6.7 黄土高填方地基

    高填方地基变形机理复杂，持续时间长，对其变形进行实测既可对工程起到预警作用，又可积累资料，为进一步研究打下基础。在设计阶段提出监测要求有利于保证监测资料完整，并能有效降低监测成本。

6.7.4  黄土高填方地基的变形机理复杂，仅考虑压缩变形不能完全反映其变形规律。有学者认为除压缩变形外，蠕变变形也是高填方地基变形的重要组成部分，蠕变变形应按当地工程经验或实测资料确定，如缺乏工程经验和实测数据，可依据设计所要求的时间参考以下蠕变变形的计算方法进行估算：

    按分层总和法对黄土高填方地基的蠕变进行计算，在有效应力σ＇_v作用下，从蠕变计算开始经历时间t之后，土的孔隙比从e₀减小至e的计算公式为：

    其中，

式中：C_c——土的压缩指数(见图3)；

      C_s——土的回弹指数(见图3)；

      C_a——土的次固结系数，由恒定荷载下的压缩试验确定(见图4)；

      σ＇_v——竖向有效应力，为有效自重应力与有效附加应力之和(kPa)；

      t——设计要求的蠕变时间(min)；

      δ_t——室内等比荷载下的压缩试验中相邻两级荷载施加的时间间隔(min)；

      e₀——应力为σ＇_v下，蠕变计算时的起始孔隙比；

      e——应力为σ＇_v下，从蠕变计算开始经历时间t之后土的孔隙比；

      N_δt——室内等比荷载下的压缩试验线上应力σ＇_v为1kPa时土的孔隙比，与试验速率有关，加载速率越快其值越高；

      N——参考线上应力σ＇_v为1kPa时的孔隙比，对于给定的土为一常数，按公式(7)计算。

    以上参数的意义详见图3和图4。

    黄土高填方地基蠕变计算深度选取：填筑地基蠕变计算深度取填筑体厚度；原场地地基蠕变计算深度下限取原场地地基附加应力等于自重应力的20％处，即σ＇_z＝0.2σ＇_c处。

    黄土高填方地基蠕变计算深度范围内的分层厚度可参照分层总和法计算地基变形的分层方法来取，其中原场地地基成层土的层面和地下水位面都是自然的分层面。

图3  等比荷载下的压缩试验曲线

图4  恒定荷载下的压缩试验曲线

    黄土高填方地基蠕变计算的自重应力和附加应力分别取分层的顶、底面各点的自重应力平均值和附加应力平均值。

    从蠕变计算开始经历时间t之后，第i分层土的蠕变计算公式：

式中：S_i——从蠕变计算开始经历时间t之后，第i分层土在有效应力为σ＇_vi(有效自重应力与有效附加应力之和)下的蠕变；

      e_0i——蠕变计算中第i分层土在应力为σ＇_vi下的起始孔隙比；

      e_i——从蠕变计算开始经历时间t之后，第i分层土在有效应力为σ＇_vi下的孔隙比，按式(6)计算；

      H_i——第i分层土的厚度。

    从蠕变计算开始经历时间t之后，黄土高填方地基的总蠕变St的计算公式：

式中：n——黄土高填方地基分层总数。