溫州淺灘區(qū)袋裝淤泥筑堤變形特性研究.pdf

1、袋裝淤泥筑堤是通過充填器具直接挖取淺灘區(qū)淤泥充填到鋪設(shè)好的土工織物袋體內(nèi)，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后逐層充填最終形成堤壩。將這種工程性質(zhì)差的淤泥作為堤壩組成材料的主體，結(jié)合土工織物袋的加筋保土作用，形成具有結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度的構(gòu)筑物。目前該技術(shù)還處于現(xiàn)場試驗(yàn)階段，對(duì)其理論研究及袋裝淤泥堤壩變形特性分析仍很少見。本文依托蒼南縣江南海涂圍墾區(qū)吹填及軟基處理一期（A1區(qū)）工程充填土袋筑堤試驗(yàn)工程，結(jié)合加筋土加筋機(jī)制、土工織物袋充填特性、土體固結(jié)機(jī)理、加筋土穩(wěn)定性

2、計(jì)算有限元法，開展了袋裝淤泥筑堤的變形特性研究，具體研究成果如下:
　　(1)通過對(duì)袋裝淤泥強(qiáng)度來源分析，提出了袋裝淤泥前期強(qiáng)度主要由土工織物的加筋保土作用所提供，后期強(qiáng)度主要由固結(jié)土體的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度所提供。
　　(2)通過對(duì)土工織物袋的受力分析，建立了描述充填袋幾何形狀的方程組，并運(yùn)用Matlab軟件求得數(shù)值解。發(fā)現(xiàn)充填袋的高度與泵壓之間呈對(duì)數(shù)關(guān)系，接觸面寬度與泵壓之間呈指數(shù)關(guān)系，土工織物袋張力與泵壓之間呈線性關(guān)系。結(jié)合現(xiàn)場

3、大尺度土工織物袋的充填形狀，建立了單層土工織物袋張力的計(jì)算公式。
　　(3)通過算例的優(yōu)化分析，建立了試驗(yàn)段的有限元模型，對(duì)比分析了Hardening-Soil模型與莫爾-庫侖模型的模擬結(jié)果，得到以下結(jié)論:
　　堤壩寬度范圍內(nèi)，基底面的垂直位移是向下的，且隨著填筑的進(jìn)行，垂直位移逐漸增大;堤壩寬度范圍以外，基底面產(chǎn)生了一定量的隆起;隨著填筑的進(jìn)行，基底面垂直位移隆起與壓縮的分界點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離堤壩中軸線。基底面的水平位移在堤壩修筑

4、過程中呈開口向下的拋物線分布，且距堤壩中軸線9m范圍內(nèi)的水平位移增加的速度較小。隨著斷面深度的增加垂直位移逐漸減小，同一深度的垂直位移在填筑過程中也迅速增加。水平位移隨斷面深度增加先增大后減小;隨著填筑的進(jìn)行，斷面同一深度各點(diǎn)的水平位移均有所增加。
　　采用Hardening-Soil模型計(jì)算土體的超靜孔隙水壓力消散的較快，一年后的孔隙水壓力為2.7 KN/m2，莫爾-庫侖模型計(jì)算的結(jié)果為5.2 KN/m2，與實(shí)測值4.4KN/m