滨海港口软土地基固结沉降规律及应用研究

论文摘要

软土地基在我国沿海一带广泛分布,普遍具有含水量大、强度低、压缩性高、固结所需时间长等特点。在软土地基上修建港口码头时,由于需要承受的外部荷载一般较大,就必须事先对其进行加固处理,以确保港口码头建成后的安全与长久耐用,获得良好的社会经济效益。本文阐述了软土地基的工程特点及其主要的分布情况,介绍了软土地基沉降计算及预测的几种方法,分析了其优缺点,并结合虎门港码头工程地质特点,对其软土地基处理效果进行了较详细的研究。虎门港软基处理是利用塑料排水板加堆载预压法,通过施工过程中对现场软基变形进行监测、数据分析、沉降预测比较等工作,分析总结虎门港软土地基施工过程中的变形特点和规律,为虎门港码头的保质保量施工作出指导。采用Asaoka结合二次曲线拟合法、灰色理论预测法、BP神经网络法三种曲线拟合法对实测数据进行拟合,经过对比分析三种软基固结沉降的拟合曲线,得出如下结论:Asaoka结合二次曲线法的预测效果最好,预测值和实测值很接近,灰色理论法的预测效果次之;BP神经网络法的预测效果不理想,但在沉降曲线拟合效果的比较中,BP神经网络法的拟合效果最佳。结合广州三角洲地带软土特点及虎门港软土地基沉降观测资料,考虑软土地基处理效果较好、固结显著,对堆载预压处理虎门港软土地基实测累计沉降的影响因素进行多因素分析。在正交设计理论的基础上,结合沉降预测结果,重点对软土厚度、插板深度、填土高度、是否加筋等四个影响虎门港软基加固效果的因素进行综合分析。理论计算和试验证明:填土高度是影响加固效果的关键因素,其次分别是是否加筋、软土厚度、插板深度。因此,在处理厚度变化范围不大的软土地基时,应优先控制好填土高度,调整堆载预压的方式,控制好加载速率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 软土地基处理研究现状
• 1.2.1 软土地基处理技术发展
• 1.2.2 软土地基加固方法及适用范围
• 1.2.3 滨海软土地基加固主要方法
• 1.3 本文的主要研究内容及思路
• 第二章 软土地基固结沉降理论
• 2.1 软土的工程性质
• 2.1.1 软土地基定义
• 2.1.2 软土地基工程特性
• 2.1.3 软土地基沉降机理
• 2.2 软土的沉降计算方法
• 2.2.1 传统理论计算方法
• 2.2.2 数值分析法
• 2.3 软土地基沉降预测方法
• 2.3.1 曲线拟合法
• 2.3.2 Asaoka 法
• 2.3.3 灰色理论预测法
• 2.3.4 BP 神经网络法
• 2.4 本章小结
• 第三章 虎门港码头堆场区软基沉降监测分析
• 3.1 工程概况及地质条件
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 地理及地貌概况
• 3.1.3 地质概况
• 3.1.4 地下水位概况
• 3.1.5 堆场区地层概况
• 3.2 现场监测及成果分析
• 3.2.1 测点布置
• 3.2.2 地表沉降监测
• 3.2.3 孔隙水压力监测
• 3.2.4 表层位移监测
• 3.2.5 深层水平位移监测
• 3.2.6 分层沉降监测
• 3.3 处理效果试验分析
• 3.3.1 加固前后物理力学指标对比
• 3.3.2 加固前后十字板与标贯试验
• 3.4 基于实测数据的沉降预测
• 3.4.1 Asaoka 结合二次曲线法预测
• 3.4.2 灰色理论法预测
• 3.4.3 BP 神经网络法预测
• 3.5 本章小结
• 第四章 加固效果影响因素分析
• 4.1 正交试验设计原理
• 4.1.1 基本概念
• 4.1.2 正交表
• 4.1.3 正交试验数据分析方法
• 4.2 基于正交试验因素分析
• 4.2.1 各因素水平的确定
• 4.2.2 正交表的确定
• 4.2.3 试验及结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录