黄土地区填挖交界地基变形研究

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为探究填挖交界地基变形特性,本文以兰州市青白石某填方工程为研究对象,通过填挖交界地基竖向、水平向位移现场监测及数值计算,对地基变形规律和影响因素进行了研究。具体工作和研究结果如下:从理论角度分析,由于原状土与回填土在土体孔隙比变化、饱和度变化、水重度变化以及土体重度变化等方面的不同,导致原状土与回填土在地基变形方面存在一定差异。此外原状土由于年代久远,一般只考虑原状土在附加应力下的地基变形,而回填土变形不仅要考虑附加应力还要考虑自重应力下的变形。工后变形监测表明:填挖交界地基的沉降主要集中在回填体中下部区域,该区域沉降约占地基总沉降75%以上;当回填厚度从15m增加到20m时,回填体沉降所占地基总沉降比例从46.7%增大至54.4%;采用基于部分实测数据的回归分析法可以较为准确预测填挖交界地基沉降随时间变化情况;水平位移最大发生区域在填挖交界面顶部,对于30°的坡面,当回填厚度从10m增加到20m时,其最大水平位移从135mm减小至65mm;监测期间,地基水平位移增长最早在约158d开始出现减缓,而对应监测点的沉降未出现减缓迹象,仍在继续增大。采用有限差分软件FLAC3D研究了压实度、坡度、回填高度、荷载分布以及荷载大小对填挖交界地基变形影响规律,结果表明:地基发生水平位移的区域主要集中在填挖交界面以上的回填土区;压实度的提高可以降低回填体变形,但当压实度提高至0.93时,地基的沉降以及水平位移已不再发生显著降低;交界面坡度在30°-55°,地基的沉降及水平位移随着坡度的增大而增大;地基的沉降与回填高度大致呈线性关系,但荷载大小对地基水平位移影响较弱;荷载在原地基分布时,地基的沉降与水平位移值最小,而在原地基和回填土区均有分布时,地基变形最大。根据现场监测和数值模拟结果认为,土体沿顺坡方向不均匀沉降导致地基表层产生一定程度的上下错动,地基水平位移则是导致填挖交界地基产生开裂的主要因素;压实度提高至0.93、坡度控制在30°以下、附加荷载远离填挖交界区域以及控制施工质量等可以有效降低填挖交界地基变形。
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