基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和有限元分析的堤頂混凝土路面裂縫成因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-30 09:57
本文基于固結(jié)-蠕變理論,分析了軟土地基沉降機(jī)理,并從實(shí)際項(xiàng)目出發(fā),對(duì)堤防進(jìn)行沉降變形監(jiān)測(cè),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,掌握堤防沉降過(guò)程及沉降變化規(guī)律。通過(guò)鉆探取芯取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)獲取參數(shù),利用PLAXIS軟件,對(duì)益公堤的施工過(guò)程進(jìn)行模擬,分析各因素對(duì)堤頂混凝土路面裂縫的影響。主要得出以下結(jié)論:(1)基于對(duì)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析,結(jié)合益公堤工程現(xiàn)狀、水文地質(zhì)及周邊建設(shè)情況的剖析,結(jié)果表明益公堤堤基為軟弱土層,在荷載作用的影響下,堤基易產(chǎn)生固結(jié)變形問(wèn)題;地下水的變動(dòng)、防滲墻的設(shè)置對(duì)堤基的沉降固結(jié)有著促進(jìn)的作用。(2)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表明堤頂外側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移有朝堤外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),堤頂內(nèi)側(cè)、二坡臺(tái)、壓浸臺(tái)等位置所有點(diǎn)矢量位移方向均指向堤內(nèi)。通過(guò)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與模擬分析結(jié)果對(duì)比,發(fā)現(xiàn)堤防沉降與外河水位有的相關(guān)性很強(qiáng),外河水位影響著堤防沉降,堤防沉降隨外河水位的起落而有相應(yīng)變化。(3)基于有限元PLAXIS軟件,對(duì)堤內(nèi)應(yīng)力、防滲墻、超靜孔壓、超載、地下水位及地震等因素進(jìn)行分析,結(jié)果表明:沉降變形主要發(fā)生在新填筑區(qū)域、堤頂內(nèi)側(cè)、防滲墻和二坡臺(tái)處,且堤防在沉降31年后,次固結(jié)作用仍未完成;防滲墻的設(shè)...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 選題依據(jù)及研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 軟土固結(jié)-蠕變理論研究現(xiàn)狀
1.3.2 堤頂混凝土路面裂縫分析研究現(xiàn)狀
1.3.3 軟土地基有限元分析研究現(xiàn)狀
1.4 研究思路及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路及技術(shù)路線
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 堤頂混凝土路面縱向裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析
2.1 概述
2.2 軟土地基沉降機(jī)理分析
2.2.1 地基沉降組成部分
2.2.2 堤基不均勻沉降的主要因素
2.2.3 軟土地基沉降計(jì)算方法
2.3 堤頂混凝土路基沉降分析
2.3.1 路基沉降機(jī)理分析
2.3.2 路基沉降產(chǎn)生的原因
2.4 本章小結(jié)
第三章 九江市益公堤堤頂路面裂縫現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及影響因素分析
3.1 工程概況
3.1.1 工程加固整治及周邊建設(shè)情況
3.1.2 混凝土裂縫現(xiàn)狀情況
3.1.3 水文地質(zhì)情況
3.1.4 堤防工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
3.2 堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的因素分析
3.2.1 堤基地質(zhì)因素的影響
3.2.2 地下水的影響
3.2.3 防滲墻工程的影響
3.2.4 荷載作用影響
3.2.5 地震影響
3.3 堤頂混凝土路面裂縫變形監(jiān)測(cè)資料分析
3.3.1 監(jiān)測(cè)方案
3.3.2 主要技術(shù)
3.3.3 監(jiān)測(cè)情況簡(jiǎn)述
3.3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 堤防有限元模型的建立及變形模擬分析
4.1 PLAXIS軟件介紹
4.1.1 PLAXIS功能和特點(diǎn)
4.1.2 PLAXIS軟件建模及分析過(guò)程
4.2 本構(gòu)模型
4.2.1 摩爾—庫(kù)侖模型
4.2.2 軟土蠕變模型
4.3 堤防有限元模型的建立
4.3.1 幾何模型的建立
4.3.2 定義材料屬性
4.3.3 網(wǎng)格劃分
4.3.4 施工過(guò)程模擬
4.3.5 模型的確定
4.4 有限元計(jì)算分析
4.4.1 沉降計(jì)算及沉降預(yù)測(cè)
