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黄土地区沉井井壁与土的相互作用研究

作　者: 赵齐乐
导　师: 韩晓雷
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 沉井基础下沉阻力侧摩阻力刃脚现场监测大型直剪实验
分类号: TU444
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

以西安市北三环C09标段YF’70与YF’71沉井基础为研究对象，通过工程地质勘察以查清该建设场地工程地质和水文地质条件，并通过对沉井的下沉全过程进行了实时监测，根据大量现场实测资料，结合改进的大型直剪仪进行粘土自身、粘土与混凝土的不同含水率不同密度，共64个试样的剪切试验。结果得到了不同密度土体在不同含水率不同正应力下土与混凝土接触界面的剪切应力应变曲线。土与混凝土接触界面的抗剪强度随土体含水率的增大均呈下降趋势、随土体密度增大呈增大趋势。土与混凝土接触界面的抗剪强度、摩擦角、粘聚力等力学参数与土体含水率以及土体密度密切相关。并系统分析了沉井基础的下沉机理和下沉过程中的受力特性，得出了沉井下沉不同深度，经过不同土层时井壁侧摩阻力和刃脚端阻力的大小及分布规律，指出刃脚处所受的土压力为被动土压力，井壁所受的土压力为主动土压力或静止土压力。根据地基破坏理论，将与沉井同时移动的压实核作为基础的一部分，从位移、刃脚和土的物理力学性质等方面进行分析，指出沉井刃脚所受的被动土压力介于静止土压力与被动土压力极限值之间。由被动土压力折减系数，推导出被动土压力与侧摩阻力的计算公式。提出了下沉系数K和井壁侧摩阻力值σ_f的计算方法和经验公式，以及土压力系数k_i的取值范围。并在此基础上建立了下沉阻力的计算模型，给出了最大侧壁摩阻力f₀的计算公式和分布特征。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-26
  1.1 岩土工程问题及其特点  9-11
  1.2 岩土工程学科的发展  11-13
  1.3 土压力分析的现状  13-15
  1.4 国内外研究的基本现状  15-16
  1.5 井壁土压力计算理论  16-20
  1.6 课题的提出  20-21
  1.7 本论文研究的主要工作  21-26
    1.7.1 研究方法  21
    1.7.2 具体内容  21-22
      1.7.2.1 原状土的室内实验  21
      1.7.2.2 现场侧向土压力测试  21
      1.7.2.3 孔隙压力测试  21-22
      1.7.2.4 井壁变形监控  22
      1.7.2.5 沉井施工跟踪记录  22
      1.7.2.6 大尺寸钢筋混凝板摩擦试验  22
    1.7.3 实施的内容及方案  22-26
      1.7.3.1 现场钻孔、取样  22
      1.7.3.2 原状土的室内实验  22-23
      1.7.3.3 侧向土压力原位测试  23-24
      1.7.3.4 孔隙压力测试  24
      1.7.3.5 井壁变形测量、垂直度测量  24
      1.7.3.6 沉井施工跟踪记录  24
      1.7.3.7 大尺寸钢筋混凝土板摩擦试验  24-26
2 沉井场地的现场测试  26-38
  2.1 工程简介  26-27
    2.1.1 任务委托和工程概况  26
    2.1.2 沉井场地的现场测试的目的  26-27
    2.1.3 沉井场地的现场测试的布置与完成情况  27
  2.2 沉井场地的现场地质条件  27-29
    2.2.1 地层结构  27-29
    2.2.2 地下水  29
  2.3 场地稳定性及其它不良地质作用  29
  2.4 场地地震效应  29
  2.5 岩土工程性质  29-36
    2.5.1 物理力学性质指标统计  29-36
    2.5.2 原位测试  36
  2.6 本章内容小结  36-38
    2.6.1 沉井沿线工程地质条件总体评价  36
    2.6.2 地基土湿陷性的评价和处理  36-37
    2.6.3 饱和砂土的液化性评价和处理  37
    2.6.4 地基土强度参数的确定和建议  37
    2.6.5 沉井施工中应注意的问题  37-38
3 现场侧向土压力测试  38-47
  3.1 工程概况  38-39
  3.2 测试目的和内容  39-40
  3.3 测试方法  40-41
  3.4 下沉过程现场监测成果及数据分析  41-46
    3.4.1 下沉曲线  41-42
    3.4.2 沉井土压力分析  42-44
    3.4.3 被动土压力的计算  44-45
    3.4.4 被动土压力对侧摩阻力的影响  45-46
  3.5 结论  46-47
4 大尺寸钢筋混凝土板摩擦试验  47-56
  4.1 试验意义  47
  4.2 试验目的  47
  4.3 试验仪器及原理  47-48
  4.4 试验过程  48-49
  4.5 试验结果  49-50
  4.6 试验数据分析  50-52
  4.7 下沉阻力分布特征  52-53
  4.8 下沉阻力计算模型分析  53-55
    4.8.1 下沉系数  53-54
    4.8.2 井壁侧阻力的计算模式  54-55
  4.9 本章小结  55-56
5 本论文主要研究结论与展望  56-58
  5.1 本论文完成的主要工作及相关结论  56-57
  5.2 论文相关的后续工作及展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
攻读学位期间研究成果  63

黄土地区沉井井壁与土的相互作用研究

内容摘要

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