水下挤密砂桩软基处理现场监测与沉降预测

摘要

随着社会经济不断的发展和进步，在软基中建造的建筑物也越来越多而复杂，很多实用的地基处理技术也被人们研究出来。而水下挤密砂桩是一种应用广泛且效果较好的地基处理方法，它同时拥有置换与排水作用，对于本工程的软土地基处理是非常适用的。本文以如意岛工程为研究背景，针对如意岛北侧护岸软基处理开展现场监测，并基于ANSYS，建立了护岸软基的数值模型，预测了软基的沉降，研究取得了以下的结论。
　　通过分析其理论、现场监测、室内土工试验以及数值模拟等手段，主要进行了以下方面的工作:归纳了水下挤密砂桩发展历史及研究现状，分析了水下挤密砂桩在处理软土地基时的加固机理，并结合工程的实测资料，对水下挤密砂桩施工工艺及砂桩规格选取做了分析与计算，最终确定砂桩直径为1m，砂桩采取正方形布置。
　　通过现场监测的资料，对加固区的竖向沉降趋势、水平位移变化情况以及加固区的土体强度增长情况做了分析与研究。结合现场监测结果与取土试验，对水下挤密砂桩的加固效果以及土体的物理力学指标变化情况做了分析与评价，结果为通过砂桩处理之后地基的土体物理力学指标有了明显的改善，并能满足实际工程的需要。
　　在沉降计算方面，采用指数曲线模型与双曲线模型用基于实测沉降观测的预测模型对加固区的软土地基沉降进行了预测分析，计算出的沉降分别为152mm与146mm。基于Drucker-Prager本构模型，采用ANSYS有限元软件建立了数值模拟模型，并进行沉降预测，其结果为151mm。结合计算后的结果来分析该方法的可行性，从而得出数值分析法为本工程最适合的沉降预测方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外发展现状

1．2．1 挤密砂桩发展现状

1．2．2 地基沉降研究现状

1．2．3 沉降计算方法研究现状

1．2．4 问题的提出

1．3 本文的研究内容及技术路线

第二章 工程概况

2．1 地理位置

2．2 现场条件

2．3 地质概况

2．3 本章小结

第三章 水下挤密砂桩地基处理方案分析

3．1 地基的处理

3．1．1 地基的结构问题

3．1．2 地基处理方法

3．2 水下挤密砂桩处理方案

3．2．1 砂桩加固机理

3．2．2 砂桩处理方案及现场控制

3．2．3 砂桩规格的选取

3．3 本章小结

第四章 水下挤密砂桩现场监测及分析

4．1 监测方案

4．1．1 监测目的

4．1．2 监测点布置

4．1．3 监测仪器及编号

4．1．4 监测仪器埋设与监测方法

4．2 沉降观测成果分析

4．2．1 表层沉降

4．2．2 分层沉降

4．2．3 水平位移观测成果分析

4．2．4 孔隙水压力观测分析

4．2．5 加固效果检验

4．3 本章小结

第五章 沉降预测研究

5．1 沉降计算方法概述

5．2 基于实测数据中软基的沉降预测模型

5．2．1 指数曲线配合模型

5．2．2 双曲线法

5．3 基于ANSYS的地基沉降预测分析

5．3．1 有限元计算沉降方法介绍

5．3．2 本构模型的选取

5．3．3 加固前计算模型的建立

5．3．4 水下挤密砂桩处理后沉降结果预测

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

附录