【摘要】：近年來隨著沿海城市的飛速發(fā)展,圍海造陸、海上筑堤等大型工程中的應(yīng)用日益增多。這些工程對沉降控制標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán),對地基沉降預(yù)測的精準(zhǔn)度要求較高,安全穩(wěn)定指標(biāo)高。然而,在現(xiàn)階段,利用計算參數(shù)建立的數(shù)值模型計算結(jié)果不夠理想;軟土長期蠕變效應(yīng)對地基后期沉降影響顯著;傳統(tǒng)施工方案存在諸多不足之處等問題日益顯現(xiàn)。這些問題極大地影響了海上筑堤工程整體的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。因此,探求能更精準(zhǔn)預(yù)測軟基最終沉降的方法及更合理的施工方案具有重要的研究意義與工程價值。本文的主要內(nèi)容以及研究成果如下:(1)詳細(xì)論述了排水固結(jié)法的基本原理,并從應(yīng)力圓角度、孔隙比變化角度、有效應(yīng)力路徑角度綜合分析了堆載預(yù)壓法的加固機理。分析了軟基沉降量的三種組成部分,并論述了每種沉降出現(xiàn)與持續(xù)的時間和在總沉降中的權(quán)重。(2)論述了雞群優(yōu)化算法并加以改進(jìn)。構(gòu)建了基于改進(jìn)雞群優(yōu)化算法的巖土力學(xué)參數(shù)反演模型,根據(jù)堤壩實測位移,對巖土力學(xué)參數(shù)進(jìn)行求解。同時,建立了基于粒子群算法的巖土力學(xué)參數(shù)反演模型進(jìn)行對比分析。分析了巖土參數(shù)敏感度,反演分析了天津濱海地區(qū)筑堤施工過程中的地基土體參數(shù)并驗證合理性,給出了施工期的沉降。(3)論述了軟土蠕變產(chǎn)生的微觀機理以及對工程上的影響。推導(dǎo)了基于“時間硬化”冪函數(shù)法則下的土體蠕變方程。通過蠕變試驗以及對蠕變參數(shù)的擬合后,得到了修正Drucker-Prager模型中重要的三個蠕變參數(shù)m,n,A。分析了地基三層土之間蠕變參數(shù)的變化規(guī)律。建立了計算模型,分析了最大沉降點出現(xiàn)在位置、地基最終沉降量、堤壩頂面最終沉降量及發(fā)展方向。分析了孔隙水消散情況以及土體固結(jié)完成狀況。(4)論述了傳統(tǒng)海上筑堤施工的原理以及方法,總結(jié)了傳統(tǒng)施工過程中出現(xiàn)的問題。從微元角度分析了大型砂袋受力情況,論證了砂袋表面張力與袋體周長的關(guān)系。引入削坡減載原理,提出了一種全新的采用階梯型分塊施工的堤壩修筑方案,并比較了原始施工方案的沉降和水平位移值。對新方案在穩(wěn)定性方面進(jìn)行分析,論證新方案的優(yōu)越性及使用價值。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U656.2
【圖文】：

間基本完成或大部分完成，使建筑物在使用提高地基土體后期的穩(wěn)定性。，排水固結(jié)法主要是由兩大系統(tǒng)共同組合而統(tǒng)。水平排水墊層和豎向排水體構(gòu)成，主要作用，通過打設(shè)砂井增加豎向排水體，如袋裝砂途徑，縮短排水距離，提高了地基土體的滲層構(gòu)成排水系統(tǒng)，使地基土體中的孔隙水可過在預(yù)先打設(shè)砂井（袋裝砂井或塑料排水板加建筑物本身重力荷載，增加地基土體的固載初期，主要由地基土體間的孔隙水壓承受體中出現(xiàn)超孔隙水壓力，使土體中的水分加，地基土體中的孔隙水壓逐步趨于穩(wěn)定，應(yīng)力。排水固結(jié)法的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如圖 2-1 所

2.3 堆載預(yù)壓法處理軟基強度增強機理分析圖 2-2 塑料排水板堆載預(yù)壓剖面示意圖圖2-2為采用塑料排水板堆載預(yù)壓法進(jìn)行沿海地區(qū)海上防浪堤軟基處理時的剖面示意圖。從摩爾應(yīng)力圓角度對塑料排水板堆載預(yù)壓過程中地基土體中 A、B、C 三點在有效應(yīng)力強度進(jìn)行分析。如圖 2-3 所示，在未進(jìn)行塑料排水板堆載預(yù)壓法處理軟基之前，地基土體的應(yīng)力狀態(tài)為初始狀態(tài) K0，對應(yīng)的應(yīng)力圓為 D 圓所示，抗剪強度可近似用平均有效應(yīng)力值 1/2()'30'10'0P 所對應(yīng)的0 表示。在堆載預(yù)壓處理后，增大了土體間孔隙水的壓力，產(chǎn)生超孔隙水壓力，后隨著時間的推移逐漸消散，有效應(yīng)力得到提高。由于堆載預(yù)壓主要利用豎向荷載對軟基進(jìn)行加固，所以加固后的'10 增長量'v 較'30 增長量'h 要大一些

圖 2-3 塑料排水板堆載預(yù)壓法加固軟機時土體摩爾應(yīng)力圓變化示意圖加固后的地基土體的抗剪強度為 ，如圖 2-3 所示，土體抗壓強度顯著 點提升至 E’，地基上部附加荷載卸荷后，土體的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)為超固結(jié)強度由 E’倒退回 F 點，在 F 點土體的抗剪強度仍高于原始地基土體的。綜上所述，使用塑料排水板堆載預(yù)壓法對軟基處理后的土體強度無論抗是抗剪強度均有較大程度的提高。堆載預(yù)壓法處理軟基土體變形特性分析

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2751858