真空预压法加固软基的影响范围研究

论文摘要

利用真空预压法加固软土地基经常会引起影响区土体出现大的变形甚至裂缝,对周围环境造成不利影响。对真空预压的研究,目前在加固区土体的固结机理、固结沉降计算方法及影响深度等方面研究比较透彻,但对影响区土体的变形机理及水平影响范围问题研究还不是很深入,现场试验和理论分析得出的结论还不太一致。本文在前人研究成果的基础上,对真空预压的影响范围问题作深入探讨。在综合分析现有真空预压加固机理的基础上,本文对真空预压影响区土体的变形机理进行了初步探讨,认为影响区土体的变形是竖向不均匀沉降和差异侧向变形共同作用的结果,究其原因,主要是因为加固区真空度向影响区传递和影响区地下水位线下降。通过分析认为真空预压加固软基的固结过程可以用比奥（Biot）固结理论进行描述,并根据虚位移原理得到了比奥固结方程平面应变情况的有限单元法解答。在此基础上,利用Fortran编制了有限元计算程序,并利用两个工程的实测资料计算得到真空预压的加固效果,与实测结果进行多方面对比,证明了所编制的有限元计算程序的正确性及合理性,计算所得结果是可信的,因此,可以将其作为工具用于真空预压的各项研究。利用编制的有限元程序,通过计算展开研究:对线弹性模型和Duncan-chang模型进行了比较,发现利用Duncan-chang模型计算得到的结果与真空预压的工程实际吻合较好;对影响区土体的变形规律进行了总结,与现场试验和理论分析得出的结论基本一致;对真空预压影响范围的影响因素作了深入分析探讨,认为加固面积、真空度、打板深度、打板间距及土体性质等均会对真空预压的影响范围产生影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 真空预压法及其发展与应用现状
• 1.3 真空预压影响范围的研究现状
• 1.4 本文拟进行的主要研究工作
• 第二章 真空预压影响区土体的变形机理
• 2.1 真空预压加固机理介绍与分析
• 2.2 真空预压影响区土体变形机理分析
• 第三章 真空预压的有限元分析
• 3.1 比奥（Biot）固结理论
• 3.2 有限元方程的建立
• 第四章 程序的建立与验证
• 4.1 有限元程序的建立
• 4.2 参数的选取与计算
• 4.3 程序的验证
• 第五章 真空预压的影响范围研究
• 5.1 加固面积与影响范围的关系
• 5.2 真空度与影响范围的关系
• 5.3 打板深度与影响范围的关系
• 5.4 打板间距与影响范围的关系
• 5.5 土体性质与影响范围的关系
• 5.6 小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