堆载预压下碱渣地基的沉降分析及预测

发布时间：2019-11-02 08:49

【摘要】：众所周知,天津港作为我国北方最大的综合性外贸港对我国的贸易经济进出口岸有重要的作用。然而历史上碱厂生产纯碱过程中产生的大量碱渣堆积成山严重的影响了天津港区的规划与发展,制约了港区的进一步发展。将碱渣变废为宝作为一个重要的课题被许多学者进行研究。研究表明:碱渣作为一种特殊的软土可以满足工程土的要求以便减少碱渣对环境造成污染。以碱渣作为工程土进行填垫后的地基,由于基础研究薄弱,试验数据少,设计人员最关注的是碱渣地基的沉降。本文依托天津港某堆场工程实例,通过工程地质详细勘察报告,确定了以堆载预压为主作为碱渣地基的处理方法,通过合理的预压设计,布置了有效的现场监测方案,获得了大量的实测数据。由沉降数据可知碱渣地基的沉降规律及碱渣的工程性质。为寻求分析及预测碱渣地基的沉降方法,本文采用FLAC 3D软件对其进行模拟,通过合理的建模及参数选择,将所得结果与实测数据进行对比,可知,采用FLAC 3D软件模拟分析及预测碱渣地基的沉降是合理有效的。根据所得实测数据对碱渣地基的沉降预测进行研究,在预测方法上,本文采用曲线拟合法、灰色理论法及理论计算三种办法。其中曲线拟合法又分为双曲线法、指数曲线法与星野法,研究表明,双曲线法预测碱渣地基沉降的最终沉降最为精准。采用灰色理论GM(1,1)模型进行预测时,将所得的结果与双曲线法进行对比可知,灰色理论在预测地基的短期沉降时精度较高,并且在数据较少的情况下也可以比较准确的预测碱渣地基的沉降,证明了采用灰色理论法应用到碱渣地基的实际工程中是可行的并且对于短期沉降预测精度非常高。采用理论公式计算最终沉降所得结果普遍较小,需要乘一经验系数,对于本工程碱渣地基的经验系数取值为1.09—1.31。本文从实际出发,分析了不同方法在碱渣地基沉降中的适用条件,丰富了实际工程计算碱渣地基沉降量的方法,对未来的类似工程有一定的指导作用。
【图文】：

第二章 碱渣地基处理方案及监测方案该层由⑨1粉砂、⑨2粉质粘土层组成，顶板埋深 25.6m 左右。⑨1粉砂：黄褐色，密实，分选性一般，以石英、长石为主，含云母，顶部多夹粉土层。厚度：2.5～7.0m，顶板标高：-19.84～-23.18m。该层在 1、6、8、35、40 号孔地段夹粉质粘土透镜体。⑨2粉质粘土：褐色，可塑，土质不均，砂粘混杂，粘粒含量较高，多夹粘土薄层。最大揭露厚度 6.1m，顶板标高：-24.03～-27.65m。对勘察所得资料经过综合对比分析，该场区埋深 35.0m 以上场地土，在垂直方向上成层分布，在水平方向上除⑨1粉砂顶部起伏较大，局部夹粉质粘土透镜体外，其余各层土水平方向上分布较均匀、稳定。从各土层物理力学指标统计结果看，，各土层物理力学指标统计离散性不大，属低变异性，因此本场区可视为较均匀地基。具体的工程地质剖面图如图 2.1

图 3.1 砂井与砂墙的转化示意图图 3.1（a）中的 R 是砂井的影响半径，也即塑料排水板之间的间距。wr 为等效后的砂井半径，sr 表示涂抹区的半径。图（b）中的 B 表示砂墙的影响半径，一般可以根据实际情况取值比砂井的影响半径大，sb 表示砂墙的厚度。砂墙的渗透系数与所取的影响半径有关，砂墙厚度与砂井的等效半径有关，具体的计算公式为： 2223 ln / 2ln 0.75hhpBkkR n s s （3-13） 21.1432ssrbR （3-14）式中hpk ，hk 分别为转换前后的渗透系数由第二章可知，堆载预压处理碱渣地基的工程中，排水板间距为 1.0m。排水板的打设深度为-10m。本文采用上述方法将排水板转换为砂墙，具体的转换
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU433;TU472.33

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本文编号：2554401