关于“公路软基超载预压卸载时间确定的沉降速率法研究”的讨论
关于“公路软基超载预压卸载时间确定的沉
降速率法研究”的讨论 岩土工程2007年
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关于"公路软基超载预压卸载时间确定的沉降速率法研究"的讨论 刘吉福
(1.华南理工大学,广东广州510640;2.广东省航盛工程有限公司,广东广州511442) 中图分类号:TU433:TU416.12文献标识码:A文章编号:1000—4548(2007)06—0954—02
作者简介t刘吉福(1971一),男,博士研究生,高级工程师,主要从事公路软基处理施工,监测,科研等工作.
Discussionon"Settlementratemethodfordeterminingthesurchargeremoval
timeforembankmentonsoftground—
LIEJi.fu"2
(1.SouthC~inaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.GuangdongProvin
ceHangshengConsa-ucfionGroupCo.Ltd.Guangzhou511442,China)
最近认真拜读了杨涛教授等人发表于《岩土工程》
20006年第11期的论文"公路软基超载预压卸载时间确定的沉
降速率法研究"llI(以下简称"原文"),受益匪浅.同时也发
现两点值得商榷之处,在此提出,仅供探讨.
(1)剩余沉降与工后沉降的区别
从文献[2】中公式Vs=ps,推导过程可知,剩余沉降指通
车时剩余的主固结沉降,与工后沉降不同.对于公路工程,
工后沉降是路面使用年限T(一般情况,沥青路面15a,
混凝土路面30a[31)内的沉降.
规范
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中
规定
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的是容许工后沉降
.如果不考虑次固结,与的换算关系为
Sr=.(1)
l—e
由式(1)可知,天然地基的剩余沉降与工后沉降可能相 差很大,采用竖向排水处理的地基两者往往相等,即Srr=Sr. 文献[2】中工程实例采用袋装砂井处理,S盯=Sr,所以直接采 用了容许工后沉降.既然Vs=表示沉降速率与剩余 (主固结)沉降的关系,它就不仅适用于等载情况,而且适 用于超载情况.因此,原文式(12)在=ps,基础上增加修 正系数是欠妥的.同样,原文式(13)中既然采用容许工后 沉降概念,则应按照式(1)换算.
(2)卸载沉降速率
标准
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原文中推导出超载时的卸载沉降速率标准
Vsao=,(2)
l(e'一ePTb"")1
+l_——,(3)
?g(e一e)i=1
式中,,q,,,n分别为容许工后沉降,第f级
荷载增量的加载速率,起始时间,终止时间,等载对应的荷载 增量级数,其他符号见原文.
根据式(2),(3)可知,荷载增量的加载速率,起始时间, 终止时间,加载持续时间等加载参数改变,则和都会改 变,这是不合理的,对实际工程中判定卸载时机也是非常不方 便的.为了说明其不合理性,现分析同一断面的两种加载情况, 两种加载情况均是等载预压(预压荷载总量相等),但是两种 加载情况的加载参数不同,按照原文对的推导过程,可以推 导得到两种加载情况的沉降速率之比
?(e一e)
=
_-?————?.(4)
q,fe一e-1",
式中,l,qlf',分别为第一种加载情况的加载级数, 第f级荷载增量的加载速率,起始时间,终止时间;m,q ,分别为第二种加载情况的加载级数,第f级荷载增量 的加载速率,起始时间,终止时间.
由式(4)可见,大部分情况下不等于l,按照原文的 推理,如果加载情况l的卸载沉降速率标准为,则加载情 况2的卸载标准应为Vsa=Vsae,即同一断面的等载预压,相 同的容许工后沉降情况下,如果加载参数不同,则卸载沉降速 率标准也不相同.显然这是不合理的.因此,式(3)计算得 到的是超载预压与等载等载预压时的实际沉降速率之比,不 一
定等于超载预压与等载预压时的卸载沉降速率标准之比. 原文的超载卸载沉降速率标准还有"超载不能缩短工期" 的缺点.设实测沉降速率为,超载预压时实测沉降速率为 ,等载预压卸载沉降速率标准为v,按照原文超载预压卸 载沉降速率标准Vs_o=V,则有
:=.(5)
‰
因此,当超载预压满足卸载标准即实测沉降速率 时,等载预压也满足卸载标准即实测沉降速率Vsae,即超 载和等载同时满足卸载条件.因此,按照此超载卸载标准体现 不出超载可以缩短工期的优点.
根据文献[2】的推导结果,文献[5】不考虑次固结沉降,推 导得到超载(欠载)时的卸载沉降速率标准为
讨论稿收稿日期:2006一O8—3O
答复稿收稿日期I2006—09—18
第6期讨论955
.
