低能量强夯联合井点降水处理沿海软质地基的应用研究

论文摘要

软粘土地基具有天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高等特点。因软粘土渗透系数小，孔隙中的水不易排出，从而导致地基强度低。因此，在工程建设时要选择合理的软土地基处理方法，达到加固地基强度以及保证上部结构安全和稳定得目的。本文以青岛高新技术产业开发区为例。结合青岛高新技术产业开发区软质地基和建设要求工期短等特点，采用了低能量强夯联合井点降水法的地基处理方案。本文主要的研究情况如下：1、本文对低能量强夯、井点降水以及低能量强夯联合井点降水的作用机理进行探讨。强夯过程产生的超孔隙水压力(正值)，井点降水产生的负压，利用“压力差”来快速消散超孔隙水压力、实现快速主动排水。两者结合相得益彰，缩短了工期，避免出现“橡皮土”的出现，施工成本也大大降低。因此将井点降水和低能量强夯结合起来，应用于软土地基处理当中，具有其他方法不可相比的优势。2、结合工程实例，进行低能量强夯联合井点降水现场试验和监测。分析施工过程中地表沉降、分层沉降、孔隙水压力、水位变化等相关监测数据以及施工前后土工试验数据、静力触探实验数据、标贯实验数据，得出试验区采用低能量强夯与井点降水加固法处理软土地基是可行的。经济效果较好，明显缩短工期，而且可以达到设计要求，取得良好的加固效果，该法可用于大面积软土地基处理。3、结合现场工况，建立有限差分计算模型，计算分析在单夯冲击荷载作用下，孔隙水压力在荷载作用任意时刻（地基不排水）沿深度方向的分布及消散规律。地表位移在冲击荷载作用下的分布规律及其夯坑形状示意图。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 强夯法研究现状
• 1.2.2 强夯数值方法的研究现状
• 1.2.3 排水固结法的研究现状
• 1.2.4 排水固结理论计算研究现状
• 1.2.5 强夯法联合井点降水法研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 低能量强夯联合井点降水法加固地基的理论研究
• 2.1 强夯法加固地基机理研究
• 2.1.1 动力固结理论[51][52]
• 2.1.2 波动理论[53][54]
• 2.1.3 各类土的加固机理
• 2.2 排水固结法加固地基机理研究
• 2.3 低能强夯联合井点降水法加固机理[60]
• 2.4 本章小结
• 第3章 联合法加固吹填土地基现场试验研究
• 3.1 监测的技术方法
• 3.2 监测内容
• 3.3 监测点布置
• 3.4 监测数据统计与分析
• 3.4.1 地面平均沉降及夯坑沉降分析
• 3.4.2 分层沉降数据统计分析
• 3.4.3 孔隙水压力监测数据统计分析
• 3.4.4 水位监测数据统计分析
• 3.4.5 水平位移监测数据统计分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 联合法加固吹填土地基加固效果分析
• 4.1 静力触探试验分析
• 4.2 标贯试验分析
• 4.3 加固前后土工试验分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 软土地基上强夯冲击荷载加固地基数值模拟
• 5.1 引言
• 5.2 FLAC-3D 程序介绍
• 5.3 FLAC-3D 理论基础
• 5.3.1 本构模型
• 5.3.2 模型建立与网格划分
• 5.3.3 边界条件的设定
• 5.3.4 动载输入
• 5.3.5 机械阻尼
• 5.3.6 参数的选取
• 5.4 计算结果分析
• 5.4.1 土体位移分布规律
• 5.4.2 超孔隙水压力分布规律
• 5.4.3 土体应力分布规律
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