管线工程软土地基处理应用研究

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当较长的输水管线穿越软弱地基时,由于软弱地基土承载力低,容易导致施工机械塌陷、施工困难、易引发安全事故。因此针对输水管线穿越软弱地基,寻求经济合理的施工方案及地基处理方法,具有重要的现实意义和工程借鉴价值。本文在广泛查阅国内外相关研究成果的基础上,以长兴岛临港工业区二期供水工程为背景,通过对淤泥质粉质粘土的物理力学性质实验研究、实验数据统计分析、试验段的数值模拟、试验段的现场检测试验相结合的方法对管线的软弱地基处理开展了如下研究工作:通过对80多处淤泥质粉质粘土的物理力学性质指标的实验及统计分析,得出了天然含水量与孔隙比、重度与孔隙比、液限与塑性指数之间的经验公式;对实验得到的力学性能指标进行定性和定量分析,通过定量分析为工程施工科学合理的选择地基处理方式提供理论依据;通过方案比选,最终确定采用抛石挤淤加固淤泥质粉质粘土地基的处理方法,并通过理论分析得出抛石挤淤抛石总厚度的计算公式及抛石挤入淤泥中的深度和高出淤泥面的厚度的关系公式;基于FLAC3D数值分析软件分别模拟了抛石挤淤碎石垫层厚度为1.00m、1.25m.1.50m、1.75m、2.00m这五种情况下的地基承载力与沉降量的关系,结合数值模拟结果及地基承载力的设计要求,合理确定试验段抛石挤淤碎石垫层的厚度;最后通过对现场试验段12个点的重型动力触探试验,检测了试验段采用抛石挤淤处理淤泥质粉质粘土地基后的地基承载力。研究和实测结果均表明,试验段采用1.5m厚的碎石垫层后地基承载力能满足设计及施工要求,因此采用抛石挤淤可以解决淤泥质粉质粘土地基承载力低的问题。
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