堆载预压法加固港口软基的沉降计算和预测方法研究

发布时间：2017-05-18 23:03

  本文关键词：堆载预压法加固港口软基的沉降计算和预测方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在软土地区,地基的沉降控制是保证港口安全建设和运营的关键之一。塑料排水板堆载预压法处理地基具有承载力高、沉降量小、造价低的优点,在工程中得到广泛应用。软土地基处理与设计中,最重要的问题是关于地基沉降量及沉降速率的控制。由于软土地域性差异较大、实际资料积累不足,理论研究还落后于实践,现有计算和预测方法得到的结果并不准确,满足不了工程的需要。本文基于辽宁省营口市营口港的工程实例,对堆载预压法处理软土地基的沉降计算及预测方法进行了研究和探索。1.将试验区分成6个堆载预压试验小区,采用不同的施工参数组合,进行现场监测,获得多组地基处理现场试验数据和沉降监测数据,并进行了一系列的数据整理和分析,讨论了填土高度、排水板间距等施工参数对于地基沉降的影响。2.为剔除“非正常”因素对监测结果的影响,本文采用小波降噪对原始数据进行处理,由于沉降量基数较大,不适合小波降噪方法,故引入了沉降差的概念。研究分析采用Daubechies、波系中的db8, Coiflets小波系中的coif4, ReverseBior小波系中的bior3.7三种新的小波函数对原始数据进行处理,发现不同小波函数和不同分解层次对降噪效果均有影响,并探讨了最佳小波函数和分解层次。3.在传统的双曲线法和指数曲线法基础之上,通过公式变换,引入了沉降差的概念。根据原始数据和小波降噪后数据,分别对地基的后期沉降进行了预测,对比分析了预测结果,发现小波降噪对于双曲线法和指数曲线法的预测精度均有显著提升,并探讨了两种方法对于当地地质情况的适用性。用分层总和法对实际处理地区的的最终沉降值进行了预测,将结果与双曲线法和指数曲线法的结果对比分析,得到了适合当地的经验系数取值范围。4.利用有限元软件ABAQUS,以扩展的线性Drucker-Prager模型为土的本构模型,考虑涂抹作用和竖向渗流对模拟结果的影响,分别建立了三种模型对地基的沉降过程进行了模拟,将模拟数据与实测结果进行了对比分析,验证了所选模型以及参数转换方法的正确性。5.综合双曲线法、指数曲线法和数值模拟法的预测结果,分别计算出监测结束时6个实验小区地基的固结度,并以此为指标,确定堆载预压法处理场区软土的最优施工参数。本文可为类似地区地基处理工程的设计和施工提供了依据和指导。
【关键词】：堆载预压法 沉降差 沉降预测 小波降噪 数值模拟
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U655.54
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 选题依据和研究意义10-12
• 1.3 国内外堆载预压法及沉降量预测研究现状12-18
• 1.3.1 堆载预压法加固软土地基研究现状12-15
• 1.3.2 软土沉降预测理论研究现状15-16
• 1.3.3 根据实测资料预测软土地基沉降方法研究现状16-17
• 1.3.4 软土地基沉降数值分析研究现状17-18
• 1.4 存在的不足18-19
• 1.5 研究的主要内容和方法19-20
• 1.6 本文的创新点20-21
• 2 营口港堆载预压法地基处理试验研究21-40
• 2.1 堆载预压法的基本原理21-23
• 2.1.1 概述21-22
• 2.1.2 基本原理22-23
• 2.2 工程概况23-28
• 2.2.1 地形地貌23
• 2.2.2 工程地质特征23-27
• 2.2.3 地基土分析与评价27-28
• 2.3 堆载预压方案设计28-33
• 2.3.1 研究区分区29
• 2.3.2 排水体布置29-32
• 2.3.3 加载系统设计32-33
• 2.4 地基处理监测方案和成果33-39
• 2.4.1 监测方案33-34
• 2.4.2 监测成果及分析34-39
• 2.5 本章小结39-40
• 3 沉降数据小波降噪分析40-53
• 3.1 引言40-41
• 3.2 小波理论41-45
• 3.2.1 小波变换、傅里叶变换41-43
• 3.2.2 常用的小波变换函数43-44
• 3.2.3 多分辨分析及Mallat算法44-45
• 3.3 实测数据的小波降噪分析45-52
• 3.3.1 实测沉降数据的提取和处理形式45-48
• 3.3.2 软土沉降差的小波降噪分析48-52
• 3.4 本章小结52-53
• 4 沉降预测方法及其比较研究53-74
• 4.1 双曲线法预测地基沉降量53-58
• 4.1.1 双曲线法的基本原理53-54
• 4.1.2 双曲线法地基沉降量预测54-58
• 4.2 指数曲线法预测地基沉降量58-64
• 4.2.1 指数曲线法的基本原理58-60
• 4.2.2 指数曲线法的地基沉降量预测60-64
• 4.3 分层总和法预测地基沉降量64-68
• 4.3.1 分层总和法的基本原理64-65
• 4.3.2 分层总和法的地基沉降量预测65-68
• 4.4 预测方法对比68-72
• 4.4.1 分层总和法与实测数据预测法对比68-71
• 4.4.2 双曲线法和指数曲线法的预测精度对比71-72
• 4.5 本章小结72-74
• 5 数值模拟分析74-91
• 5.1 ABAQUS软件介绍74-75
• 5.2 模型的建立75-81
• 5.2.1 模型描述75-76
• 5.2.2 基本假定76
• 5.2.3 加载步骤的确定76-77
• 5.2.4 计算参数的确定77-80
• 5.2.5 初始条件和边界条件的确定80-81
• 5.3 计算结果分析与对比81-87
• 5.3.1 渗流和涂抹作用对模拟结果的影响81-85
• 5.3.2 模拟结果分析85-87
• 5.4 试验区最优施工参数的确定87-89
• 5.5 本章小结89-91
• 6 结论与展望91-94
• 6.1 结论91-93
• 6.2 展望93-94
• 参考文献94-100
• 攻读学位期间主要研究成果100-102
• 致谢102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李涛;高健;;软土地基固结Neumann随机有限元分析[J];河海大学学报(自然科学版);2011年04期

  本文关键词：堆载预压法加固港口软基的沉降计算和预测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：377281