=
fls=【S.+J,(6)
式中,为超载(或欠载)部分荷载对应的最终主固结沉降
(欠载时为负值).S可以根据某级预压时间较长的荷载对应
的沉降监测
资料
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推算得到最终主固结沉降后,再根据荷载与沉
降基本成正比的关系得到.
由式(6)可知,超载(或欠载)预压时的卸载沉降速率
标准只与超载(或欠载)产生的最终主固结沉降,容许工后沉
降,路面设计使用年限,等有关,与加载参数无关.
参考文献:
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速率法研究【J】.岩土工程,2006,28(11):1942—1943.
(YANGTao,LIGuo—wei.Settlementratemethodfor
determiningsurchargeremovaltimeforembankmentonsoft ground[J].ChineseJournalofGeotechnicalEngineering, 2006,28(11):1942—1943.(inChinese))
【2】刘吉福,陈新华.应用沉降速率法计算软土路堤剩余沉降
【J].岩土工程,2003,25(2):233—235.(LIUJi?fu,
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【3】JTGD30---2004公路路基设计规范【s】.北京:人民交通出
版社,2004:70—71.(JTGD30--2004Specificationsfor
designofhi【gllwaysubgrades[S].Beijing:China
CommunicationsPress,2004:70—71.(inChinese))
[4】刘吉福,莫海鸿,魏金霞.对工后沉降法确定卸载时机的
研究[J】.岩石力学与工程,2006,25(增刊2):3518—
3522.(LIUJi-fu,MOHai—hong,WEIJin—xia.Studyof
decisionoftimetounloadusingmethodofsettlementafter
construction[J].ChineseJoumalofRockMechanicsand Engineering,2006,25(Supp.2):3518—3522.(inChinese))
【5】刘吉福,莫海鸿.对沉降速率法确定卸载时机的认识[J].
岩石力学与工程,2007,26(增1):2811—2819.(LIU
Ji—fu.MOHai-hong.Decisionoftimetounloadusingmethod ofsettlementvelocity【J】.ChineseJournalofRockMechanics andEngineering,2007,26(S1):2811—2819.(inChinese))
对"公路软基超载预压卸荷时间确定的沉降速率法研究"讨论的答复
杨涛,李国维一
(1.上海理工大学城市建设与环境工程学院,上海200093;2.河海大学岩土工程研究
所,南京210098)
中图分类号:TU433;U416.12文献标识码:A文章标号:1000—4548(2007)06—0955—02
作者简介:杨涛(1962一),男,江苏南京人,博士,教授,主要从事公路软基加固和复合
地基沉降理论方面的研究.
Replytothediscussionon搿settlementratemethodfordeterminingthesurchargeremoval
timeforembankmentonsoftground—
YANGTao',LIGuo.wei
(1.CollegeofUrbanConstructionandEnvironmentEngineering.UniversityofShanghaifor
ScienceandTechnology,Shanghai200093, China;2.ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUnNe~ity,Nanjing210098
,China)
非常感谢刘吉福对"公路软基超载预压卸荷时间确定的沉性较差采用排水固结法
处理的情况下才适于采用超载预压法.
降速率法研究"(以下简称"原文")的关注和讨论,现就讨论此外,研究发现,超载可
大大减小次固结沉降I3】.原文讨论的
中提出的问题进行答复,不妥之处,敬请批评指正是超载预压卸荷时机确定问题,
盯=S是可 不考虑次固结取S
(1)从概念上讲,工后沉降与剩余沉降二者显然是以满足工程精度要求的.
不同的.如果不考虑次固结,有(2)刘吉福建立了恒载下沉降速率与相应的剩余沉
降(下
一
Scr=Srl—Sa+,(1)
为公路竣工时刻,为沉降稳定时刻,AT为设计基准期. 从(1)式可见,某一恒载下剩余沉降与工后沉降间的数 量关系取决于地基土的固结性质,由于设计基准期较长,渗透 性较好的天然地基或者经过排水固结法处理的地基,在设计基 准期末基本上可以完成主固结沉降.正因为如此,有关学者认 为工后沉降大小为剩余沉降与次固结沉降之和l】'21.实际地基 处理设计中,只有当天然地基渗透性较好,或者天然地基渗透 视为工后沉降)的关系式I4】
=
fls.(2)
若恒载为等载,式(2)为等载沉降速率与等载工后沉降的关 系;若恒载为超载,则为超载沉降速率与超载工后沉降的关系. 工后沉降控制是针对等载的,原文试图建立超载沉降速率与等 载工后沉降间的关系,这样确定超载预压卸载时间更为方便. 对于瞬时加载,式(2)是成立的.对于分级填筑路堤情 况,式(2)在推导过程中将分级等速加荷引起的沉降简化为