南四湖湖東堤固結沉降數(shù)值模擬.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對水工基礎設施建設的重視程度日益提高，表明了國家對人民生命安全以及財產(chǎn)安全的重視。修建在湖相軟土地基上的湖堤存在著長時間的固結沉降，其固結沉降引起的堤身破壞對沿湖地區(qū)人民的生命安全、經(jīng)濟發(fā)展以及交通運輸都構成了巨大安全隱患。分析當?shù)睾嗤恋牡刭|特征和物理特性，并對湖堤的固結沉降進行數(shù)值模擬以得到較為準確的預測以適時維護。對研究當?shù)睾嗤凉こ烫匦院秃淌┕ぞ哂兄卮蟮膶嵺`意義。為此本文主要做了以下工作：
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2、．介紹了固結沉降的國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展歷史，詳述了飽和土體、非飽和土體、層狀土體固結理論的研究現(xiàn)狀，為后續(xù)分析研究打下了理論基礎。
　　2.總結了土的固結理論計算，包括瞬時沉降計算、主固結沉降計算，接著又研究了有限元分析理論以及土體本構模型的選取，由于摩爾-庫倫本構模型應用的廣泛性和參數(shù)的易獲得，確定了使用摩爾-庫倫本構模型進行計算。
　　3以南四湖湖東堤工程為依托，詳細分析了南四湖湖相土的地質特征、地質成因和土體物理力學

3、特性，并與其它軟土地區(qū)做了對比分析?？芍纤暮貐^(qū)湖相土的土體含水率較大，主要是地表水貯存或土體為新近沉積土造成的。土體的孔隙率較大，主要是因為湖東為蒙山西麓平原，是山前河流沖洪積或湖泊沉積而成，部分地區(qū)山丘瀕臨湖岸，為新近形成土層，土體顆粒間空隙大不緊密，具有較高的壓縮性。
　　4.綜合二維固結問題及各軟件的特點，選用ADINA分析了湖東堤的固結特性，對深度方向和水平方向上的不同位置的土體的位移沉降、孔隙水壓力變化、有效應力變化

4、等進行了分析。從深度方向看，上部節(jié)點的固結沉降量明顯比下部的大，速度也明顯比下部節(jié)點的快。從水平方向上看，偏移湖堤中心線越遠固結也就變得越小，超出堤體范圍后，沉降就變得基本平穩(wěn)。超孔隙水壓力在同一深度方向上隨土體深度的增大而增大。超孔隙水壓力隨時間的發(fā)展而慢慢地耗散。整個固結進程中超孔隙水壓力耗散出現(xiàn)了和固結沉降相對應的變化規(guī)律。固結其實就是孔隙水壓力向有效應力不斷轉變的一個過程。
　　本文通過對南四湖湖東堤固結沉降的研究，不但取