考虑土样损伤真空堆载预压法沉降研究

发布时间：2017-04-27 02:09

  本文关键词：考虑土样损伤真空堆载预压法沉降研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：软土广泛分布在我国沿海、湖泊地区和内河两岸,其不仅具有高含水量与高压缩性,以及低抗剪强度。且具有固结系数小、所需固结时间长,扰动性大、结构性显著等特点。近年来,对软土结构性的研究主要针对固结应变过程和施工环节,事实上,软土在钻探取样、运输及试样制备等环节,必然因扰动引起其结构性状的改变,导致试验土样(扰动土样)的力学指标不能真实反映原位土的力学性状,进而影响工程计算结果。为此,本文选取福州沿海淤泥软土为研究对象,基于复合体损伤模型,通过试验及理论研究,对试样的扰动损伤进行评价。然后对真空堆载联合预压法的沉降计算,考虑扰动损伤对试验力学指标的影响,对既有的固结沉降计算模型进行综合修正。经对比分析实测数据,结果较为合理,令人满意。首先,通过对福州市连江县体育中心建设项目软土(淤泥)的原状、重塑土样进行基本物理性质试验,固结试验以及固结不排水三轴试验,得到相应的e-logP曲线、结构强度、应力-应变关系曲线、应力圆及强度线。研究表明：与原状土样的力学指标相比,扰动土样的压缩系数及压缩指数均增加10%左右,而重塑土样的增加值更多,在25%左右；扰动土样、重塑土样粘聚力分别减小约10%、40%,但摩擦角φ变化不明显,都维持在1°-2°左右；损伤导致扰动土样结构强度和地基承载力均降低约10%,而重塑土更为明显,影响约为扰动土的四倍或以上,达40%；扰动土样的损伤变量ω为24.0%,扰动造成的结构性损伤比较显著,不可忽略。其次,针对既有真空堆载联合预压法的固结沉降计算模型,考虑结构性损伤影响,结合福州市连江可门经济开发区真空堆载联合预压工程,取其中先行施工的A1-9地块进行研究,并利用A3-2地块的实测沉降时程曲线及后续施工的其他地块沉降实测数据进行验证,并取平均综合修正系数,结果表明：未经修正计算得到的最终沉降值与实测值的偏差普遍为8%-12%,经修正计算得到的最终沉降值与实测值的偏差仅为-3%-3%；同样地,经修正的沉降时程曲线与实测沉降时程曲线的拟合度也得到显著提高；并得到采用扰动指标代入损伤模型计算时的综合修正系数取值范围为0.85～0.95。研究结果可供福州乃至我国东部沿海软土地区的工程实践及理论研究参考。
【关键词】：软土 结构性损伤 损伤变量 真空堆载联合预压法 沉降 综合修正系数
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU433;TU472.33
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究现状12-15
• 1.2.1 土的结构性损伤研究简况12-13
• 1.2.2 真空堆载预压法研究简况13-15
• 1.2.2.1 理论研究简况13-14
• 1.2.2.2 工程实践研究简况14-15
• 1.3 存在的问题15
• 1.4 本文主要工作15-17
• 1.5 技术路线17-18
• 1.6 论文创新点18-19
• 2 软土结构性力学试验研究19-31
• 2.1 工程场地及土样概况19-20
• 2.1.1 场地地理位置19
• 2.1.2 工程地质条件19
• 2.1.3 土样基本情况19-20
• 2.2 土样基本物理性质指标20-21
• 2.2.1 测定方法20-21
• 2.2.2 土样基本参数21
• 2.3 软土固结压缩试验21-26
• 2.3.1 试验方案21-24
• 2.3.1.1 e-logP曲线绘制方法22-23
• 2.3.1.2 土样结构强度的确定23-24
• 2.3.2 土样制备24
• 2.3.3 试验结果与分析24-26
• 2.4 软土固结不排水三轴试验26-30
• 2.4.1 试验方案26-27
• 2.4.2 土样制备27
• 2.4.3 试验结果与分析27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 复合体损伤模型及参数指标31-34
• 3.1 损伤力学基本理论31
• 3.2 复合体损伤模型31-32
• 3.3 损伤变量32-33
• 3.4 损伤参数指标求解与分析33
• 3.5 本章小结33-34
• 4 真空堆载联合预压法工程研究34-45
• 4.1 真空堆载联合预压法基本原理34-36
• 4.2 工程概况36-39
• 4.2.1 工程地理位置36
• 4.2.2 工程地质条件36-38
• 4.2.3 工作场地38-39
• 4.2.4 地基处理技术标准39
• 4.3 沉降计算39-41
• 4.3.1 总沉降量39-40
• 4.3.2 预压期沉降量40-41
• 4.4 工程现场实测41-43
• 4.5 对比分析43-44
• 4.6 本章小结44-45
• 5 基于复合体损伤模型的沉降计算45-54
• 5.1 沉降计算的损伤模型45
• 5.2 损伤模型应用建议45-46
• 5.2.1 应用前提45-46
• 5.2.2 影响因素46
• 5.3 损伤模型在实际工程中的应用46-48
• 5.3.1 基于损伤模型的修正沉降理论计算47
• 5.3.2 现场实测与理论计算沉降量对比分析47-48
• 5.4 模型计算合理性验证48-52
• 5.4.1 A3-2区48-50
• 5.4.2 其他区块验证50-52
• 5.5 综合修正系数52-53
• 5.5.1 取值范围52-53
• 5.5.2 修正模型53
• 5.6 本章小结53-54
• 6 总结与讨论54-56
• 6.1 总结54
• 6.2 讨论54-56
• 参考文献56-60
• 附录60-68
• 附图1 地基处理分区平面图60-61
• 附图2 A1区地基处理分区图61-62
• 附图3 A2区地基处理分区图62-63
• 附图4 A3区地基处理分区图63-64
• 附表1 A1-91沉降观测表64-68
• 致谢68

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本文编号：329695