水下真空预压技术的应用与研究
本文选题:水下真空预压 + 岸坡加固 ; 参考:《天津大学》2015年硕士论文
【摘要】:天津地区由于地质条件较差,故码头结构型式多为高桩码头,而高桩码头的岸坡稳定问题至关重要,尤其是在承台宽度受限条件下的岸坡稳定成为最大难点,因此进行地基加固处理是必要的。陆上真空预压法加固软土地基技术已广泛应用于港口、公路、水利工程等领域,但水下真空预压技术却无大规模应用于工程实践,其原因在于目前水下真空预压的加固机理尚不清楚,水下施工工艺也存在亟待解决的诸多难题。本文结合工程实践,利用理论分析和有限元数值模拟的方法针对水下真空预压技术开展了一系列研究工作,主要研究内容和结论如下:首先,分析了高桩码头及其接岸结构型式特点,并对岸坡稳定性计算方法和岸坡加固方法进行了论述,阐述了窄承台条件下岸坡加固的关键问题。其次,针对天津港中化石化码头具体工程项目,在承台宽度50m的限制条件下对岸坡加固进行了方案比选,论述了水下真空预压的关键技术,对水下真空预压加固方案进行了设计。然后,对水下真空预压现场实测数据进行整理分析,检测结果显示土体最终固结度均在90%以上,水下真空预压达到了预期目的,工艺上得到了进一步检验和完善。在码头挖泥和打桩及上部结构施工过程中,实测原围堤的最大沉降为17mm,土体深层侧向位移最大值为10.4mm,远小于天津港其他高桩码头施工中的变形,进一步验证了设计方案的合理性和水下真空预压的加固效果。最后,本文考虑潮间带膜上附加水压力的作用,通过有限元软件ABAQUS对土体加固过程进行了数值模拟,并将模拟结果和实测数据进行对比,结果显示沉降曲线和孔压消散曲线均拟合良好,验证了有限元数值模拟的可靠性。综上所述,本文结合窄承台条件下岸坡加固的具体工程实践,对水下真空预压技术进行了方案设计和理论分析,并提出了可行的有限元模拟方法,对该技术的推广应用具有一定意义。
[Abstract]:Because of the poor geological conditions in Tianjin, the structure of wharf is mostly high pile wharf, and the slope stability of high pile wharf is very important, especially under the condition of limited width of pile cap, the stability of bank slope becomes the biggest difficulty. Therefore, it is necessary to strengthen the foundation. The technology of strengthening soft soil foundation by land vacuum preloading method has been widely used in port, highway, water conservancy engineering and other fields, but the underwater vacuum preloading technology has not been applied in engineering practice on a large scale. The reason is that the reinforcement mechanism of underwater vacuum preloading is not clear, and there are many problems to be solved in underwater construction technology. Combined with engineering practice, a series of research work on underwater vacuum preloading technology is carried out by theoretical analysis and finite element numerical simulation. The main research contents and conclusions are as follows: first of all, This paper analyzes on the characteristics of high pile wharf and its bank connection structure, discusses the calculation method of slope stability and the method of bank slope reinforcement, and expounds the key problems of bank slope reinforcement under the condition of narrow cap. Secondly, aiming at the concrete project of Sinochem Petrochemical Wharf of Tianjin Port, the scheme of bank slope reinforcement is compared under the limit of 50m width of bearing cap, and the key technology of underwater vacuum preloading is discussed. The reinforcement scheme of underwater vacuum preloading is designed. Then, the field measured data of underwater vacuum preloading are analyzed, the results show that the final consolidation degree of soil is above 90%, the underwater vacuum preloading has achieved the expected purpose, and the technology has been further examined and improved. In the course of dredging, piling and superstructure construction, the maximum settlement of the original embankment is 17mm, and the maximum lateral displacement of the deep soil is 10.4mm, which is much smaller than the deformation of other high-pile wharves in Tianjin Port. The rationality of the design scheme and the reinforcement effect of underwater vacuum preloading are further verified. Finally, considering the