高真空排水+强夯动静耦合软基加固机理研究

摘要

软土地基加固是一项复杂的系统工程，在地基处理过程中，正确认识软土加固作用机理与加固效果是软土加固与施工控制的关键问题。针对皖江城市带特定的工程地质条件，本文通过理论机理研究、现场监测和数值模拟方法，对高真空排水+强夯动静耦合软基处理新技术应用于皖江城市带软土地基的加固效应进行分析，主要取得如下研究成果:
　　(1)开展了皖江典型案例依托工程低位高真空分层预压击密软基加固现场监测工作，通过膜下真空度、路基沉降、孔隙水压力、强夯加速度进行监测并分析其变化规律，最后通过载荷试验验证了处理后路基承载力特征值大于路基设计承载力特征值120kPa。
　　(2)对低位高真空软基预压处理新技术应用于皖江城市带软土地基的加固效应进行了数值模拟计算，分析了排水板间距为1.1m方形布置施工方案的孔隙水压力分布、地层沉降分布和固结度随高真空排水变化规律，随着加载真空度天数的增加，孔隙水压力逐渐降低，前期固结度逐渐增大，随着深度的增加，孔隙水压力变化量与地层沉降量逐渐减小;并对不同塑料排水板间距低位高真空预压加固效应进行了对比分析。
　　(3)对真空排水下一道工序强夯加固过程进行研究，对比分析了不同夯击能量条件下点夯加固效果，包括孔隙水压力形成和消散过程、夯点地表沉降、地层沉降，能量越大引起的超孔隙水压力越大，强夯过程中浅部土体孔隙水压力迅速减小，深部土体孔隙水压力减小缓慢，夯击动力作用时间相同时，较大的夯击能所致地表沉降量值较大。
　　(4)对软基处理过程中真空预压排水板间距的优选与最佳夯击能的选择进行了分析，在实际施工过程中具有重要的理论意义和工程实践价值。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 真空排水法研究现状

1．2．2 强夯法研究现状

1．2．3 高真空排水与强夯联合加固研究现状

1．3 本文研究内容和方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法与思路

第二章 高真空预压排水与强夯机理研究

2．1 真空预压排水加固原理

2．2 强夯加固原理

2．3 高真空排水与强夯动静耦合加固原理

第三章 皖江城市带软土路基加固试验研究

3．1 工程概况

3．2 真空排水与强夯法地基处理步骤

3．3 施工现场监测

3．3．1 膜下真空度监测

3．3．2 路基地表沉降监测

3．3．3 孔隙水压力监测

3．3．4 强夯振动加速度监测

3．3．5 载荷试验

3．4 本章小结

第四章 软土路基高真空排水加固模拟分析

4．1 计算方案设计

4．1．1 计算方案

4．1．2 模型建立与计算参数

4．1．3 初始应力场及边界条件

4．2 排水板间距1．1m方形布置预压加固效应分析

4．2．1 孔隙水压力分布特征

4．2．2 地层沉降分布特征

4．2．3 固结度变化特征

4．3 不同排水板间距预压加固效应分析

4．3．1 孔隙水压力分布特征

4．3．2 地层沉降分布特征

4．3．3 固结度变化特征

4．3．4 塑料排水板间距优化

4．4 本章小结

第五章 软土路基强夯固结动静耦合模拟分析

5．1 计算方案设计

5．1．1 计算方案

5．1．2 模型建立与计算参数

5．1．3 初始应力场及边界条件

5．2 固结动静耦合过程分析

5．2．1 超孔隙水压力形成过程特征

5．2．2 孔隙水压力超曲面空间分布特征

5．2．3 超孔隙水压力消散过程特征

5．2．4 夯点地表沉降量特征

5．2．5 地层沉降超曲面特征

5．2．6 强夯夯击能选择

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况