本文關(guān)鍵詞：飽和軟土地基真空預(yù)壓與夯實(shí)加固機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 真空預(yù)壓 強(qiáng)夯法 飽和軟土 非飽和區(qū) 有效深度

【摘要】：在我國,真空預(yù)壓技術(shù)已經(jīng)比較成熟。而近年來,由于對(duì)工期和承載力的更高要求,還大量使用聯(lián)合加固的方法進(jìn)行軟基處理,比如真空預(yù)壓聯(lián)合強(qiáng)夯法。大量的工程實(shí)踐積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn),但在相關(guān)機(jī)理研究方面,還需做進(jìn)一步探索。有些觀點(diǎn)認(rèn)為,經(jīng)過真空預(yù)壓處理的地基具有可夯實(shí)性,這還存在爭(zhēng)論,本文通過試驗(yàn)檢驗(yàn)真空預(yù)壓后軟土是否具有“可夯性”。另外,有些觀點(diǎn)認(rèn)為真空預(yù)壓法加固深度有限(通常為20~25m),這也存在爭(zhēng)論,本文通過模型模擬試驗(yàn),采用相似理論分析真空預(yù)壓加固軟土地基的有效深度問題。解決這些問題,對(duì)解釋相關(guān)機(jī)理,對(duì)提高相關(guān)工程的工藝水平都具有重大的意義。本文在回顧總結(jié)前人的理論研究、試驗(yàn)探索和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,通過模型試驗(yàn)并結(jié)合ABAQUS有限元分析對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行探討,主要內(nèi)容包括:(1)通過設(shè)計(jì)具有不同側(cè)向剛度的模型來模擬真空預(yù)壓邊緣區(qū)和中心區(qū)的變形特性,發(fā)現(xiàn)當(dāng)側(cè)向變形大時(shí)則豎向沉降會(huì)較小,反之亦然。并得出真空預(yù)壓過程中,土體中的真空度、超孔隙水壓力、側(cè)向變形、沉降和出水量等都具有很好的同步性的結(jié)論,說明了真空度的在排水通道和地基土體中的有效傳遞,是真空預(yù)壓法取得成功的關(guān)鍵。(2)通過室內(nèi)模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),真空預(yù)壓后的土體含水率大幅下降,但仍然處于飽和狀態(tài),并且真空預(yù)壓后的飽和軟土不具有可夯實(shí)性。在此基礎(chǔ)上分析了真空預(yù)壓和強(qiáng)夯法聯(lián)合加固地基的機(jī)理:現(xiàn)有的真空預(yù)壓聯(lián)合強(qiáng)夯法處理飽和軟土?xí)r,飽和軟土加固的主要效果是真空預(yù)壓產(chǎn)生的。強(qiáng)夯法可對(duì)表面填土層和排水砂層,以及地下水位以上的非飽和土層產(chǎn)生動(dòng)力壓密的作用,并通過對(duì)預(yù)壓后的地基施加正壓使得地基產(chǎn)生一定的剪切變形。強(qiáng)夯造成的沉降主要是由這兩部分產(chǎn)生的,不是飽和軟土被壓密的結(jié)果。而強(qiáng)夯法對(duì)真空預(yù)壓后的飽和軟土地基產(chǎn)生的動(dòng)力固結(jié)作用是十分有限的。(3)根據(jù)相似理論,通過模型試驗(yàn)來研究真空預(yù)壓法的有效加固深度。指出真空度向下傳遞是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,并不存在一個(gè)有限的傳遞深度,只要排水通道的通水通氣性能不會(huì)出現(xiàn)下降并且抽真空時(shí)間夠長(zhǎng),真空度可傳遞到很大深度。(4)通過ABAQUS有限元分析軟件的計(jì)算得出,要取得較好地預(yù)壓效果,排水板的滲透系數(shù)不應(yīng)小于5×10-3cm/s,而宜大于1×10-2cm/s,如果選用滲透系數(shù)大于5×10-2cm/s的排水板,可以用于加固深度為45m的軟土地基,排水板中的真空度基本沒有損失,并結(jié)合相關(guān)分析探討了真空預(yù)壓法的“經(jīng)濟(jì)有效加固深度”。
【關(guān)鍵詞】：真空預(yù)壓 強(qiáng)夯法 飽和軟土 非飽和區(qū) 有效深度
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU447;TU472.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義11
• 1.2 真空預(yù)壓技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 真空預(yù)壓機(jī)理研究的歷史和現(xiàn)狀12-14
• 1.4 真空預(yù)壓目前存在的問題14-17
• 1.4.1 真空預(yù)壓后是否會(huì)形成非飽和區(qū)14
• 1.4.2 真空預(yù)壓后地基的夯實(shí)加固機(jī)理14-15
• 1.4.3 真空傳遞深度問題15-17
