静动力排水固结法加固软基效果评价研究

发布时间：2017-05-14 01:03

  本文关键词：静动力排水固结法加固软基效果评价研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：软基加固效果的好坏关系到整个工程施工质量能否达到要求,所建造的建筑物能否投入使用,近些年来对于软基加固效果的评价研究逐渐被人们重视起来。科学客观的评价软基加固效果不仅可以带来经济效益,为控制施工工程进度提供依据,也能较客观认识与更好掌握加固机理,还对类似的软基处理工程具有借鉴和指导意义,因而有助于提高软基处理科学技术水平,具有重要的理论意义与重大实用价值。静动力排水固结法是近些年来发展起来的软土地基加固技术,其应用越来越广,目前关于该法软基加固效果的评价还停留在借鉴其他工法以及采用经验法的水平上,因此针对静动力排水固结法,如何正确了解与科学客观评价和控制软基的加固效果,成为一个具有重要现实意义又亟待解决的问题。本文首先综述了常用软基加固方法及效果评价研究方面的国内外研究现状,简述了静动力排水固结法的研究现状及加固机理；利用自主研发的第二代多向高能高速冲击智能控制仪进行了静动力排水固结工法下软土模型试验,通过分析对比孔压、土压及沉降等试验数据,探究静动力排水固结法在不同的施工工艺条件下,对软土地基的加固效果；将静动力排水固结法与“插设塑料排水板+堆载预压法”两种工法应用的实际工程进行对比,比较评价两种工法对软基的加固效果；为了更方便、更经济、更快捷的评价软基加固效果,还试图建立静力触探与十字板剪切试验参数关系式并开发应用计算程序。主要成果如下：1、分析了软基处理效果评价的基本方法及指标,并在此基础上初步提出了静动力排水固结法加固效果的基本评价方法及指标体系。2、静动力排水固结法浅层(埋深2m)土体的工中沉降量比插板+堆载预压法大10cm,中层(埋深4m)土体的沉降量比插板+堆载预压法大5cm,深层(埋深6m及以下)土体沉降量相当,工中总沉降量前者明显大于后者,由此初步验证了相关条件下静动力排水固结法施工下软基取得了更好加固效果。3、分析加载阶段孔压差数据可知,第一次加载,浅层(埋深2m)静动力排水固结法的孔压差比插板+堆载预压法大9.9kPa,中层(埋深4m)前者孔压差比后者大9.1kPa,可知静动力排水固结法在加载阶段施加在土体上的能量明显大于堆载预压法；而工后前者孔压又小于后者从应力表达的固结角度再次显示了前者的优势。4、通过静力触探试验知道,静动力排水固结法施工,每遍夯击后土体的强度均得到了相应的提高,3.5m深度内土体密实度大幅度提高,平均工后锥尖阻力达到工前的10倍以上,加固效果最为显著。在距淤泥表面10m左右的深度处锥尖阻力达到工前的4.0倍,说明静动力排水固结法的加固深度不止10m,夯击能量还在向更深层软土传递,表明该法加固深度大,能够加固深厚软土地基。5、通过十字板剪切试验可知,夯击后原状土和重塑土的抗剪强度都大大的得到了提高。原状土工后的抗剪强度平均为工前的5.0倍；重塑土工后的抗剪强度平均为工前的3.8倍；同时软土的灵敏度明显降低了,说明静动力排水固结法确实使具有高含水量的淤泥土体密实,强度得到提高。6、建立了静力触探与十字板剪切试验参数关系式,为节省高额测试费用,特别是因场地等条件限制而难以测试某些力学量难题的解决提供了有效方法。并且成功开发静力触探参数与弹性参数及强度指标理论关系分析计算程序。实现了静力触探与十字板剪切试验参数理论关系式的程序分析计算,对岩土工程测试及土性评估提供高效而简便的工具。
【关键词】：静动力排水固结法 软土地基 加固效果评价 原位测试 分析计算程序
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU472
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 第一章 绪论17-33
• 1.1 前言17
• 1.2 软基加固常用处理方法及效果评价研究现状17-23
• 1.2.1 软基加固常用处理方法17-20
• 1.2.2 软基加固常用处理方法效果评价研究现状20-23
• 1.3 静动力排水固结法及效果评价研究现状23-30
• 1.3.1 静动力排水固结法发展进程23-25
• 1.3.2 静动力排水固结法研究进展25-30
• 1.3.2.1 数值模拟与理论分析25-27
• 1.3.2.2 室内模型试验27-29
• 1.3.2.3 工程应用及现场试验29-30
• 1.3.3 静动力排水固结法加固效果评价研究30
