真空联合堆载预压法加固机理和特性及堆载过程中稳定性控制的研究

论文摘要

真空联合堆载预压法是软土地基加固处治中较为有效的方法之一,在工程中已得到广泛应用。然而该法的理论上的研究远落后于工程实践,尤其是其土体强度计算和稳定性分析等理论急需进一步研究以适应并指导实践。深入分析该法的加固机理并在此基础上探讨其设计计算理论,对准确计算加固过程中土体强度和控制加载过程中的土体稳定有着重要的工程意义。本文结合山东日照港真空联合堆载预压法加固软基工程试验,首先对试验观测数据进行了整理,分析其变化规律。然后通过对真空联合堆载预压法的加固机理进行了深入研究,指出抽真空过程中土体受等向固结力这一特性,并对真空预压法土体强度的计算方法加以了详细的阐述,继而探讨了真空联合堆载预压法土体稳定性分析机理,指出其具有阶段性特点。在初始抽真空阶段,土体强度和稳定性不断增长,地基不存在失稳的可能性,可抽真空迅速预压至较大载荷,同时,由于抽真空引起的负超静孔隙水压力和由堆载引起的超静孔隙水压力可部分抵消,使土体在快速堆载时不致产生过高的超静水压力,有利于工程施工时的稳定。本文结合本工程实例,通过利用现场实测资料,对施工过程中的稳定性利用GEO-SLOPE软件进行计算,以及预测在原有基础上继续加载后土体的抗剪强度值,并利用理论计算估算其容许承载力。最后,本文通过对真空联合堆载预压法加固效果的影响因素进行了深入的分析,给出在施工过程中的建议。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 软土地基的概念和特点
• 1.1.2 软土的分类
• 1.2 真空排水预压法的发展与实践
• 1.2.1 真空预压法的概念
• 1.2.2 国外的发展与实践
• 1.2.3 国内的发展与实践
• 1.3 真空联合堆载预压法土体强度及稳定性研究现状
• 1.3.1 土中固结力与不排水剪切强度研究现状
• 1.3.2 真空联合堆载预压法的地基稳定性问题
• 1.4 本文的研究目的和意义
• 1.5 本文主要研究内容与工作
• 第二章 真空联合堆载预压法预压设计和试验数据整理
• 2.1 工程概况
• 2.2 试验方案设计
• 2.2.1 真空联合堆载预压法的设计简介
• 2.2.2 现场动态观测
• 2.3 真空联合堆载预压试验观测数据整理
• 2.3.1 膜下真空度观测数据整理
• 2.3.2 地表面沉降观测数据整理
• 2.3.3 分层沉降观测数据整理
• 2.3.4 深层侧向水平位移观测数据整理
• 2.3.5 孔隙水压力观测数据整理
• 第三章 真空联合堆载预压法的加固机理和特性
• 3.1 堆载排水预压法的加固机理
• 3.2 真空排水预压法的加固机理
• 3.3 真空排水预压法加固软土地基的特征
• 3.3.1 分级加载分析
• 3.3.2 侧向变形分析
• 3.4 真空排水预压法的特点
• 第四章 真空预压土体强度增长机理和计算方法研究
• 4.1 概述
• 4.2 真空预压法土体强度计算的常用理论与发展
• 4.2.1 等同堆载简化法
• 4.2.2 等效固结压力法
• 4.2.3 综合影响系数法
• 4.3 真空预压下土体强度增长机理
• 4.3.1 土体受力分析
• 4.3.2 强度增长机理分析
• 4.3.3 影响强度增长的主要因素
• 4.4 考虑等向固结的土体强度计算
• 第五章 真空联合堆载预压法稳定性控制的分析
• 5.1 概述
• 5.2 典型条分法分析方法
• 5.2.1 瑞典条分法
• 5.2.2 毕肖普法
• 5.2.3 简布法
• 5.2.4 斯宾赛法
• 5.3 真空联合堆载土体稳定机理特性分析
• 5.4 真空联合堆载预压法的加载速率对地基稳定性影响分析
• 5.4.1 GEO-SLOPE的有限元软件介绍
• 5.4.2 工程实例分析
• 第六章 真空联合堆载预压法加固效果的影响因素
• 6.1 密封对加固效果的影响
• 6.1.1 加固区表面的密封
• 6.1.2 土层深部的密封
• 6.2 真空度在加固过程中的稳定性对加固效果的影响
• 6.3 加固区形状对加固效果的影响
• 6.4 垂直排水通道对加固效果的影响
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据采集