天津市建筑垃圾堆山造景工程地基稳定性评价

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天津市建筑垃圾堆山工程是城市废弃资源的再生利用,是天津市迎接2008年奥运会所拟建的体育场馆配套项目,也是一座为净化环境而建立的市民休闲广场,为城市创造一个新的旅游风景点。场区内除广泛分布有厚度较大的高含水量、高孔隙比、高压缩性、低强度的冲填土外,其余地层均为天津市地区典型的土质偏软、中高压缩性的软土,施工中和使用期间地基的稳定性是主要工程地质问题,特别是在此类软土地基上实施高填土堆山工程,地基的稳定性问题尤显重要。基于软土地基BIOT固结基本原理与数值计算模型的基础,利用考虑固结效应的ANSYS有限元计算方法,对工程分级加荷施工过程中,软土地基的固结变形、孔隙水压力分布等进行弹塑性有限元计算分析,分别从应力和位移两个角度,采用安全图判断法、侧向位移速率法、有效应力路径法对软土地基稳定性进行了评价。结果得出:场区浅部淤泥质软土对地基稳定性起到关键作用,加荷速率和加荷增量对软土地基稳定性起到控制作用,只有较长的静压时间,才能确保地基中孔隙水压力可能消散到最小值,从而提高地基的强度,使地基稳定性得到提高。如果填土时间过短(小于1年),会造成山体坡脚处出现大的地面隆起,地基产生很大的塑性挤出,出现地基不稳定情况,在工期允许的条件下,采用合理的剖面形式及加荷方案,利用堆载预压是一种以时间换取金钱的最经济合理的处理方案。提出了清理淤泥,设置反压平台、加速排水以及控制堆载速率等预防措施,在施工过程中,应进行孔隙水压力监测工作,密切关注软土地基变化趋势,对稳定性做出合理评价,以保证工程的顺利实施。在施工过程中,对包括侧向位移、孔隙水压力、土压力、沉降等方面进行了现场监测。现场监测数据分析表明:由于堆加荷载,地基的侧向变形、山体坡脚的隆起都是存在的,证明了堆山监测项目的重要性和必要性。本文介绍的计算方法和结论,在类似工程的初步设计、施工组织、监测控制方面有一定的实际意义。
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