• 1.4 本文研究内容与创新点30-32
• 1.4.1 本文研究内容30-31
• 1.4.2 本文创新点31-32
• 1.5 本章小结32-33
• 第二章 软基加固效果评价内容分析33-50
• 2.1 引言33
• 2.2 软基加固效果检测常用方法33-36
• 2.3 软基加固效果常用监测内容36-40
• 2.4 软基加固效果检测的基本原则及要求40-41
• 2.5 静动力排水固结法加固效果评价41-49
• 2.5.1 静动力排水固结法加固机理41-44
• 2.5.1.1 微观机理41-42
• 2.5.1.2 宏观机理42-44
• 2.5.2 工法简介及施工工艺流程44-46
• 2.5.3 静动力排水固结法信息化施工、监测方法46-47
• 2.5.3.1 信息化施工控制与方法46
• 2.5.3.2 信息化监测方法46-47
• 2.5.4 静动力排水固结法加固效果的基本评价方法及指标体系47-49
• 2.6 本章小结49-50
• 第三章 静动力排水固结法加固模型试验设计50-63
• 3.1 引言50
• 3.2 相似理论50-51
• 3.3 试验设备组成51-54
• 3.3.1 控制系统51
• 3.3.2 冲击加载系统51-52
• 3.3.3 模型箱系统52-53
• 3.3.4 数据采集系统53-54
• 3.4 试验内容54-55
• 3.4.1 常规物理力学试验指标54
• 3.4.2 模型箱冲击试验54-55
• 3.5 模型箱试验设计步骤55-62
• 3.6 本章小结62-63
• 第四章 模型试验固效果评价研究63-80
• 4.1 引言63
• 4.2 填砂、插板与加固效果关系分析63-66
• 4.2.1 填砂、插板期间不同深度孔压对比63-64
• 4.2.2 填砂、插板期间不同深度土压对比64-65
• 4.2.3 填砂、插板期间不同深度沉降对比65-66
• 4.3 排水系统与加固效果关系分析66-72
• 4.3.1 不同插板距离孔隙水压力数据分析66-69
• 4.3.2 不同插板距离土压力数据分析69-70
• 4.3.3 不同插板距离沉降全过程数据分析70-72
• 4.4 夯击作用与加固效果关系分析72-78
• 4.4.1 孔隙水压力实测数据分析72-75
• 4.4.2 土压力实测数据分析75-77
• 4.4.3 沉降数据实测分析77-78
• 4.5 模型试验误差分析78
• 4.6 本章小结78-80
• 第五章 工程实例加固效果研究分析80-113
• 5.1 引言80
• 5.2 静动力排水固结法设计和施工方案80-84
• 5.2.1 工程场地地质情况80-81
• 5.2.2 地基处理方案81-82
• 5.2.3 工程监测目的与内容82-84
• 5.3 插板+堆载预压法设计和施工方案84-87
• 5.3.1 工程场地地质情况84-85
• 5.3.2 地基处理方案85-86
• 5.3.3 工程监测目的与内容86-87
• 5.4 地基加固效果分析87-96
• 5.4.1 沉降观测分析87-90
• 5.4.1.1 插板+堆载预压法沉降监测数据87-88
• 5.4.1.2 静动力排水固结法沉降监测数据88-90
• 5.4.2 孔隙水压力观测分析90-93
• 5.4.2.1 插板+堆载预压法孔压监测数据90-91
• 5.4.2.2 静动力排水固结法孔压监测数据91-93
• 5.4.3 静力触探与十字板剪切试验数据观测分析93-96
• 5.4.3.1 静力触探试验监测数据93-95
• 5.4.3.2 十字板剪切试验监测数据95-96
• 5.5 静动力排水固结法与插板+堆载预压法加固效果对比96-98
• 5.5.1 沉降监测数据对比97
• 5.5.2 孔隙水压力监测数据对比97-98
• 5.6 一般黏性土静力触探参数与原位试验参数关系研究98-106
• 5.6.1 经验方法99-101
• 5.6.2 一般黏性土参数基本公式建立101-106
• 5.6.3 一般黏性土参数基本公式小结106
• 5.7 分析计算程序开发106-111
• 5.7.1 程序简介106-107
• 5.7.2 程序编写107-108
• 5.7.3 实例操作与计算108-111
• 5.8 本章小结111-113
• 结论与展望113-115
• 参考文献115-121
• 攻读学位期间发表的学术论文121-123
• 致谢123

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