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真空联合堆载预压处理吹填土应用研究

作　者: 万建军
导　师: 李潘武；杨振平
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 真空联合堆载预压法吹填土数值模拟固结 FLAC3D
分类号: TU472.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 168次
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内容摘要

随着沿海城市经济的高速发展,大量的港工、海堤开始建设,大量的围海造陆工程逐步展开,近年,随着天津市工业战略东移和滨海新区的快速发展,土地资源已成为本区持续发展的制约因素,因此利用沿海滩涂进行围海造陆工程,缓和土地资源的匮乏与经济快速发展的矛盾,已成为开发利用滩涂资源发展海洋经济的首要工程之一。目前填海造陆的方法有很多,吹填造陆在节约成本、缩短工期方面无疑是众多方法中最有效的一个。本文以天津南港工业区一期工程的造陆工程的真空预压处理为背景,根据天津港及塘沽滨海地区多年积累的大量地基处理工程经验,对于原泥面以下原有软土层中的淤泥、淤泥质土和吹填土等饱和粘性土场地,采用在软土中打设竖向塑料排水板后,进行真空预压,使软土达到排水固结效果,消除沉降,从而提高软土的强度,是较经济合理的地基处理方案。本文通过分析真空预压和真空联合堆载预压加固造陆工程的工程实际意义,结合工程勘察资料,分析该场地土层的工程特性,并对其沉降量进行计算,对该造陆工程的地基沉降进行计算,研究真空预压的机理和加固效果,提出真空预压的适用条件。以Biot固结理论为基础,总结真空预压加固地基固结计算的基本方程,介绍采用有限元方法进行真空预压加固地基固结计算的基本过程。结合工程的现场实测数据,采用FLAC3D有限插分法,进行三维固结计算。模拟真实的加载过程,分析其对真空预压变形的影响,进而能够提出提高真空预压加固效果的措施和减少真空预压加固地基对周围建筑物影响的措施。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 课题的研究意义  11-12
  1.2 真空联合堆载预压法的研究现状  12-22
    1.2.1 真空联合堆载预压法简介  12-14
    1.2.2 真空联合堆载预压的加固机理和理论研究现状  14-17
    1.2.3 真空联合堆载预压过程中地基稳定分析研究现状  17
    1.2.4 沉降计算与预测分析研究现状  17-21
    1.2.5 真空预压环境效应研究现状  21
    1.2.6 真空预压法近期研究热点  21-22
  1.3 目前存在的问题  22-23
  1.4 本文的主要工作  23-25
第二章软土固结基本理论  25-40
  2.1 软土体的本构模型  25-31
    2.1.1 弹塑性模型的一般原理  25-29
    2.1.2 Mohr-Coulomb弹塑性模型  29-31
  2.2 固结沉降理论  31-39
    2.2.1 Terzaghi固结理论  33-34
    2.2.2 Boit固结理论  34-38
    2.2.3 Boit与Terzaghi固结理论的比较  38-39
  2.3 本章小结  39-40
第三章真空联合堆载加固机理分析  40-52
  3.1 概述  40-41
  3.2 真空预压法及真空联合堆载预压法加固地基的机理  41-47
    3.2.1 真空预压法加固机理的分析  42-46
    3.2.2 真空预压机理的微观解释  46-47
  3.3 真空联合堆载预压法软基加固工程中的一些问题的讨论  47-50
    3.3.1 地下水位的变化以及加固深度  47-50
    3.3.2 真空联合堆载预压对周围环境的影响  50
  3.4 本章小结  50-52
第四章真空联合堆载预压在处理吹填土中的应用  52-69
  4.1 工程概况  52-60
    4.1.1 工程位置  52
    4.1.2 自然条件  52-55
    4.1.3 工程地质  55-57
    4.1.4 岩土工程评价  57-59
    4.1.5 场地稳定性评价  59-60
    4.1.6 结论与建议  60
  4.2 设计处理方案  60-63
    4.2.1 平面布置方案  60-61
    4.2.2 水工结构  61-63
  4.3 设计方案特点及关键性技术问题的对策措施  63-66
    4.3.1 隔埝方案设计特点(结构方案比选)  63-65
    4.3.2 疏浚及吹填方案设计特点  65-66
    4.3.3 地基处理设计方案特点  66
  4.4 本章小结  66-69
第五章真空联合堆载预压固结过程数值模拟分析  69-82
  5.1 概述  69-70
  5.2 拉格朗日差分法的基本原理  70-74
    5.2.1 拉格朗日元法介绍  70-71
    5.2.2 拉格朗日法基本控制方程推导  71-72
    5.2.3 FLAC流固耦合计算特点  72-73
    5.2.4 拉格朗日元法在工程中的应用  73-74
  5.3 数值模拟模型建立  74-77
    5.3.1 模型建立  74-75
    5.3.2 真空及填土荷载的处理  75-76
    5.3.3 计算参数的选取  76-77
  5.4 计算结果分析  77-81
    5.4.1 真空预压(无堆载)  77-79
    5.4.2 真空联合堆载预压  79-81
  5.5 数值模拟总结  81-82
第六章结论与建议  82-83
  6.1 结论  82
  6.2 对今后工作的展望  82-83
参考文献  83-86
致谢  86

真空联合堆载预压处理吹填土应用研究

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