4.4.2 堤內(nèi)應(yīng)力對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.3 防滲墻對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.4 超靜孔壓對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.5 超載對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.6 地下水變動(dòng)對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.7 堤防安全性評(píng)價(jià)
4.5 地震對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 路面裂縫成因及影響因素分析
5.1 分層總和法計(jì)算分析
5.2 有限元數(shù)值模型的驗(yàn)證
5.3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)比分析
5.3.1 監(jiān)測(cè)分析結(jié)果與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.3.2 外河水位對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地基沉降量計(jì)算的規(guī)范法與分層總和法的對(duì)比分析[J]. 王甲春,周先齊. 大學(xué)教育. 2019(09)
[2]黃湓河新勝段堤頂裂縫成因分析[J]. 張益飛. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]工程軟土地基段路面塌陷變形分析及預(yù)測(cè)[J]. 侯福江,吳杰,馬棟和,陳娟. 東北水利水電. 2019(02)
[4]灰色Verhulst模型在高速公路路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 朱沙. 公路與汽運(yùn). 2018(03)
[5]軟黏土地基流固耦合非線性力學(xué)行為的有限元數(shù)值分析[J]. 秦紅軍,陳松. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]長(zhǎng)江南京大年段大堤堤頂縱向裂縫成因及防治[J]. 胡崢嶸,顏凝香,吳利華. 黑龍江水利. 2016(11)
[7]基于固結(jié)理論和蠕變模型的軟土固結(jié)蠕變理論[J]. 孫明乾,王清,牛岑岑,孫鐵. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[8]從泥結(jié)石防汛道路通行功能缺陷探尋施工質(zhì)量存在的問(wèn)題[J]. 陳子剛,張德賓. 治淮. 2011(11)
[9]淺談向家壩升船機(jī)船廂室段測(cè)量平面控制網(wǎng)的布設(shè)和觀測(cè)[J]. 吳松,蘇香云. 中國(guó)城市經(jīng)濟(jì). 2011(17)
[10]軟土的主要工程特性分析[J]. 孫懷春. 商品與質(zhì)量. 2011(S2)
博士論文
[1]堆載預(yù)壓法處理軟土地基沉降量預(yù)測(cè)研究[D]. 孫昊月.吉林大學(xué) 2010
[2]南沙軟土地基處理綜合研究[D]. 康洪.中南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]公路軟土地基處理及沉降分析[D]. 張星星.河北工程大學(xué) 2019
[2]高速公路改擴(kuò)建路基沉降標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 韋錫望.重慶交通大學(xué) 2017
[3]土層錨桿端頭地表裂縫分析與研究[D]. 楊文吉.河北工程大學(xué) 2015
[4]基于孔隙介質(zhì)模型的地基沉降分析方法[D]. 唐旖旎.湖南大學(xué) 2014
[5]路堤荷載下復(fù)合地基固結(jié)特性數(shù)值分析[D]. 劉紅林.浙江大學(xué) 2007
[6]軟土固結(jié)—蠕變耦合效應(yīng)的試驗(yàn)研究及有限元分析[D]. 朱鴻鵠.暨南大學(xué) 2005
[7]軟土蠕變沉降的數(shù)值模擬[D]. 陳文蘇.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3169311
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景及意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 選題依據(jù)及研究意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 軟土固結(jié)-蠕變理論研究現(xiàn)狀
1.3.2 堤頂混凝土路面裂縫分析研究現(xiàn)狀
1.3.3 軟土地基有限元分析研究現(xiàn)狀
1.4 研究思路及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路及技術(shù)路線
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 堤頂混凝土路面縱向裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析
2.1 概述
2.2 軟土地基沉降機(jī)理分析
2.2.1 地基沉降組成部分
2.2.2 堤基不均勻沉降的主要因素
2.2.3 軟土地基沉降計(jì)算方法
2.3 堤頂混凝土路基沉降分析
2.3.1 路基沉降機(jī)理分析
2.3.2 路基沉降產(chǎn)生的原因
2.4 本章小結(jié)
第三章 九江市益公堤堤頂路面裂縫現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及影響因素分析
3.1 工程概況
3.1.1 工程加固整治及周邊建設(shè)情況
3.1.2 混凝土裂縫現(xiàn)狀情況
3.1.3 水文地質(zhì)情況
3.1.4 堤防工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
