考虑软土流变的加载卸载沉降预测研究

摘要

为了有效控制软土地基的整体稳定和工后沉降量，需要在路堤施工过程中进行沉降变形动态控制，以验证和优化设计，达到缩短工期、降低造价和提高工程质量的目的。因此，如何及时根据施工现场实测沉降资料反分析地基土参数来预测后期沉降，已成为沉降变形动态控制的关键技术之一。 我国的高速公路绝大部分建于经济发展较快的沿海诸省、长江三角洲、珠江三角洲地区，这些地区的地基土中通常含有深厚软土层，土体沉降中次固结部分在不容忽视。另外，为了加快土体固结、缩短施工周期，在高速公路的施工中通常采用超载预压，预压结束后需要卸载以达到设计高程并进行路面铺筑。这样的加荷卸荷过程，土体的变形有别于一般加荷过程。如何考虑软土流变和加载卸载荷载作用，是工程中一个急需解决的课题。本文从对加载作用时地基的有效应力变化过程分析入手，引申到加载卸载作用时地基的有效应力变化过程，提出与实际情况更为符合的孔隙水压力消散过程。分析土体为什么会出现回弹，以及在何种程度上出现回弹。本文在传统的无流变项沉降预测程序的基础上进行改善，考虑土体的流变和加载卸载作用。采用优化反演方法编制计算程序，对预测方法进行实例计算，验证本文预测方法的正确性和可靠性。最后，运用PLAXIS平面有限元进一步验证本文提出的预测方法的优越性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状

1.3存在的主要问题

1.4本文主要工作

第二章沉降预测模型建立

2.1概述

2.2传统的无流变项程序

2.3流变

2.4加载卸载作用下的沉降计算

2.5预测模型的建立

第三章沉降预测程序方法实现与验证

3.1目标函数

3.2基于黄金分割法的一维优化

3.3反分析程序的编制及流程图

3.4程序变量说明

3.5程序使用说明

3.6工程实例

3.7本章小结

第四章有限元计算和分析

4.1平面应变比奥固结有限元法

4.2简化计算

4.3 PLAXIS本构模型

4.4工程算例

4.5本章小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

附录