机场跑道软土地基处理方案的可靠度分析 机场跑道

机场跑道软土地基处理方案的可靠度分析 机场跑道 摘要：在分析机场跑道软土地基处理方案的可靠度时，最关键的内容就是对地基的沉降进行分析。因此在研究地基处理所产生的沉降状态。在地基的设计过程中，其基础要求就是对工后的残余沉降进行严格的控制，即经过某种方法能够使软土地基产生最终的固结沉降量，且该沉降量和预期的要求相符。关键词：机场路道；软土地基；可靠度分析中图分类号：文件标识码:A一、可靠度分析的概念工程的可靠度是指在特定的条件立即间内，工程能够实现预定功效的能力12。在实际工程研究中，为了确保结构物的可靠性，通常要针对其组成材料、使用环境、施工方法等各方面着手，针对其可能存在的不确定原因做出研究，再结适宜当的数学方法将这些不确定原因和结构物的可靠性联络起来，即可靠度的分析理论。由此可见，在进行工程设计时，和设计相关的各项参数或变量要先做考虑；另外，在施工及使用过程中，要对结构物的极限状态做深入的明确，以该极限状态来判定结构物是否处理一个安全、耐久、适用的状态，即其是否可靠。通常而言常常采取功效函数Z=g描述结构物的工作状态，其中X1,X2,Xn为结构物的随机变量；假如Z1,X2,Xn)=0。二、机场跑道软土基可靠性分析方法堆载预压法经过堆载预压法进行地基的沉降处理，对其可靠性进行计算时，首要考虑一点即为地基沉降极限状态方程的建立方法3。在机场工程大面积堆载时，地基在设计荷载下最终的竖向变形量能够经过分层总和法计算。因为地基处理的最终目标是为了使软土地基产生预期的固结沉降量，假如处理地基的方案使其所产生的最终固结沉降量和预期的值相符，则证实该方案为可靠、安全的；反之软土地基支法达成设计值，即工后的残余沉降要超出所要求的指标，那么该处理方法则不是适用的，其可靠度就相对较低。因此利用堆载预压法使得地基沉降达成极限的状态，就是在工期内地基所产生的固结沉降量和预期值相符。1、最终竖向变形量的计算公式软土地基处于预压荷载时，其最终的竖向变形量能够采取以下公式表示：上式中：St：对地基处理后其应达成的竖向变形量S：地基的最终竖向变形量Ut：在不考虑井阻及涂抹影响原因下的砂井地基排水平均固结度N：修正系数，通常取值范围在之间aw：土层压缩系数e0i：土层孔隙比Cv：竖向排水固结系数Ch：水平排水固结系数Esi：土层压缩模量P：设计荷载，通常为常量hi：第i层压缩土层的厚度H：砂井的最长排水路径长度de：砂井的有效排水圆柱体直径n：井径比F：和井径比相关的函数2、不确定原因敏感性分析土性参数不一样，软土地基沉降量受其影响也是各不相同的4。分析土性参数敏感性，能够对地基沉降量由一个或多个不确定原因所造成的改变幅度进行评价，分析其受不确定原因影响的程度。分析不确定原因的敏感性关键作用是分析出关键原因及次要原因，从而将最终的分析模型进行简化。分析敏感生的详细步骤以下：第一，不确定原因的选择，还要将这些原因的改变范围做出深入的统计。由上述设计荷载下地基竖向变形量的公式能够看出，土层的压缩系数、土层孔隙比、固结系数和土层的厚度是关键的不确定原因。第二步，确定分析目标，为地基处于设计荷载时在工期内所产生的固结沉降量；第三，针对各项不确定原因，在可能的改变范围内，其改变幅度对分析指标结果的变动所产生的影响，并建立起对应的数量关系；第四，确定敏感原因，根据计算结果，假如不确定原因的数值变动对分析指标的结果会产生显著的影响，那么就能够确定其为敏感原因。3、计算沉降计算值的可靠度地基沉降极限方程表示式以下式：上式中：S：设计要求的地基沉降量，取S=St在确定压缩层时，对于软粘土，压缩层的厚度能够以地基的某个深度附加应力等于倍的自重应力标准来确定。因为沉降量受固结系数的影响较小，因此要以设各土层固结系统相等，且竖向和横向的固结系数相等。假如式中Esi、hi和Cv，则能够求解出可靠度和失效概率Pf。水泥搅拌桩法地基处理采取水泥搅拌桩法，计算其沉降值可靠性的过程中首要考虑的问题是建立地基沉降极限状态方程的方法。对于机场工程而言，是在满足工程设计强度要求的前提下以沉降加以控制的。水泥搅拌桩复合地基的变形包含两部分，一是搅拌桩复合土层的平均压缩变形，另外一部分是桩端下未加固土层的压缩变形的5。和堆载预压法相同，对地基处理的关键目标是使地基能够产生和设计要求相符的固结沉降量，假如采取该方法达成这一目标，证实其安全可靠，反之则不适用。因此水泥搅伴桩法的地基沉降的极限状态就是在工期内地基所产生的最终固结沉降量和预期值相等67。1、沉降计算模型针对水泥搅拌桩法计算其可靠性，要充足考虑到设计过程中的桩长、间距、土层的变异性等原因。在计算过程中，要根据设计方法不一样，依据土性能数的概率特征做出分析。竖向承载搅拌桩复合地基的变形计算公式为：S=S1+S2上式中：S1：搅拌桩复合土层的平均压缩变形S2：桩端下未加固土层的压缩变形S1=L/2Esp其中Esp=mEp+Es上式中：Pz：搅拌桩复合土层顶面附加压力值Pzl：搅拌复合土层底面附加压力值Esp：压缩模量Ep：搅拌桩压缩模量Es：桩间土压缩模量L：桩长然后能够经过压力扩散法求解出搅拌桩复合土层底面的附加压力值并做深入的计算，从而得出竖向承载搅拌桩复合地基的变形计算公式为：2、不确定原因敏感性分析由上述计算公式能够看出，水泥搅拌桩法会受到桩间土压缩模量、下卧层土压缩模量及土层的厚度和桩的压缩模量等不确定原因的影响，而其中最大的敏感原因则为下卧层土压缩模量。3、可靠度计算竖向承载搅拌桩复合地基变形极限状态方程表示以下式：g=S"-S=0假如已知桩下第i层土层的压缩模量及土层厚度，则能够根据桩长的取值不一样利用验算点法计算可靠度及失效概率。