深厚粘土地层两类自重固结沉降研究

发布时间：2021-10-23 06:45

　　数十年的实测数据显示,黄淮矿区井筒周围地层沉降持续不断;考虑到砂土层水压耗散较快,这种持续不断的沉降很可能与该地区普遍存在的深厚粘土地层有关,有必要针对无附加外载作用下的深厚粘土层自重固结展开研究。鉴于此并结合工程实际,本文进一步将粘土自重固结细分为两类:第一类是土体在初始天然自重作用下,产生超孔隙水压力,在排水条件下超孔隙水压力消散,土体固结;第二类是由于矿区井筒漏水,导致深部含水层水压耗散,进而导致深部粘土孔压平衡状态遭到破坏,使得粘土层在自重作用下固结压缩。在调研分析的基础上,本文选取Gibson一维大变形固结理论、以Biot固结理论为基础的有限元模拟以及工程实测的手段开展研究。首先通过分析对比以Biot固结理论为基础的ABAQUS模拟结果和Gibson一维大变形固结理论的计算结果,总结出一套合适的模拟参数选取方案,最终确定使用Gibson一维大变形理论研究第一类自重固结问题;对于第二类自重固结,通过ABAQUS模拟进行合理研究。基于Gibson一维大变形固结理论研究了第一类自重固结问题中固结系数、地层厚度以及地层埋深对固结沉降量和固结时间的影响。结果表明,目前地层中存在的厚度1... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

黄淮地区部分矿区松散层地质年代Figure1-1LooselayergeologicalageofsomeminingareasinHuanghuaiarea

图 1-1 黄淮地区部分矿区松散层地质年代Figure 1-1 Loose layer geological age of some mining areas in Huanghuai area徐庄矿主井附近地表沉降 龙东矿主井附近地表沉降

2z z g t -20）可以转换成孔隙比和有效应力的关系方程： 00e e e exp 'e e 分别为地层顶部初始孔隙比和地层底部最终孔隙比，这里 e '不和土体上覆荷载有关。为了求解式（2-22），需要确定 、g的取值-22）中 、 的取值。 、 的取值式（2-22），一般来说，常规室内固结试验的 的关系方程： '0 10 0log '/ce e C 参考孔隙比，'0 是 对应的有效应力，cC 是压缩模量。（2-22）和（2-23）两条 曲线交于特定点，设有效应力为'a 层顶部初始孔隙比为 3.83，即 为 3.83；当地层顶部附加荷载 q应力 '为 q 35 kPa，代入到式（2-23），式中假设 为 4.0 时，出固结结束后 。当 q 98kPa，可求得对应的 为 1.49。


本文编号：3452681