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《真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟基機(jī)理與沉降研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京水利科學(xué)研究院碩士學(xué)位論文真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟基機(jī)理與沉降研究姓名:顧榮偉申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:魏汝龍;王年香20070701摘要我國廣大地區(qū)特別是東部沿海分布著大量工程性狀較差的軟粘土,如何合理有效的處理軟土路基已經(jīng)成為在這些地方建設(shè)高質(zhì)量、商標(biāo)準(zhǔn)高等級公路的關(guān)鍵問題之一。真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓法是一種較好的軟基處理方法,具有施工簡便,費用較低,土體固結(jié)沉降快,土體強(qiáng)度增長明顯等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于我國高等級公路建設(shè)中。但對其加固機(jī)理的研究方面仍存在嚴(yán)重不足,為了明確加固機(jī)理,提
2、高設(shè)計和施工水平,有必要作進(jìn)一步深入的研究。本文首先調(diào)查研究了真空預(yù)壓、真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓法的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀,并從加固機(jī)理和計算方法兩方面列舉了國內(nèi)外專家學(xué)者的研究成果。在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上,對真空預(yù)壓、真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓法的加固機(jī)理進(jìn)行分析,認(rèn)為真空預(yù)壓時,抽真空降低的是土體中由大氣壓力引起的那部分孔隙水壓力,而由自重引起的靜水壓力則基本不變,抽真空的過程是孔壓差逐漸向土體內(nèi)傳遞并形成真空滲流場的過程?;谶@個觀點,又分別從真空度傳遞規(guī)律、地下水位變化、正負(fù)壓共同作用、加固深度等方面對加固機(jī)理進(jìn)行了
3、闡述。其次,結(jié)合湖州市某高等級公路軟土路基的真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓加固工程,進(jìn)行現(xiàn)場試驗研究。在分析現(xiàn)場試驗成果的基礎(chǔ)上,對真空一堆載預(yù)壓法的機(jī)理及存在的若干問題進(jìn)行了研究,并對今后該地區(qū)類似工程的設(shè)計和施工提出了建議。然后,介紹了有限單元法求解Biot固結(jié)方程的過程,并簡要介紹了適用于軟土計算,且參數(shù)較易得的南水模型,分析了有限元計算中的若干問題。結(jié)合上述工程實例,采用南京水利科學(xué)研究院編制的、基于南水模型的CONDEP程序,進(jìn)行了真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓的有限元模擬計算,計算結(jié)果與實測值相符。最后,對真空預(yù)壓時土
4、體的變形特性進(jìn)行了應(yīng)力路徑分析,提出軟土地基經(jīng)真空預(yù)壓加固后投入使用時,因為應(yīng)力路徑的改變而將產(chǎn)生后期沉降,并根據(jù)室內(nèi)試驗、有限元計算和實例分析,定量分析該后期沉降量的大小。建議計算地基在使用荷載下的最終沉降時,對理論計算的真空預(yù)壓最終沉降量&直牽乘上一個修正系數(shù),即&=q咒真空,以此來考慮應(yīng)力路徑變化所引起的后期沉降a吒的取值范圍為1.1~1.45,其取值的大小應(yīng)根據(jù)軟土層的厚度、土體的性質(zhì)來決定。關(guān)鍵詞:真空預(yù)壓、真空一堆載聯(lián)合預(yù)壓、軟基、加固機(jī)理、沉降、現(xiàn)場試驗、數(shù)值分析、應(yīng)力路徑ABSTRACTSo
5、ftclaywjthpoorengineeringpropertiesisdistributedinthevastareaofChina,especiallyalongthecoastofeasternChina.Itbecomesakeyproblemtoimprovesoftfoundationeffectivelywhenbuildinghighwaysintheseareas.Vacuum·surchargepreloading,whichisaneffectivemethodtoimproveso
6、ftfoundation,iswidelyusedintheconstructionofhi【ghways.However,themechanismofvacuum—surchargepreloadingisnotclearenough,itisnecessarytododeeperresearchesonthismethod.First,studyonhistoryandactualityofvacuumpreloadingandvacuum—surchargepreloadingwasperformed
7、,andthemechanismandcalculationwerediscussed.Basedontheformerresearchers’work,themechanismofvacuumpreloadingandvacuum-surchargepreloadingwereanalyzed.Theporewaterpressureproducedbyatmospherepressuredecreasesinvacuumpreloading,andtheporewaterpressureproduced
8、bygravitationdoesn’tchange.Basedonthisviewpoint,severalproblemsofvacuumpreloadingwereexplained,suchasthetransferlawofvacuumdegree,thechangeofundergroundwater,thedepthofimprovement,andSOon.Second,thefieldtesto