一、交通荷载作用下饱和软基的模型试验及变形分析(论文文献综述)
徐仁宇[1](2021)在《砂性土体孔隙压力规律研究》文中提出近年来,由于社会生产的需要以及国家经济的快速发展,基础建设工程分布越来越广泛。我国很多地区有大量的软土分布,在这些地区建设容易出现软基问题。该类问题在近海领域的港口工程中尤为突出,然而要想更好更快地进行工程建设,必须要解决好软土地基问题。软土地基之所以存在较大问题,是由于软土自身具有高含水率、高压缩性、强度低等特点,无法直接用作基础,必须经过一系列处理措施才可以使用。在对土基、特别是软土地基进行研究时,孔隙压力常常成为力学、变形特性的重要影响因素。孔隙压力这个概念很早之前就被人提出,目前孔隙压力问题已被广泛研究并应用于多个领域。孔隙压力分为孔隙正压与孔隙负压,两者均对软基加固起着重要的作用,尤其是孔隙负压,对软基处理问题至关重要。然而,在目前的研究成果中,大多研究集中在饱和土的孔隙正压方面,鲜有涉及到自然状态下孔隙负压的具体研究,更缺少可以准确监测孔隙负压的设备。目前工程中使用的孔隙压力设备都存在各种问题,且大多只能定性监测,无法准确监测到孔隙压力,基于这个问题,本课题组自行设计研发了一种新型孔隙压力装置并对其进行改进,使其可以在室内进行完整的试验。不仅可以准确监测到砂性土体的孔隙正压,还可以准确监测到非饱和土中的孔隙正负压。利用自主研发的装置在室内进行砂性土孔隙压力监测试验,一方面验证了孔隙压力装置的可行性,另一方面通过试验准确监测到了孔隙压力的存在,并得到了土体内孔隙压力随自由水位的变化规律。同时,通过对不覆膜与膜下孔隙压力进行对比,发现膜下孔隙负压峰值要比不覆膜情况下更大;对试验数据分析发现,土的分层沉降量与所处位置的孔隙负压力正相关,即历史负压最大土层沉降量最大,这些规律对于实际工程中的软基问题具有重要的理论价值。
杨天琪[2](2021)在《临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测》文中认为随着我国经济的高速发展,"一带一路"和交通强国战略的提出,全面开放新格局的形成,我国公路建设的规模体量不断扩大,对公路建设提出了更高的要求。云南省地处我国西南边境,与越南、缅甸、老挝相接壤,隔望印度洋和太平洋,是“一带一路”连接交汇的重要战略节点,而在云南地区广泛分布着软土、红黏土、膨胀土等不良性质的特殊性土,对工程建设造成了很大的困难。本文依托云南省临清高速公路工程,对该项目河谷区软硬交错互层多层软土地基土体特性进行了2年的现场监测试验,采集实测数据两万余个,对河谷区多层软土地基路基沉降进行了分析与预测,并运用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟分析,论文主要取得了如下研究成果:(1)揭示了河谷区多层软土地基工程性质变化特征针对云南省临清高速河谷地区多层软土地基软硬层反复交替沉积的特殊工程地质条件,分析了该河谷区多层软土地基的地层成因、分布规律及工程性质;根据地层特征、工程性质把该地区软土地层分成了浅、深、夹层型三种地基类型;阐明了强夯垫层法、堆载预压法以及强夯垫层联合静压堆载法的加固机理。(2)基于现场监测数据分析了临清高速公路复杂沉积环境软土强夯加固地基路基10个典型监测断面沉降及固结变化规律基于实测数据,分析了河谷区多层软土地基的沉降变化规律及固结特征;通过静力触探试验评价了强夯垫层联合堆载静压法对河谷区多层软基的加固效果;根据地基数据反馈,针对强夯垫层法加固河谷区多层软基施工工艺提出了改进建议;提出在深厚软基上进行工程建设应重视地基的侧移与稳定性问题。(3)模拟计算并分析了河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降时空变化特征通过FLAC3D数值计算,对比分析了实测数据与数值计算结果,验证了模型的正确性;揭示了河谷区多层软土强夯加固地基的沉降形态特征;通过沉降-孔压曲线分析了软土地基的固结规律并推导了固结公式;建立了多种工况模型,分析了不同地基处理方法针对河谷区多层软土地基加固效果与适用性。(4)建模预测了河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降发展趋势论述了沉降预测基本原理,对比分析了多种沉降预测模型的优缺点;提出了最适合河谷区多层软土地基沉降预测的Asaoka方法;修正了分层总和法针对河谷区多层软土地基沉降预测;发现数据样本的选取将显着影响沉降预测精度。
李涛[3](2021)在《多雨山区高填方路基制梁场沉降控制研究》文中指出当前我国高速公路的建设事业蓬勃发展,建设重心已由东部转向西部,由平原转向山区。在发展过程中,高填深挖、半填半挖等路基形式极其普遍,因而出现了高路堤与高架桥的设计形式。在山区预制梁体时,因场地受限等原因制梁场常常修建在高填方路基上,这种模式虽然可以减少征地,节约施工成本,但由于路基填方高度大,填筑厚度不均匀等原因,可能存在不均匀沉降等问题。为了保证高路堤上的制梁场在使用期间T梁的生产质量及生产效率,有必要对制梁场的不均匀沉降问题进行研究和控制。本文针对多雨山区高填方路基上预制梁场的不均匀沉降问题,分别进行了路基的强夯试验、碎石土填料的室内试验、各工况下制梁台座的受力及变形有限元分析以及梁场台座受力和变形监测等内容,具体研究内容包括:首先,对场区分别进行了三种夯击能的强夯试验,试验结果表明随着夯击能的增加,累计夯沉量也逐渐增加,最佳夯击次数可取8次。