真空预压法在天津港软基加固中的应用研究

论文摘要

天津港广范分布有工程性状较差,新近吹填形成的具有很高的含水量和很低强度的淤泥性质粘土。真空预压法作为排水固结法的一种,近年在天津港软基加固中得到了广泛地应用,取得了很好的经济效益和社会效益。本文在回顾总结真空预压技术的发展历史和研究现状基础上,通过理论分析和现场试验,以天津港实际工程为背景,对真空预压在软基加固方面的应用进行了探讨和研究。详细阐述了真空预压法加固机理,根据现场试验,论述了真空预压的现场施工步骤,对真空预压期间的膜下真空度、地表沉降、分层沉降、孔隙水压力以及侧向位移等监测项目结果进行分析,对加固前后的土层物理力学指标和原位十字板抗剪强度进行对比。应用有限元软件Plaxis进行实际工程的模拟计算及分析,采用平面应变模型和莫尔-库仑土体本构关系,模拟真空预压中孔隙水压力的变化和真空预压下土体的固结变形过程。模拟过程中,采用了真空荷载法进行加荷计算,所得结果与真空预压工程实际吻合较好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 天津港区地质特性
• 1.2 地基处理的常用方法
• 1.3 地基处理技术在天津港建设中的应用
• 1.3.1 软基加固技术在天津港建设中的发展现状
• 1.3.2 天津港软土加固技术的历史
• 1.3.3 真空预压法的突破性
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 真空预压法的加固机理
• 2.1 排水固结法的加固机理
• 2.1.1 排水固结法
• 2.1.2 排水固结法的加固机理
• 2.2 真空预压法及其加固机理
• 2.2.1 真空荷载的性质
• 2.2.2 有效应力增量
• 2.2.3 应力路径分析
• 2.3 真空预压法的施工方法
• 2.3.1 真空预压施工方案
• 2.3.2 施工技术保证措施
• 第三章 真空预压法有限元模拟的理论基础
• 3.1 比奥（Biot）固结理论
• 3.1.1 固结方程
• 3.1.2 平面应变分析
• 3.2 有限元法求解
• 3.2.1 土体的模拟
• 3.2.2 计算参数
• 3.2.3 排水板的模拟
• 第四章 实际工程加固效果检测及有限元模拟分析
• 4.1 工程概况
• 4.2 加固效果检测
• 4.2.1 检测方案及测点布置
• 4.2.2 主要检测结果
• 4.3 有限元模拟分析
• 4.3.1 有限元分析模型的建立
• 4.3.2 主要分析结果
• 4.4 加固效果分析
• 4.4.1 土层物理力学指标变化
• 4.4.2 原位十字板抗剪强度变化
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