3.2 堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的因素分析
3.2.1 堤基地質(zhì)因素的影響
3.2.2 地下水的影響
3.2.3 防滲墻工程的影響
3.2.4 荷載作用影響
3.2.5 地震影響
3.3 堤頂混凝土路面裂縫變形監(jiān)測(cè)資料分析
3.3.1 監(jiān)測(cè)方案
3.3.2 主要技術(shù)
3.3.3 監(jiān)測(cè)情況簡(jiǎn)述
3.3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 堤防有限元模型的建立及變形模擬分析
4.1 PLAXIS軟件介紹
4.1.1 PLAXIS功能和特點(diǎn)
4.1.2 PLAXIS軟件建模及分析過(guò)程
4.2 本構(gòu)模型
4.2.1 摩爾—庫(kù)侖模型
4.2.2 軟土蠕變模型
4.3 堤防有限元模型的建立
4.3.1 幾何模型的建立
4.3.2 定義材料屬性
4.3.3 網(wǎng)格劃分
4.3.4 施工過(guò)程模擬
4.3.5 模型的確定
4.4 有限元計(jì)算分析
4.4.1 沉降計(jì)算及沉降預(yù)測(cè)
4.4.2 堤內(nèi)應(yīng)力對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.3 防滲墻對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.4 超靜孔壓對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.5 超載對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.6 地下水變動(dòng)對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.4.7 堤防安全性評(píng)價(jià)
4.5 地震對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 路面裂縫成因及影響因素分析
5.1 分層總和法計(jì)算分析
5.2 有限元數(shù)值模型的驗(yàn)證
5.3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)比分析
5.3.1 監(jiān)測(cè)分析結(jié)果與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比
5.3.2 外河水位對(duì)堤頂混凝土路面裂縫產(chǎn)生的影響分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地基沉降量計(jì)算的規(guī)范法與分層總和法的對(duì)比分析[J]. 王甲春,周先齊. 大學(xué)教育. 2019(09)
[2]黃湓河新勝段堤頂裂縫成因分析[J]. 張益飛. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]工程軟土地基段路面塌陷變形分析及預(yù)測(cè)[J]. 侯福江,吳杰,馬棟和,陳娟. 東北水利水電. 2019(02)
[4]灰色Verhulst模型在高速公路路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 朱沙. 公路與汽運(yùn). 2018(03)
[5]軟黏土地基流固耦合非線性力學(xué)行為的有限元數(shù)值分析[J]. 秦紅軍,陳松. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[6]長(zhǎng)江南京大年段大堤堤頂縱向裂縫成因及防治[J]. 胡崢嶸,顏凝香,吳利華. 黑龍江水利. 2016(11)
[7]基于固結(jié)理論和蠕變模型的軟土固結(jié)蠕變理論[J]. 孫明乾,王清,牛岑岑,孫鐵. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(08)
[8]從泥結(jié)石防汛道路通行功能缺陷探尋施工質(zhì)量存在的問(wèn)題[J]. 陳子剛,張德賓. 治淮. 2011(11)
[9]淺談向家壩升船機(jī)船廂室段測(cè)量平面控制網(wǎng)的布設(shè)和觀測(cè)[J]. 吳松,蘇香云. 中國(guó)城市經(jīng)濟(jì). 2011(17)
[10]軟土的主要工程特性分析[J]. 孫懷春. 商品與質(zhì)量. 2011(S2)
博士論文
[1]堆載預(yù)壓法處理軟土地基沉降量預(yù)測(cè)研究[D]. 孫昊月.吉林大學(xué) 2010
[2]南沙軟土地基處理綜合研究[D]. 康洪.中南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]公路軟土地基處理及沉降分析[D]. 張星星.河北工程大學(xué) 2019
[2]高速公路改擴(kuò)建路基沉降標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 韋錫望.重慶交通大學(xué) 2017
[3]土層錨桿端頭地表裂縫分析與研究[D]. 楊文吉.河北工程大學(xué) 2015
[4]基于孔隙介質(zhì)模型的地基沉降分析方法[D]. 唐旖旎.湖南大學(xué) 2014
[5]路堤荷載下復(fù)合地基固結(jié)特性數(shù)值分析[D]. 劉紅林.浙江大學(xué) 2007
[6]軟土固結(jié)—蠕變耦合效應(yīng)的試驗(yàn)研究及有限元分析[D]. 朱鴻鵠.暨南大學(xué) 2005
[7]軟土蠕變沉降的數(shù)值模擬[D]. 陳文蘇.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3169311
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