隨著人口快速增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段圍海造陸工程更加具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)。本文主要針對(duì)圍海造陸工程中的高程系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先對(duì)建造圍埝、形成陸域、軟基加固三大組成部分分別進(jìn)行研究?jī)?yōu)化,再綜合考慮高程系統(tǒng)對(duì)各部分產(chǎn)生的影響,提出優(yōu)化思路,尋求使工程投資最為經(jīng)濟(jì)的方案。 在圍埝斷面的優(yōu)化過(guò)程中,采用BZ軟件對(duì)不同斜坡坡度與肩臺(tái)寬度方案組合進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選得出滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性且造價(jià)最低的優(yōu)化截面;在地基處理方面,運(yùn)用ABAQUS有限元軟件對(duì)真空預(yù)壓法下軟土地基沉降量進(jìn)行計(jì)算與分析,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合較好,驗(yàn)證了模型的可行性。另外,綜合考慮塑料排水板間距對(duì)軟基加固時(shí)間與費(fèi)用的影響,得出工程中最優(yōu)排水板間距;在陸域的形成過(guò)程中,隨著圍埝結(jié)構(gòu)頂面高程的提高,需要吹填的淤泥高程升高,而后期所需補(bǔ)填土量小;反之,如果圍埝結(jié)構(gòu)頂面高程降低,則后期補(bǔ)填土量大。由于砂土補(bǔ)填料較吹填淤泥費(fèi)用價(jià)格更高,會(huì)對(duì)陸域形成的造價(jià)產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)上述規(guī)律提出優(yōu)化思路:調(diào)整圍埝堤頂高程,改變吹填淤泥厚度與補(bǔ)填土量,綜合考慮建埝——吹填——加固三大部分造價(jià)的變化,對(duì)不同泥面高程不同吹填面積方案進(jìn)行比選,得出圍海造陸工程中高程優(yōu)化結(jié)論。 研究表明在深水條件下,小面積及中等面積吹填中建議采用滿(mǎn)足規(guī)范和穩(wěn)定性要求的低圍埝型式。而在大面積吹填中,高圍埝結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)性明顯;在淺水條件任意面積吹填工程均選取高圍埝結(jié)構(gòu)方案最為經(jīng)濟(jì)。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類(lèi)】：P75
【部分圖文】：

圖 3-3 Mohr-Coulomb 模型中得屈服面上圖為Mohr-Coulomb屈服面在 平面的形狀及它與Drucker-Prager屈服面，Tresea 屈服面的相對(duì)關(guān)系。3.3.3 豎向排水體地基簡(jiǎn)化計(jì)算方法將豎向排水體打入軟土地基中用來(lái)縮短土體的排水距離，能達(dá)到快速排水固結(jié)的目的。這里所說(shuō)的豎向排水體包含普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板。豎向排水體地基實(shí)際上是典型的三維固結(jié)問(wèn)題，但是由于三維有限元分析本身的工作量巨大，計(jì)算非常繁雜。根據(jù)一般的有限元計(jì)算方法，采用將砂井轉(zhuǎn)化為砂墻，再對(duì)砂井間距和砂井滲透系數(shù)進(jìn)行等效的調(diào)整，但是這樣仍然較為復(fù)雜不易于在工程中推廣應(yīng)用。豎向排水體的主要作用是縮短排水距離，加速土體固結(jié)的作用。換言之，為了達(dá)到加固土體排水固結(jié)的目的，可以直接增加土體的滲透系數(shù)。根據(jù)固結(jié)度等效的原則，可以得出土體的豎向滲透系數(shù)與豎向排水體等效，從而將豎向排水體加固的軟土地基等效簡(jiǎn)化成為滲透系數(shù)較大的天然層狀地基進(jìn)行計(jì)

圖 3-6 加固區(qū)土體豎向沉降云圖繪制加固區(qū)中心點(diǎn)地表處沉降值與時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)，并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如圖 3-7 所示，可以看出，有限元計(jì)算得出的沉降結(jié)果可以分為兩大部分，一部分為插板期產(chǎn)生的沉降，主要是由上部吹填土自重引起，另一部分為真空預(yù)壓期間產(chǎn)生的沉降。為了更好地?cái)M合實(shí)測(cè)結(jié)果，與工程實(shí)際相符合，考慮了真空設(shè)備突發(fā)事故，停電等一些不可抗拒因素。分段模擬了真空預(yù)壓過(guò)程，根據(jù)監(jiān)測(cè)報(bào)告在實(shí)際工程中插板過(guò)程產(chǎn)生的沉降為 0.87m，這與模擬出的插板期沉降擬合較好。有限元計(jì)算得出的時(shí)間-沉降曲線(xiàn)與實(shí)測(cè)結(jié)果擬合較為吻合，能夠較好的模擬出真空預(yù)壓過(guò)程。

圖 3-6 加固區(qū)土體豎向沉降云圖繪制加固區(qū)中心點(diǎn)地表處沉降值與時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線(xiàn)，并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)如圖 3-7 所示，可以看出，有限元計(jì)算得出的沉降結(jié)果可以分為兩大部分，分為插板期產(chǎn)生的沉降，主要是由上部吹填土自重引起，另一部分為真空預(yù)間產(chǎn)生的沉降。為了更好地?cái)M合實(shí)測(cè)結(jié)果，與工程實(shí)際相符合，考慮了真空突發(fā)事故，停電等一些不可抗拒因素。分段模擬了真空預(yù)壓過(guò)程，根據(jù)監(jiān)測(cè)在實(shí)際工程中插板過(guò)程產(chǎn)生的沉降為 0.87m，這與模擬出的插板期沉降擬合。有限元計(jì)算得出的時(shí)間-沉降曲線(xiàn)與實(shí)測(cè)結(jié)果擬合較為吻合，能夠較好的出真空預(yù)壓過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2820897