effect of additional water pressure on the intertidal zone film, the soil reinforcement process is simulated by finite element software ABAQUS, and the simulation results are compared with the measured data. The results show that both the settlement curve and the pore pressure dissipation curve are fitted well, which verifies the reliability of the finite element numerical simulation. To sum up, combined with the concrete engineering practice of bank slope reinforcement under narrow cap condition, the project design and theoretical analysis of underwater vacuum preloading technology are carried out in this paper, and a feasible finite element simulation method is put forward. It has certain significance for the popularization and application of this technology.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU472.33
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张德强;张丽;;真空预压影响范围的讨论[J];低温建筑技术;2006年04期
2 朱西庆;;真空预压技术在软基处理方面的应用[J];杨凌职业技术学院学报;2007年02期
3 李洪安;马海春;唐彤芝;;真空预压处理软基技术及其发展[J];山西建筑;2008年16期
4 宋大军;吴友铿;;真空预压施工对环境的影响分析和措施[J];中国水运(下半月刊);2010年09期
5 洪昌地;;大面积真空预压对周边环境影响之监测分析[J];土工基础;2013年02期
6 李军;张峰;陈伟东;;真空预压在浙江湖州二环西路中的应用[J];华南港工;2002年04期
7 胡利文,王永平;南沙港区陆域吹填工程真空预压软基处理技术[J];施工技术;2004年10期
8 杨建国,李帆;真空预压技术在轨道交通中的应用[J];铁道标准设计;2004年09期
9 罗戌,顾长存,马殿光;常规真空预压与低位真空预压软基加固方法比较[J];水道港口;2004年03期
10 高海江;龚晓南;金小荣;;真空预压降低地下水位机理探讨[J];低温建筑技术;2005年06期
相关会议论文 前10条
1 倪洪波;平克磊;王海鹏;;真空预压影响范围及其工程防护措施研究[A];工程排水与加固技术理论与实践——第七届全国工程排水与加固技术研讨会论文集[C];2008年
2 吴辉;胡黎明;;真空预压处理地基的解析理论与数值模拟[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 胡瑞杰;张子明;;真空预压软基处理监测数据分析[A];第十三届中国科协年会第19分会场-公路在综合交通运输体系中的地位和作用研讨会论文集[C];2011年
4 王建勋;王保田;;真空预压联合石灰稳定法改良淤泥土试验研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
5 陈福喜;唐祥达;黄雪林;;真空预压在龙穴造船基地工程的应用及效果分析[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
6 武亚军;刘向明;;上海软土大面积真空预压现场试验研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年
7 袁海春;;浅谈增压式真空预压在广珠铁路珠海西站工程中的创新及应用[A];2014年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年
8 占鑫杰;林伟岸;詹良通;罗小勇;陈云敏;;市政污泥真空预压模型试验研究[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
9 陈雄辉;;真空预压处治软土地基——快速修筑构筑物的工程实践[A];全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2003年
10 顾长存;罗戌;;一种真空预压区地下水位计算方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前3条
1 记者 金永昌 通讯员 张永霞;青岛采用真空预压技术处理软基[N];中国交通报;2010年
2 中国东方航空股份有限公司、上海东方航空物流有限公司 申焱 李亚伟 周青;浅谈真空预压工艺在浦东机场东航货运站项目上的应用[N];建筑时报;2013年
3 早报记者 臧鸣;揭秘上海迪士尼场地处理三大技术难题[N];东方早报;2012年
相关博士学位论文 前6条
1 张敬;水下真空预压中真空产生机制、预压加固机理及其应用技术研究[D];天津大学;2007年
2 刘爱民;潮差带区域水下真空预压技术研究[D];天津大学;2013年
3 孙立强;超软吹填土地基真空预压理论及模型试验的研究[D];天津大学;2010年
4 阿里哈桑;真空堆载联合预压软土地基加固机理研究[D];河海大学;2005年
5 朱建才;真空联合堆载预压加固软基机理及工艺研究[D];浙江大学;2004年
6 金小荣;真空联合堆载预压加固软基试验及理论研究[D];浙江大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 位会星;复式真空预压处理吹填土地基试验研究[D];江西理工大学;2015年
2 刘志中;淮河入江水道崇湾段堤防地基加固真空预压现场试验研究[D];东南大学;2015年
3 沈杰;高含水率疏浚泥真空预压室内模型试验研究[D];东南大学;2015年
4 崔耀;真空联合堆载预压加固软基的监测与效果检验研究[D];安徽理工大学;2016年
5 宋海鹏;连云新城地基真空预压处理研究[D];西南交通大学;2016年
6 陈霖;饱和软土地基真空预压与夯实加固机理研究[D];华南理工大学;2016年
7 刘旭;真空预压在天津港欠固结吹填土地基加固中的应用研究[D];天津大学;2014年
8 刘燕才;水下真空预压技术的应用与研究[D];天津大学;2015年
9 于向吉;真空预压的机理与应用研究[D];天津大学;2007年
10 闫浩;基于弹性理论的真空预压变形实用计算方法分析[D];华南理工大学;2011年
,本文编号:1893271
本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1893271.html