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强夯法加固吹填软土地基试验研究和数值模拟

作 者: 陈全飞
导 师: 白冰
学 校: 北京交通大学
专 业: 岩土工程
关键词: 吹填软土 强夯 超孔隙水压力 数值模拟
分类号: U655.54
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


随着沿海城市经济的快速发展,城市规模不断扩张,土地资源紧张的矛盾日益突出。重大工程建设项目随之由陆地向海边延伸、向海洋拓展。我国沿海广泛分布着淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和软土,这类土具有含水量大、压缩性高、强度低、透水性差、及新填、埋藏深厚等不利于工程的特点。如何对这类软土地基进行合理而有效的处理是当前岩土工程界面对的重要课题。本文在前人工作基础上,以东营港沉管砂桩联合预降水动力固结加固吹填软地基试验为工程背景,对强夯冲击荷载作用下吹填软土地基上超静孔隙水压力进行了研究。首先,从理论上结合动力固结原理和振动波理论分析了土体在强夯荷载下土体固结机理和波的传播,给出强夯荷载作用瞬间饱和土层内的动应力和孔压分布。其次,结合现场试验分析强夯荷载作用下土体内超静孔隙水压力的产生、分布、消散及影响范围。结合土体地表沉降、分层沉降、地层水平位移等共同分析研究强夯法加固吹填软土。并结合原位测试对加固后地基承载力等进行评价。最后,利用FLAC-3D有限差分软件结合东营滨海地区软土特性,选取代表性土层建立强夯动态模拟数值模型,研究夯点下土体内超孔隙水压力在强夯作用时间内随时间和空间的分布特征以及土体应力随时间和空间的分布特征。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-18
  1.1 引言  10
  1.2 研究现状  10-16
    1.2.1 强夯法研究现状  10-13
    1.2.2 强夯数值方法的研究现状  13-14
    1.2.3 井点降水法的研究现状  14-16
  1.3 本文的主要工作  16-18
2 强夯法加固软土地基机理  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 强夯法处理软基机原理  18-21
    2.2.1 动力固结原理  18-20
    2.2.2 振动波压密理论  20-21
  2.3 强夯荷载作用瞬间饱和土层内的动应力和孔压  21-28
    2.3.1 强夯荷载作用下动应力的分布特点  21-22
    2.3.2 强夯荷载作用期间孔隙水压力分布求解  22-24
    2.3.3 动静荷载耦合的孔隙水压力  24-25
    2.3.4 加固过程影响深度变化规律  25-26
    2.3.5 冲击荷载作用下孔压增长与消散  26-28
3 强夯作用下吹填软土现场试验研究  28-50
  3.1 引言  28
  3.2 工程地质条件与水文地质条件  28-30
  3.3 试验内容和目的  30
  3.4 测试方法  30-33
  3.5 测试成果分析  33-44
    3.5.1 地表沉降  33-35
    3.5.2 强夯冲击荷载作用下超孔隙水压力分析  35-40
    3.5.3 分层沉降测试  40
    3.5.4 地层水平位移  40-44
  3.6 现场加固后效果分析  44-47
    3.6.1 静力触探试验  44-46
    3.6.2 载荷板试验  46-47
  3.7 本章结论  47-50
4 吹填软土地基上强夯冲击荷载数值模拟  50-72
  4.1 引言  50
  4.2 FLAC~(3D)模型的建立  50-57
    4.2.1 基于FLAC~(3D)强夯数值模拟  51-52
    4.2.2 本构模型  52
    4.2.3 土层参数及计算参数选择  52-54
    4.2.4 边界条件及初始条件的设定  54-55
    4.2.5 动荷载的输入  55-57
    4.2.6 阻尼的选取  57
  4.3 计算结果分析  57-70
    4.3.1 超孔隙水压力分布规律  57-63
    4.3.2 应力分布规律  63-68
    4.3.3 土体位移  68-70
  4.4 本章结论  70-72
5 结论与建议  72-74
  5.1 结论  72-73
  5.2 进一步工作和建议  73-74
参考文献  74-78
作者简历  78-82
学位论文数据集  82

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 港口工程 > 港口工程施工 > 各种工程 > 基础工程
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