预压理论在强夯处理山区高填方地基中的应用
2012-06-13李昕刘华春邓睿
重庆建筑 2012年9期
李昕,刘华春,邓睿
(1重庆市建筑科学研究院,重庆400015;2重庆市城市建设发展有限公司,重庆401120)
1 概述
强夯法处理地基加固效果显著,设备简单,施工方便,在国内外已广泛应用于公路、码头、机场及工业与民用建筑地基中[1]。在山区填方地基中,填方深度大、强夯有效加固深度有限是强夯应用的瓶颈。山区地基填土以开山泥岩或砂岩碎块石为主,渗透性良好,孔隙水压消散时间短,为填土在附加应力作用下强度指标提高提供了有利条件。
本文在强夯地基工程实践中引入上部有效加固土层对下部弹性区域土层的预压作用,一定条件下提高了强夯的可加固深度。从而扩大了强夯法在山区高填方地基处理中的应用范围。
2 堆载预压非饱和土理论
堆载预压法作为处理饱和土地基的常用方法已被列入规范[2]。预压加固饱和土机理是通过加载给地基施加应力,使饱和土中液体排出,孔隙水压消散,颗粒间有效应力增加,从而提高地基的强度。工程中经过开挖、重塑再压实的土一般为非饱和土,而非饱和土则在外加荷载作用下,排出气体和液体,地基的有效应力一样增大。
土体的承载能力等都与土的抗剪强度有关,土的抗剪强度又取决于土中的应力状态,利用Mohr-Coulomb破坏准则和有效应力概念(Terzaghi,1936),可表达饱和土的抗剪强度:

式中:
τff-破坏时破坏面上的剪应力;
c'-有效粘聚力,即法向有效应力为零时的抗剪强度;
(σf-uw)f-破坏时破坏面上的法向有效应力;
φ'-有效内摩擦角。……
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