本文關(guān)鍵詞：船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計優(yōu)化及試驗研究

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【摘要】：模袋混凝土護(hù)坡具有整體性好、耐久性好、地形適應(yīng)性強(qiáng)、施工速度快并可以在水下鋪設(shè)充灌等特點,在內(nèi)河護(hù)坡、搶險修復(fù)等工程得到廣泛應(yīng)用。本文將以長溝船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡為例進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化和試驗研究,主要內(nèi)容和結(jié)論如下：(1)通過調(diào)查模袋混凝土護(hù)坡的破壞方式,分析研究模袋混凝土護(hù)坡破壞機(jī)理,研究認(rèn)為模袋混凝土護(hù)坡的破壞主要分為崩塌型破壞和整體滑移型破壞兩種方式。崩塌型破壞破壞原因分為兩種,第一種是護(hù)坡混凝土裂縫與局部隆起造成岸坡在模袋下被掏空,第二種為河水沖蝕或者滲流等因素造成坡腳處被掏空,進(jìn)而發(fā)展成坡體被掏空。整體滑移型破壞的主要原因是降雨因素和河道水位與地下水位高差較大這兩方面。(2)利用有限元岸坡穩(wěn)定分析方法,結(jié)合模袋混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)的受力情況,以長溝船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡為例,研究模袋混凝土岸坡的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,當(dāng)安全系數(shù)為3.4時,坡體塑性區(qū)貫通,模袋混凝土護(hù)坡遭到破壞,同時建立了混凝土與岸坡坡面土界面之間抗滑穩(wěn)定計算模型,計算結(jié)果滿足抗滑穩(wěn)定性要求。(3)對船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化,首先選取了設(shè)計參數(shù)中的模袋厚度,根據(jù)薄板的彈性曲面微分方程,推導(dǎo)出在考慮船行波的情況下,模袋混凝土厚度的計算公式,同時以船舶撞擊下模袋混凝土護(hù)坡是否產(chǎn)生裂縫作為依據(jù),建立模型進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明：綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與安全性,研究段模袋混凝土護(hù)坡的厚度降低到150mm是可行的。其次通過計算表明探測點SMl所處的模袋混凝土板不滿足混凝土規(guī)范中的撓度要求,由此認(rèn)為護(hù)坡設(shè)計參數(shù)中需引入土體壓實度,通過假定對SM1點五種土體壓實度的表層土下沉量進(jìn)行計算,當(dāng)土體壓實度優(yōu)化為92%時,達(dá)到規(guī)范要求,符合經(jīng)濟(jì)性原則。(4)通過對資料的整理和總結(jié),分析了影響模袋充灌的因素,確定混凝土水灰比保持不變的前提,選取了土壤含水量與水下施工這兩個不同因素進(jìn)行試驗,通過試驗調(diào)整充灌所需混凝土的和易性(坍落度),針對本工程,第一組土壤含水量試驗得出的結(jié)論為推薦土壤含水量為24-26%,坍落度為225-235mm。第二組水上、水下施工試驗得出的結(jié)論為當(dāng)模袋混凝土護(hù)坡同時存在水上和水下這兩種施工形式時,推薦采用水上水下相同的混凝土坍落度,坍落度為235-245mm,當(dāng)模袋混凝士護(hù)坡僅僅為單一的水下護(hù)坡形式時,推薦坍落度為230-235mm。本文模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計參數(shù)優(yōu)化方面的結(jié)論爭取為模袋混凝土護(hù)坡的設(shè)計工作提供一個強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,現(xiàn)場試驗方面的結(jié)論在模袋混凝土施工中具有良好的推廣價值,可供施工技術(shù)人員借鑒。
【關(guān)鍵詞】：模袋混凝土 破壞機(jī)理 穩(wěn)定性 設(shè)計優(yōu)化 試驗研究
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U641.211
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 模袋混凝土護(hù)坡國外研究發(fā)展概況11
• 1.2.2 模袋混凝土護(hù)坡國內(nèi)研究發(fā)展概況11-13
• 1.3 論文研究內(nèi)容13-14
• 1.4 組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 模袋混凝土護(hù)坡破壞機(jī)理16-24
• 2.1 自然岸坡破壞形式16
• 2.2 自然岸坡破壞因素及破壞機(jī)理16-19
• 2.2.1 降雨因素17-18
• 2.2.2 地下水因素18
• 2.2.3 船行波因素18
• 2.2.4 地震因素18
• 2.2.5 其他因素18-19
• 2.3 模袋混凝土護(hù)坡破壞形式與機(jī)理19-23
• 2.3.1 崩塌型破壞19-22
• 2.3.2 整體滑移型破壞22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡穩(wěn)定分析24-44
• 3.1 有限元岸坡穩(wěn)定分析方法24-29
• 3.1.1 有限單元法基本理論24-27
• 3.1.2 土的本構(gòu)關(guān)系及屈服準(zhǔn)則27-28
• 3.1.3 混凝土的本構(gòu)關(guān)系28-29
• 3.2 強(qiáng)度折減法基本原理29-30
• 3.2.1 強(qiáng)度折減法29-30
• 3.2.2 安全系數(shù)的定義30
• 3.3 模袋混凝土護(hù)坡穩(wěn)定計算模型30-41
• 3.3.1 長溝船閘引航道護(hù)岸工程基本情況30-32
• 3.3.2 模袋混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)的受力分析32-34
• 3.3.3 計算模型的建立34-38
• 3.3.4 自然岸坡下的穩(wěn)定性分析38-39
• 3.3.5 模袋混凝土護(hù)坡的穩(wěn)定性分析39-41
• 3.4 模袋混凝土護(hù)坡抗滑穩(wěn)定性分析41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡設(shè)計優(yōu)化44-68
• 4.1 模袋混凝土厚度計算與設(shè)計優(yōu)化44-58
• 4.1.1 考慮抗漂浮和抗冰推的厚度計算44-45
• 4.1.2 考慮船行波作用的模袋混凝土厚度計算45-52
• 4.1.3 厚度設(shè)計優(yōu)化52-58
• 4.2 土體壓實度設(shè)計優(yōu)化58-66
• 4.2.1 表層土下沉量的計算58-63
• 4.2.2 土體壓實度設(shè)計優(yōu)化63-66
• 4.3 本章小結(jié)66-68
• 第五章 船閘引航道模袋混凝土護(hù)坡施工工藝參數(shù)試驗研究68-74
• 5.1 影響模袋充灌因素分析68-69
• 5.2 不同土壤含水量模袋混凝土護(hù)坡灌注所需的和易性試驗69-71
• 5.3 水上水下施工時模袋混凝土護(hù)坡灌注所需的和易性試驗71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 總結(jié)74-75
• 6.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：790606