振动增压排水固结法处理吹填软土地基的试验研究

发布时间：2020-10-23 02:46

　　 随着土地资源日益匮乏,围堰造陆工程也与日俱增,面对大量的吹填场地软土地基,传统的静力排水固结法与动力排水固结法具有一定的局限和不足,针对吹填场地的不均匀性及软土地基处理的难点,进行试验设计,探究了吹填土的自重固结规律及振动增压排水固结法处理吹填软土地基主要影响因素。主要结论如下:(1)吹填土自重固结试验中,影响吹填土沉降的主要因素是初始含水量;由试验数据拟合得到了吹填土的相对沉降比和时间的函数关系,根据该函数可以按完成沉降固结的百分数确定固结稳定时间;含水率相同时,固结稳定沉降量与含砂比基本上呈线性关系;由沉降比—时间对数曲线可知吹填土自重固结过程为三个阶段,分别为直线段、上凹曲线段及下凹曲线段。(2)一维振动固结试验中,对于含水率高于液限的吹填软土进行振动固结,影响固结效果及孔隙水压力消散速度的主要因素为上部竖向荷载、振动频率、振动荷载及土样含砂比。上部竖向荷载及振动荷载与固结效果正相关;振动频率对试验土样的固结效果存在最优频率,试验模型内各组振动频率加载,15Hz振动加载固结效果最优;含砂比与固结沉降量正相关,在振动加载过程中软土混砂更容易形成土内排水通道,孔隙水压力变化含砂比有关;主要振动竖向加固区为振动器竖向高度范围内。(3)多振动器模型箱试验中,双振动器耦合波水平方向加速度为单振波峰值的2.5~3倍,四振动器耦合波为单振波峰值的3.5~4.5倍;模型箱沉降曲线与振动加载能量相对应,双振动器加载阶段与四振动器加载阶段比较,位移曲线出现明显斜率变化,沉降速率增大;排水速率随加载过程的变化曲线出现凸角处为实施振动增压过程的时间区间,振动区间内排水速率较未振动区间内的1.2~2.6倍;固结完成后,距振动中心0.75D处土样振动固结效果明显,处理半径为1.5D。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U655.54
【部分图文】：

图 2-1. 吹填软土试验土样沉积后微观结构结后，土骨架承担外部荷载，达到应力平衡的状态。但态，在动荷载作用下，土体骨架结构部分到破坏，静力状态被打破，原来由土体骨架承担的荷载部分传给孔隙压力上升，在排水条件下孔压消散，土体骨架形成比先水固结法基本原理法软地基处理方法属于动静排水固结法[35]，对软土实施的周期性振动力作用下，土粒在振动能量作用下发生振连接，振动过程会影响土粒的微观结构及连接方式，导压力升高后土体液化，土粒重新排列，并在振动器周围

振动器直径为 40mm，外部为有机玻璃无缝圆筒，上下封盖防水密封，内部封装一只配置偏心块可调频的直流电机，电机直径为 24.4mm，高度 37mm，电机机身与有机玻璃圆筒粘合固定，如图 3-1 所示，启动电机，偏心块转动产生偏振力，振动器开始振动，调节电机振动频率，可改变振动器振动频率产生离心力，振动荷载分别为 5N、7.5N、10N。图 3-1 振动器示意图及偏心块图 3-2 为振动单元无极调速装置，图 3-3 为XMS脉冲频率转速表，两者通过四线程排线连接无刷电机，调速单元通过PMW霍尔传感器输出转速脉冲信号，用于显示振动单元振动频率。

图 3-2 振动单元无极调速单元 图 3-3 振动单元转速表单元组装好后，由图 3-5 所示的标定桶及振动采集装置进行标定，桶内为土，内设水平方向的加速度传感器，加速度传感器及测振采集系统为中国学研究所的G01NET振动测试与监测系统。图 3-4 转速为 480r/min时振动荷载响应及FFT分析主频
【参考文献】

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本文编号：2852452