專利名稱：一種混合輕量土使用厚度的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋臺(tái)背填土工程中采用混合輕量土作為回填料的厚度確定方法，屬于土建技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混合輕量土是由原料土、固化劑、水、輕質(zhì)材料等按一定比例組成，其密度及強(qiáng)度均可調(diào)節(jié)。工程中采用輕量土是為了減少填土下臥層土體的沉降量，進(jìn)而保證工程的正常運(yùn)行。然而由于工程地質(zhì)條件差異較大，有些地方填土下臥層土體的性質(zhì)較好，則輕量土換填厚度就較?。幌喾慈籼钔料屡P層土體的性質(zhì)較差，則輕量土換填厚度就較大。目前工程中對(duì)于混合輕量土換填厚度沒有明確的確定方法，主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，沒有統(tǒng)一的依據(jù)，結(jié)果也很不可靠且風(fēng)險(xiǎn)大，成本高。因此，如何根據(jù)工程中填土下臥層的性質(zhì)來決定輕量土的回填厚度顯得尤為重要，也是當(dāng)前工程界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)不同工程中特別是橋臺(tái)背填土工程中的混合輕量土厚度的確定方法，可操作性強(qiáng)，成本低廉，使用效果好，解決了現(xiàn)有方法實(shí)施成本高、隨意性強(qiáng)、結(jié)果不可靠或不能體現(xiàn)特殊性的缺點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種混合輕量土使用厚度的確定方法，將混合輕量土作為回填土使用，按照如下步驟確定(1)按《巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001》的標(biāo)準(zhǔn)來確定回填土下臥層土體的厚度、模量及重度；(2)根據(jù)天然地基的厚度確定其沉降量；(3)假設(shè)根據(jù)分層總和法混合輕量土產(chǎn)生的總的沉降量正好為步驟(2)的沉降量，得出此時(shí)輕量土的厚度H，使用的輕量土的厚度只要不小于所述的H即可。
具體的，步驟(2)中天然地基沉降量的確定按如下公式①進(jìn)行 式中S為天然地基的沉降量；p0為天然地基自重引起的荷載；Esi為天然地基的壓縮模量；s為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》；αi，αi-1為平均附加應(yīng)力系數(shù)，可查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》；Zi，Zi-1為分層法中第i層土的底面及頂面深度；n為分層法中分層的層數(shù)，可根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》確定。
本發(fā)明中，回填土為混合輕量土，由于不同組成的輕量土參數(shù)不同，步驟(3)中，假設(shè)取混合輕量土的密度相對(duì)高值為1.2×103kg/m3，模量取相對(duì)低值，10KN/m3；作為回填土的混合輕量土厚度的確定如式②進(jìn)行 式中s為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》，同式①；αi，αi-1為平均附加應(yīng)力系數(shù)，可查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》，同式①；S為天然地基的沉降量；p1為天然地基自重及回填土自重引起的荷載；Eb為回填土的壓縮模量；Esi為天然地基的壓縮模量；n為分層法中分層的層數(shù)。
進(jìn)一步，所述的混合輕量土優(yōu)選重量配比如下砂占69.46％，水泥是采用32.5#的普通硅酸鹽水泥，占12.80％；聚苯乙烯(顆粒)為粒徑為1～4mm球粒，占2.04％；水占15.70％。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果體現(xiàn)在本發(fā)明所述的方法可操作性強(qiáng)，成本低廉，結(jié)果可靠，效果好。
具體實(shí)施例方式
以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1某高速公路為了減輕填土自重采用混合輕量土作為回填料。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的巖土工程地質(zhì)勘察得到填土下臥層的厚度為14m，重度為17.2kN/m3，模量為2.0MPa。
天然地基厚度為14m，根據(jù)式①計(jì)算得到的沉降量為160.14cm，具體計(jì)算見表1表1 天然地基沉降量的計(jì)算 式①中，P0按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002》取其自重為241kPa，Esi根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001》的標(biāo)準(zhǔn)來確定天然地基的壓縮模量為2.0MPa。
輕量土的高度結(jié)合表1和線性拉格朗日插值函數(shù)進(jìn)行確定。
輕量土的填土高度為14-(8+4.23)(6+12.57)-(8+4.23)×(12.57-4.23)+4.23=6.6m]]>
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行輕量土的高度確定，實(shí)際采用的高度只要不小于6.6m，即可滿足工程需要。
實(shí)踐中，采用的混合輕量土填土高度為6.7m，效果良好。
權(quán)利要求
1.一種混合輕量土使用厚度的確定方法，將混合輕量土作為回填土使用，其特征在于按照如下步驟確定(1)按《巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001》的標(biāo)準(zhǔn)來確定回填土下臥層土體的厚度、模量及重度；(2)根據(jù)天然地基的厚度確定其沉降量；(3)假設(shè)根據(jù)分層總和法混合輕量土產(chǎn)生的總的沉降量正好為步驟(2)的沉降量，得出此時(shí)輕量土的厚度H，使用的輕量土的厚度只要不小于所述的H即可。
2.如權(quán)利要求1所述混合輕量土使用厚度的確定方法，其特征在于步驟(2)中沉降量的確定按如下公式進(jìn)行 式中S為天然地基的沉降量；p0為天然地基自重引起的荷載；Esi為天然地基的壓縮模量；s為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；αi，αi-1為平均附加應(yīng)力系數(shù)；Zi，Zi-1為分層法中第i層土的底面及頂面深度；n為分層法中分層的層數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述混合輕量土使用厚度的確定方法，其特征在于步驟(3)中混合輕量土厚度H的確定按如下公式進(jìn)行 式中s為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；αi，αi-1為平均附加應(yīng)力系數(shù)；S為天然地基的沉降量；p1為天然地基自重及回填土自重引起的荷載；Eb為回填土的壓縮模量；Esi為天然地基的壓縮模量；n為分層法中分層的層數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述混合輕量土使用厚度的確定方法，其特征在于所述的混合輕量土重量配比如下砂占69.46％，水泥為32.5#的普通硅酸鹽水泥，占12.80％；聚苯乙烯(顆粒)為粒徑為1～4mm球粒，占2.04％；水占15.70％。
全文摘要
本發(fā)明涉及橋臺(tái)背填土工程中采用混合輕量土作為回填料的厚度確定方法。所述方法按照如下步驟確定(1)按《巖土工程勘察規(guī)范GB50021－2001》的標(biāo)準(zhǔn)來確定回填土下臥層土體的厚度、模量及重度；(2)根據(jù)天然地基的厚度確定其沉降量；(3)假設(shè)根據(jù)分層總和法混合輕量土產(chǎn)生的總的沉降量正好為步驟(2)的沉降量，得出此時(shí)輕量土的厚度H，使用的輕量土的厚度只要不小于所述的H即可。本方法可操作性強(qiáng)，成本低廉，結(jié)果可靠，效果好。
文檔編號(hào)E01D19/02GK101033611SQ20071006790
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月31日
發(fā)明者杜時(shí)貴, 羅戰(zhàn)友 申請(qǐng)人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院