[发明专利]堤身沉降控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种堤身沉降控制方法，可以适用于堤身落底结构，也适合于“悬浮式”斜坡堤。

背景技术

近二十年来，爆炸置换法处理软基技术在全国已得到大规模应用，在工程实践中，本发明人解决了″悬浮式″斜坡堤结构堤身的设计和施工问题，在大厚度软基上建成了海堤，在多个倾斜的海岸滩涂上做成了(围堤)护岸堤，在高灵敏的软基上采用爆炸处理软基技术筑堤成功；同时，在理论上提出了控制加载爆炸挤淤置换法(中国专利No.03119314.5)，在施工方法上总结出了控制加载爆炸挤淤置换施工工法(YJGF100-2006)，在规范制定上参与完成了海堤工程爆炸置换法处理软基技术规范(DB33/T 839-2011)。

但在理论研究和设计计算方法上落后于工程实践，其原因在于一方面爆炸处理软基技术难于在实验室模拟，虽然有很多理论研究文章，但基本上不能用于直接指导设计和施工；另一方面是参与施工实践的工程人员没把发现的问题提炼到理论高度，还只停留在经验的层面上。

海堤地基处理设计和施工的成败的关键是堤身的稳定和沉降控制。稳定计算仍然采用圆弧滑动法。虽然认为对堤身下卧土层为较厚软土的堤身结构，结构安全的控制因素是承载力而不是稳定性，但基于堤身结构的稳定和承载力计算的理论基础均为土的极限平衡理论，只是土的滑移线(破坏面)形状有差异，因此，只要安全系数选取合适，经验较多，斜坡式海堤统一采用圆弧滑动法计算是可以的，这在很多工程中得到实际验证。

但对于堤身沉降，尤其是“悬浮式”斜坡堤的堤顶沉降，还没有合适的办法进行计算和控制。现在一般采用“分层总和法”计算沉降，并认为计算得出的大部分沉降均在施工期结束。但是实际上，堤身沉降一般应包括堤身下卧土层的固结、土体的侧向挤压变形和堤身自身的压缩三部分。

土层的固结例如可以通过“分层总和法”计算，但这种计算是建立在原状土的物理力学指标和堤身静载荷情况下的，而爆炸置换法处理软基施工对土层有多种作用效果，也受较多因素影响，在沉降计算中这些因素难于准确估计。

土体的侧向挤压变形例如与土的物理力学性质有关，也与堤身稳定计算所取的安全系数大小有关。

堤身自身压缩和抛填料的粒径及含泥砂量大小关系很大，更要考虑波浪、水流等影响因素，以及堤顶的工程活动。后两项是在计算中无法准确估计的，可以通过施工时的控制和监测予以解决。

现有技术中还没有提出对堤身的沉降进行控制的方法，以及加以预测的可操作和可靠的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种对堤身的沉降加以控制的方法。本发明目的还包括提供一种对堤身的沉降加以计算的可操作并可靠的方法。

本发明提供了一种堤身沉降控制方法，包括：在施工前计算地基最终沉降量(S)；在施工过程中，通过爆炸置换对软基进行处理；以及在爆炸置换处理完成后，通过在原堤身设计高度的基础上增加抛填超高，来进行超高抛填，其中，根据所计算出的所述地基最终沉降量和堤身压缩量来计算抛填超高。

根据本发明的堤身沉降控制方法，抛填超高ΔHd可以由以下表达式表示：ΔHd＝AS+BHd，其中，S为所计算出的所述地基最终沉降量，Hd为堤身设计总厚度，A的取值范围是0.2到0.4并且B的取值范围是0.01到0.03。BHd可以反映堤身压缩量。

根据本发明的堤身沉降控制方法，还可以包括以下步骤：在超高抛填完成之后，观测堤顶沉降量与时间的关系，对所得到的数据进行数据分析和曲线拟合，根据拟合得到的曲线计算沉降速率以及施工后沉降量，其中，按照以下曲线表达式对所述所得到的数据进行曲线拟合，