
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.224,1.071,.996,.907,.85,.81,.81
3,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
.758,.737,.717,.69,.67,.652,.652
10950,18250
'GJS'
5,3,2,2,1,.036027,1,2
-20,-10,0,10,20
3.04,3.05,3.04,3.04,3.04
-15.96,-15.96,-15.96,-15.96,-15.96
-7.96,-7.96,-7.96,-7.96,-7.96
2.09,-3.01,-11.96
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.014774
2,.027538
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
文件名D16.IN
'GCS'
3,0,1
-20,0,20/
3.54,3.54,3.54/
-20,0,20/
2.04,2.04,2.04/
19.1,9.1,27,9,0
-20,0,20/
-3.26,-3.26,-3.26/
17.7,7.7,11,2.8,0
-20,0,20/
-10.26,-10.26,-10.26/
19.8,9.8,44,16.8,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
26.28,26.28
1,2,0,0
-20,20
34.2,34.2
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,3,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,6,0,0,0
0,50,100,200,300,400
.883,.823,.78,.729,.695,.669
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.224,1.071,.996,.907,.85,.81,.81
3,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
.758,.737,.717,.69,.67,.652,.652
10950,18250
'GJS'
5,3,2,2,1,.037514,1,2
-20,-10,0,10,20
3.54,3.54,3.54,3.54,3.54
-10.26,-10.26,-10.26,-10.26,-10.26
-3.26,-3.26,-3.26,-3.26,-3.26
2.79,-.61,-6.76
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.014774
2,.024538
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
文件名D19.IN
'GCS'
3,0,1
-20,0,20/
3.01,3.01,3.01/
-20,0,20/
1.91,1.91,1.91/
19.1,9.1,27,9,0
-20,0,20/
-2.69,-2.69,-2.69/
17.7,7.7,11,2.8,0
-20,0,20/
-10.29,-10.29,-10.29/
19.8,9.8,44,16.8,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
35.82,35.82
1,2,0,0
-20,20
37.8,37.8
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,3,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,6,0,0,0
0,50,100,200,300,400
.883,.823,.78,.729,.695,.669
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.224,1.071,.996,.907,.85,.81,.81
3,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
.758,.737,.717,.69,.67,.652,.652
10950,18250
'GJS'
5,3,2,2,1,.039691,1,2
-20,-10,0,10,20
3.01,3.01,3.01,3.01,3.01
-10.29,-10.29,-10.29,-10.29,-10.29
-2.69,-2.69,-2.69,-2.69,-2.69
2.46,-.39,-6.49
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.014774
2,.024538
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
文件名D21.IN
'GCS'
2,0,1
-20,0,20/
3.12,3.12,3.12/
-20,0,20/
2.12,2.12,2.12/
19.1,9.1,27,9,0
-20,0,20/
.32,.32,.32/
17.7,7.7,11,2.8,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
33.84,33.84
1,2,0,0
-20,20
25.2,25.2
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,2,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,6,0,0,0
0,50,100,200,300,400
.883,.823,.78,.729,.695,.669
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.224,1.071,.996,.907,.85,.81,.81
10950,18250
'GJS'
5,2,2,2,1,.019588,1,2
-20,-10,0,10,20
3.12,3.12,3.12,3.12,3.12
.32,.32,.32,.32,.32
.32,.32,.32,.32,.32
2.62,1.22
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.014774
2,.024538
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
文件名G27.IN
'GCS'
5,0,1
-20,0,20/
3.5,3.5,3.5/
-20,0,20/
2,2,2/
19.1,9.1,27,9,0
-20,0,20/
1,1,1/
18.1,8.1,9,2.7,0
-20,0,20/
-8.1,-8.1,-8.1/
17.7,7.7,11,2.8,0
-20,0,20/
-12.3,-12.3,-12.3/
17.6,7.6,11,3.1,0
-20,0,20/
-17.6,-17.6,-17.6/
19.8,9.8,44,16.8,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
27,27
1,2,0,0
-20,20
46.8,46.8
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,5,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,6,0,0,0
0,50,100,200,300,400
.883,.823,.78,.729,.695,.669
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.123,.966,.904,.834,.79,.76,.76
3,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.224,1.071,.996,.907,.85,.81,.81
4,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.299,1.178,1.104,1.001,.93,.879,.879
5,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
.758,.737,.717,.69,.67,.652,.652
10950,18250
'GJS'
5,5,2,2,1,.026952,1,4
-20,-10,0,10,20
3.5,3.5,3.5,3.5,3.5
-17.6,-17.6,-17.6,-17.6,-17.6
-12.3,-12.3,-12.3,-12.3,-12.3
2.75,1.5,-3.55,-10.2,-14.95
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.014774
2,.032573
3,.024538
4,.010627
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
文件名G30.IN
'GCS'
2,0,1
-20,0,20/
3.5,3.5,3.5/
-20,0,20/
2,2,2/
18.1,8.1,9,2.7,0
-20,0,20/
-10.1,-10.1,-10.1/
17.6,7.6,11,3.1,0
0/
2.15/
'WHS'
1,3,0
1,2,0,0
-20,20
27,27
1,2,0,0
-20,20
41.4,41.4
1,2,0,0
-20,20
68,68
'CJS'
5,1,2,2,1.1
-20,-10,0,10,20
1,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.123,.966,.904,.834,.79,.76,.76
2,7,0,0,0
0,50,100,200,300,400,500
1.299,1.178,1.104,1.001,.93,.879,.879
10950,18250
'GJS'
5,2,2,2,1,.007625,1,2
-20,-10,0,10,20
3.5,3.5,3.5,3.5,3.5
-10.1,-10.1,-10.1,-10.1,-10.1
-10.1,-10.1,-10.1,-10.1,-10.1
2.75,-4.05
10950,18250
0,90,210
90,120,300
1.128,.0563,-20,20
1,.032573
2,.010627
'HTS'
1,0,1,0
'GCM'
:
\软件\专业应用软件\地基计算系统-202862-优盘狗\Support\G33.IN
附录2:
各钻孔使用期沉降计算输出文件
数据文件名:
D12.DDD
*****工程断面数据段(GCS)*****
M=3N=0NS=1
AX=-20.000.0020.00
AY=3.043.043.04
*****1*****
BX=-20.000.0020.00
BY=1.941.941.94
GS=19.100GL=9.100C=27.000F=9.000MG=0
*****2*****
BX=-20
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 真空 联合 预压 设计 沉降 计算