软土地基处理施工引起的灾变分析

论文摘要

软土在外力干扰下,土的结构破坏,剪切强度剧烈降低;外力干扰停止后,软土随时间的增长逐渐恢复结构和强度,同时产生很大的附加沉降,软土灾变的破坏性很大。因此分析软土地基处理灾害机理,优化软土地基处理方案和施工工艺,避免软土产生扰动破坏,具有重要的意义。本文主要采用现场试验结合理论分析的方法对软土灾变现象进行讨论,主要成果有:在搅拌桩施工现场对孔隙水压力、侧向土压力监测,结合沉降观测和静力触探试验,揭示搅拌桩施工对桩周土的扰动规律以及软土地基受搅拌桩施工产生的强度触变。打桩过程中土体超孔隙水压力大于土压力,是导致搅拌桩掉桩的重要原因;大孔隙结构、土颗粒间的薄弱胶结处以及软土颗粒间的“短程电作用”是软土触变的内在因素,并受到温度、含盐量、电荷和含水量等因素的影响;并采用结构动力学模型和多维虚内键模型对软土触变过程进行模拟。结合考虑注浆体积、压力以及土层参数的搅拌桩扩孔半径公式,采用受剪圆孔扩张模型预测超孔压、土压力以及侧向位移;介绍三种基于应力应变指标的灾变判别方法,对灾变等级进行划分。通过设置对比试验结合理论分析,从减小搅拌桩施工影响角度出发,提出了软基处理方式、施工顺序、速度和桩间距等优化的建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 土的触变性
• 1.2.2 地基处理的扰动效应
• 1.2.3 地基处理的优化措施
• 1.3 本文的主要内容与章节安排
• 第二章 软基处理施工现场试验
• 2.1 测试内容
• 2.2 测点布置及埋设
• 2.3 测试结果分析
• 2.3.1 孔隙水压力
• 2.3.2 侧向土压力
• 2.3.3 静力触探试验
• 2.3.4 地表沉降
• 2.4 本章小结
• 第三章 软土灾变现象和机理
• 3.1 软基灾变现象
• 3.2 软土灾变机理
• 3.2.1 软土结构排列
• 3.2.2 软土颗粒间的电作用
• 3.3 软土灾变影响因素
• 3.3.1 温度
• 3.3.2 含盐量
• 3.3.3 含水量
• 3.3.4 电荷
• 3.4 软土灾变模型
• 3.4.1 结构动力学模型
• 3.4.2 多维虚内键模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 软基灾变判别和等级划分
• 4.1 土体的应力位移分布
• 4.1.1 应力分布
• 4.1.2 位移分布
• 4.2 软基灾变判别
• 4.2.1 应力法
• 4.2.2 动应力法
• 4.2.3 应变法
• 4.3 灾变等级划分
• 4.4 本章小结
• 第五章 软基灾变应对措施
• 5.1 合理的施工方式
• 5.2 合理的施工顺序
• 5.3 施工速度
• 5.4 合理的桩间距
• 5.5 其他措施
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 主要工作与创新点
• 6.2 存在的不足与后续工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文