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文檔簡介
1、孔壓靜力觸探(CPTU)20世紀(jì)80年代在國外研制成功后,在國際上得到了飛速發(fā)展,并在工程中得到了日益廣泛的應(yīng)用。孔壓靜力觸探作為一種新型的多功能的原位測試技術(shù),具有快捷、連續(xù)、可靠、參數(shù)多、精度高等優(yōu)點,是軟土地區(qū)高效的一種原位測試技術(shù)。因此有必要對孔壓靜力觸探的貫入機理及工程應(yīng)用進行深入研究。
本文以江蘇省高速公路建設(shè)為依托,以孔壓靜力觸探(CPTU)的貫入機理及基于CPTU預(yù)測路基沉降為研究對象,采用數(shù)值模擬、室內(nèi)試
2、驗、現(xiàn)場CPTU原位測試及實測沉降相結(jié)合的方法,初步地探索了CPTU的貫入機理,深入地研究了基于CPTU預(yù)測路基沉降及其與時間關(guān)系的方法,在此基礎(chǔ)上提出了連云港海相軟土與滬蘇浙太湖相軟土基于CPTU確定壓縮模量與固結(jié)系數(shù)的經(jīng)驗關(guān)系,并驗證了其可靠性。全文主要研究內(nèi)容與成果歸納如下:
(1)系統(tǒng)地總結(jié)了有限元方法分析靜力觸探貫入機理、基于CPTU預(yù)測沉降及基于CPTU孔壓消散試驗確定固結(jié)系數(shù)的研究進展,并指出了現(xiàn)有研究中存在
3、的問題。
(2)深入分析了利用ABAQUS有限元軟件模擬CPTU動態(tài)貫入的理論、方法及模擬結(jié)果。分析表明:利用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)(ALE)能夠保持高質(zhì)量的網(wǎng)格,避免由于錐尖周圍土體高度扭曲而造成的數(shù)值計算問題,從而能夠最大可能地完成CPTU貫入土體的有限元數(shù)值模擬分析研究;模擬結(jié)果與實測結(jié)果很接近。
(3)針對連云港海相軟土和滬蘇浙太湖相軟土建立了確定壓縮模量的經(jīng)驗關(guān)系式(Es=3.6×qn與Es=9.8×qn)
4、,同時提出利用工程地質(zhì)分層與基于最優(yōu)分割理論的力學(xué)分層相結(jié)合的方法來作為地基土的分層方法,在此基礎(chǔ)上得到的預(yù)測沉降與實測沉降的比較表明:文中提出的壓縮模量經(jīng)驗關(guān)系式是可靠的,基于CPTU預(yù)測路基沉降比基于室內(nèi)試驗預(yù)測沉降更接近于實際情況。
(4)分別建立了連云港正常固結(jié)與輕微超固結(jié)海相軟土和滬蘇浙正常固結(jié)與輕微超固結(jié)太湖相軟土的CPTU孔壓消散試驗確定的水平向固結(jié)系數(shù)與沉降觀測數(shù)據(jù)反演豎向固結(jié)系數(shù)的經(jīng)驗關(guān)系式(cv=5.7
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