專利名稱：堤身沉降控制方法
技術領域：
本發明涉及一種堤身沉降控制方法，可以適用于堤身落底結構，也適合于“懸浮式”斜坡堤。
背景技術：
近二十年來，爆炸置換法處理軟基技術在全國已得到大規模應用，在工程實踐中，本發明人解決了"懸浮式"斜坡堤結構堤身的設計和施工問題，在大厚度軟基上建成了海堤，在多個傾斜的海岸灘涂上做成了(圍堤)護岸堤，在高靈敏的軟基上采用爆炸處理軟基技術筑堤成功；同時，在理論上提出了控制加載爆炸擠淤置換法(中國專利N0.03119314.5)，在施工方法上總結出了控制加載爆炸擠淤置換施工工法(YJGF100-2006)，在規范制定上參與完成了海堤工程爆炸置換法處理軟基技術規范(DB33/T 839-2011)。但在理論研究和設計計算方法上落后于工程實踐，其原因在于一方面爆炸處理軟基技術難于在實驗室模擬，雖然有很多理論研究文章，但基本上不能用于直接指導設計和施工；另一方面是參與施工實踐的工程人員沒把發現的問題提煉到理論高度，還只停留在經驗的層面上。海堤地基處理設計和施工的成敗的關鍵是堤身的穩定和沉降控制。穩定計算仍然采用圓弧滑動法。雖然認為對堤身下臥土層為較厚軟土的堤身結構，結構安全的控制因素是承載力而不是穩定性，但基于堤身結構的穩定和承載力計算的理論基礎均為土的極限平衡理論，只是土的滑移線(破壞面)形狀有差異，因此，只要安全系數選取合適，經驗較多，斜坡式海堤統一采用圓弧滑動法計算是可以的，這在很多工程中得到實際驗證。但對于堤身沉降，尤其是“懸浮式”斜坡堤的堤頂沉降，還沒有合適的辦法進行計算和控制。現在一般采用“分層總和法”計算沉降，并認為計算得出的大部分沉降均在施工期結束。但是實際上，堤身沉降一般應包括堤身下臥土層的固結、土體的側向擠壓變形和堤身自身的壓縮三部分。土層的固結例如可以通過“分層總和法”計算，但這種計算是建立在原狀土的物理力學指標和堤身靜載荷情況下的，而爆炸置換法處理軟基施工對土層有多種作用效果，也受較多因素影響，在沉降計算中這些因素難于準確估計。土體的側向擠壓變形例如與土的物理力學性質有關，也與堤身穩定計算所取的安全系數大小有關。堤身自身壓縮和拋填料的粒徑及含泥砂量大小關系很大，更要考慮波浪、水流等影響因素，以及堤頂的工程活動。后兩項是在計算中無法準確估計的，可以通過施工時的控制和監測予以解決。現有技術中還沒有提出對堤身的沉降進行控制的方法，以及加以預測的可操作和可靠的方法。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種對堤身的沉降加以控制的方法。本發明目的還包括提供一種對堤身的沉降加以計算的可操作并可靠的方法。本發明提供了一種堤身沉降控制方法，包括:在施工前計算地基最終沉降量(S)；在施工過程中，通過爆炸置換對軟基進行處理；以及在爆炸置換處理完成后，通過在原堤身設計高度的基礎上增加拋填超高，來進行超高拋填，其中，根據所計算出的所述地基最終沉降量和堤身壓縮量來計算拋填超高。根據本發明的堤身沉降控制方法，拋填超高AHd可以由以下表達式表示:AHd =AS+BHd，其中，S為所計算出的所述地基最終沉降量，Hd為堤身設計總厚度，A的取值范圍是
0.2到0.4并且B的取值范圍是0.01到0.03。BHd可以反映堤身壓縮量。根據本發明的堤身沉降控制方法，還可以包括以下步驟:在超高拋填完成之后，觀測堤頂沉降量與時間的關系，對所得到的數據進行數據分析和曲線擬合，根據擬合得到的曲線計算沉降速率以及施工后沉降量，其中，按照以下曲線表達式對所述所得到的數據進行曲線擬合，
權利要求
1.一種堤身沉降控制方法，包括以下步驟: 在施工前計算地基最終沉降量(S)； 在施工過程中，通過爆炸置換對軟基進行處理；以及 在爆炸置換處理完成后，通過在原堤身設計高度的基礎上增加拋填超高，來進行超高拋填，其中，根據所計算出的所述地基最終沉降量和堤身壓縮量來計算拋填超高。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述拋填超高(AHd)由以下表達式表示:AHd = AS+BHd, 其中，S為所計算出的所述地基最終沉降量，Hd為堤身設計總厚度，A的取值范圍是0.2到0.4并且B的取值范圍是0.01到0.03。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過分層總和法來計算所述最終沉降量，其中，所述最終沉降量(S)滿足以下公式:
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，^具有以下表達式
5.根據權利要求1所述的方法，還包括以下步驟: 在超高拋填完成之后，觀測堤頂沉降量與時間的關系，對所得到的數據進行數據分析和曲線擬合，根據擬合得到的曲線計算沉降速率以及施工后沉降量，其中，按照以下曲線表達式對所述所得到的數據進行曲線擬合，
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，將所述曲線表達式轉換為以下直線公式， S' = a T+β 其中，
7.根據權利要求5所述的方法，還包括以下步驟: 當所計算出的施工后沉降值滿足預定條件時，進行之后的工程；以及 當所計算出的施工后沉降值不滿足所述預定條件時，進行補拋。
8.根據權利要求5所述的方法，還包括以下步驟: 如果在執行堤身護面施工時根據所計算出的沉降速率判斷出沉降尚未結束，根據所述施工后沉降量預留沉降量。
全文摘要
本發明提供了一種堤身沉降控制方法，包括以下步驟在施工前計算地基最終沉降量(S)；在施工過程中，通過爆炸置換對軟基進行處理；以及在爆炸置換處理完成后，通過在原堤身設計高度的基礎上增加拋填超高，來進行超高拋填，其中，根據所計算出的所述地基最終沉降量和堤身壓縮量來計算拋填超高。
文檔編號E02B3/04GK103215914SQ20121002533
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者江禮茂, 蔣昭鑣, 吳京平, 江禮凡 申請人:寧波科寧爆炸技術工程有限公司, 浙江省水利河口研究院