• 1.5 本文的主要工作17-19
• 第二章 真空預(yù)壓邊緣區(qū)和中心區(qū)變形特性模擬實(shí)驗(yàn)19-39
• 2.1 引言19
• 2.2 相似理論19-21
• 2.2.1 相似理論概述19-20
• 2.2.2 相似理論的基本概念20
• 2.2.3 相似理論三大定理20-21
• 2.2.4 相似準(zhǔn)則推導(dǎo)方法21
• 2.3 模型參數(shù)的選取21-22
• 2.4 實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟22-26
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置22-23
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟23-26
• 2.5 模型箱A真空預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)果26-33
• 2.5.1 測(cè)點(diǎn)布置26-28
• 2.5.2 真空度時(shí)程曲線28-29
• 2.5.3 超孔隙水壓力時(shí)程曲線29-31
• 2.5.4 側(cè)向變形31
• 2.5.5 沉降時(shí)程圖31-33
• 2.6 模型箱B真空預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)果33-37
• 2.6.1 測(cè)點(diǎn)布置33
• 2.6.2 真空度時(shí)程曲線33-34
• 2.6.3 超孔隙水壓力時(shí)程曲線34-36
• 2.6.4 沉降時(shí)程圖36-37
• 2.6.5 出水量時(shí)程圖37
• 2.7 真空預(yù)壓加固機(jī)理37-38
• 2.8 本章小結(jié)38-39
• 第三章 真空預(yù)壓地基的夯實(shí)加固機(jī)理研究39-51
• 3.1 引言39
• 3.2 土體飽和度測(cè)試39-42
• 3.2.1 被測(cè)試土體的選取39-40
• 3.2.2 模型箱A土體飽和度測(cè)試40-41
• 3.2.3 模型箱B土體飽和度測(cè)試41-42
• 3.3 土體可夯實(shí)性試驗(yàn)42-45
• 3.3.1 試驗(yàn)裝置42-43
• 3.3.2 土體取樣夯實(shí)試驗(yàn)43-44
• 3.3.3 原位夯擊試驗(yàn)44-45
• 3.4 真空預(yù)壓聯(lián)合強(qiáng)夯的相關(guān)工程分析45-47
• 3.5 真空預(yù)壓后地基可夯實(shí)性機(jī)理47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-51
• 第四章 單井真空度傳遞試驗(yàn)51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置和試驗(yàn)步驟51-54
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置51-52
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟52-54
• 4.3 真空傳遞深度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-58
• 4.3.1 真空度變化的時(shí)程曲線54-56
• 4.3.2 各時(shí)間真空度隨深度的變化56-58
• 4.3.3 模型所對(duì)應(yīng)的原型分析58
• 4.4 真空度傳遞的機(jī)理58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 真空度沿深度分布的有限元模擬60-77
• 5.1 引言60
• 5.2 比奧固結(jié)理論60-65
• 5.2.1 Biot固結(jié)方程的基本假定60-61
• 5.2.2 比奧固結(jié)方程61-65
• 5.3 單井有限元模型的選擇65-66
• 5.4 室內(nèi)模型試驗(yàn)的有限元分析66-70
• 5.4.1 有限元模型66
• 5.4.2 計(jì)算參數(shù)66-67
• 5.4.3 真空預(yù)壓過程的模擬和邊界條件的簡(jiǎn)化67
• 5.4.4 結(jié)果分析67-70
• 5.5 工程實(shí)例有限元分析70-75
• 5.5.1 有限元模型70
• 5.5.2 計(jì)算參數(shù)70
• 5.5.3 真空預(yù)壓工程的模擬和邊界條件的簡(jiǎn)化70-71
• 5.5.4 結(jié)果分析71-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論與展望77-79
• 1 結(jié)論77-78
• 2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果83-84
• 致謝84-85
• 附件85

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