真空預(yù)壓加固軟基的沉降過程模擬與數(shù)值分析.pdf

1、由于采用真空預(yù)壓法加固軟土地基,在加載期間不會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性問題,可以縮短工期,而且具有很好的加固效果,近年來此法應(yīng)用非常廣泛.然而時(shí)至今日,仍然缺乏有效的真空預(yù)壓設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法,主要還是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工.目前所有涉及真空預(yù)壓的規(guī)范都將真空荷載等效為堆載進(jìn)行沉降預(yù)測,但是其實(shí)際應(yīng)用效果并不能令人滿意.因此對(duì)如何比較精確地計(jì)算沉降,特別是工后沉降,如何真實(shí)地模擬土體在真空預(yù)壓下固結(jié)變形的發(fā)展過程,及廣泛的應(yīng)用到土體固結(jié)的數(shù)值計(jì)算中等

2、方面的研究是非常有現(xiàn)實(shí)意義的.本文研究目的是通過工程實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析,提出沉降和時(shí)間關(guān)系的軟基沉降計(jì)算新理論及其仿真計(jì)算方法,并進(jìn)行數(shù)值模擬,與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行比較分析;同時(shí)提出一種利用早期真空預(yù)壓下的沉降實(shí)測數(shù)據(jù)預(yù)測更長時(shí)間內(nèi)的累計(jì)沉降量、沉降速度、工后沉降和最終沉降量的優(yōu)化方案,為實(shí)際軟基處理工程提供理論依據(jù).按論文的章節(jié)順序,本文的具體研究成果如下:1.本文詳細(xì)研究了正負(fù)壓共同作用下土體的固結(jié)特性和變形機(jī)理,介紹了有關(guān)真空預(yù)壓的解

3、析解及有限元數(shù)值計(jì)算理論.2.根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn),確定了適合于工程要求的真空預(yù)壓的設(shè)計(jì)和施工方法,并分析評(píng)價(jià)了其加固效果,試驗(yàn)表明:應(yīng)用真空預(yù)壓后,地基強(qiáng)度平均提高了97﹪,地基中淤泥質(zhì)土已消失.3.應(yīng)用比奧固結(jié)有限元方法,采用鄧肯一張土體本構(gòu)關(guān)系,模擬現(xiàn)場情況,計(jì)算分析了真空預(yù)壓下土體的固結(jié)變形過程.4.根據(jù)實(shí)測沉降資料,采用一維反演分析法,推導(dǎo)最終沉降量計(jì)算公式,結(jié)合改進(jìn)的高木俊介固結(jié)度計(jì)算方法,建立真空預(yù)壓的沉降預(yù)測模型,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果