对强夯后各场区的压实度和地基承载力进行检测,结果表明:强夯后各抽样点压实度均大于93%,满足施工验收要求,且地基承载力比强夯前分别提高了22.8%,71.4%,114.3%。对地基承载力的验算表明应对场区进行2000kN·m的强夯处理以达到制梁所需地基承载力的要求。其次,对现场泥质砂岩碎石土进行了颗粒分析试验、天然含水率试验、细粒土界限含水率试验、重型击实试验、三轴试验和压缩蠕变试验,试验结果表明:场区碎石土填料的土石比约为1:3,级配良好;在天然含水率和最佳含水率条件下的三轴试验结果表明:碎石土填料的黏聚力和内摩擦角分别为45kPa、32°,39.41kPa、25.06°。试验结果为有限元分析提供了参考依据。再次,在多个周期荷载作用下对端座处制梁阶段,张拉阶段以及卸载阶段的沉降值进行了单独拟合,拟合结果表明:随着制梁周期的不断循环,各个阶段的竖向变形逐渐趋于稳定。有限元分析与现场监测结果表明:在多周期荷载作用下,基底反力随时间呈周期性变化,台座两端在张拉阶段增幅显着,达到231kPa,而端座底部反力在横向大小为:外侧各点>内侧各点;台座正应力随制梁荷载也呈周期性变化,在张拉阶段台座纵向1/4L和3/4L处的压应力显着增大至272kPa,而1/2L处受59kPa左右的拉应力;路基沉降沿路基纵向(台座方向)分布呈“两端大,中间小”的趋势,且随时间的增加沉降的增加趋于缓慢。沿路基横断面方向,随着填方高度的增加,路基顶面的沉降也逐渐增大。路基沉降的有限元模拟值与现场监测值随时间变化趋势基本一致,但模拟值偏小约12-25%。有限元模拟在大雨条件下,降雨持续12h、24h、36h后进行制梁,结果表明:随着降雨持续时间从12h逐渐增加至36h,边坡土体的基质吸力不断减小,降雨入渗深度不断增加,渗流速率的分布范围逐渐扩大,路基最大不均匀沉降比未降雨时增加了56%,与此同时边坡的塑性区逐渐向上扩展,安全系数由未降雨时的1.346逐渐下降至1.217,边坡稳定性逐渐下降,存在局部破坏的危险。最后,针对台座不均匀沉降问题,提出了容许差异沉降控制指标,并取1mm/m作为限值用以控制不均匀沉降。当台座不均匀沉降超限时提出了增设支座调高装置,压力注浆等方法以减少台座不均匀沉降。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[4](2021)在《中国路基工程学术研究综述·2021》文中提出作为路面的基础,稳定、坚实、耐久的路基是确保路面质量的关键,而中国一直存在着"重路面、轻路基"的现象,使得路基病害导致的路面问题屡禁不止。近年来,已有越来越多的学者注意到了路面病害与路基质量的关联性,从而促进了路基工程相关的新理论、新方法、新技术等不断涌现。该综述以近几年路基工程相关的国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、Web of Science中的高水平论文的关键词为依据,系统分析了国内外路基工程五大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:地基处理新技术、路堤填料工程特性、多场耦合作用下路堤结构性能演变规律、路堑边坡的稳定性、路基支挡与防护等。可为路基工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
刘声钧[5](2021)在《堆载预压-固结排水泥炭土地基处理技术应用研究》文中指出泥炭土(泥炭和泥炭质土的统称)是由有机残体、矿物质和腐殖质组成的特殊土。泥炭土具有孔隙比大、含水率高、压缩性强、抗剪强度低和次固结变形显着的特点,是一种工程性质极差的特殊软土。据统计,泥炭土广泛分布于全世界59个国家和地区,总面积高达415.3万km2以上,约占地球陆地面积的5%~8%。在我国“一带一路”战略及全球多个国家大规模发展基础设施建设的驱动下,中国的海外公路建设事业迅猛发展,涉及泥炭土的工程活动越来越多,大量拟建、在建的高速公路难以避开深厚泥炭土层,在泥炭土地基上修筑高速公路通常面临着路堤沉降量过大、工后沉降显着的问题。目前,国内外关于高速公路泥炭土地基处理的工程实践较少,可借鉴的经验不多,在选择高速公路泥炭土地基处理方案时缺乏理论指导。因此,探寻适用于高速公路泥炭土地基的软基处理方法具有重要的理论价值和现实意义。本文以斯里兰卡CKE(Colombo-Katunayake Expressway)高速公路工程为依托,基于现场监测资料分析、室内试验,分析了堆载预压-排水固结法在高速公路深厚泥炭土地基中的适用性及可行性。具体研究内容及结论如下:(1)对已有地质资料进行了收集和整理,分析了斯里兰卡CKE项目沿线泥炭土的物理力学特性;对超载预压法、砂(碎石)桩-超载预压法和塑料排水带-超载预压法在深厚泥炭土地基中的设计及施工情况进行了详细的介绍。(2)依据CKE项目现场监测资料,分析了泥炭土地基填筑预压期的地表沉降、地表水平位移速率和长达6年的工后沉降变化规律;在实测沉降资料的基础上,利用Asaoka法和改进Asaoka法对典型断面泥炭土地基的固结系数进行了反算;分析了四种软基处理方法的经济性、施工难度和施工工期差异。最后,综合上述研究成果,评价了四种软基处理方法在深厚泥炭土地基中的适用性及可行性。(3)利用自制模型箱开展了砂桩-超载预压法联合处理泥炭土地基的室内模型试验,量化了砂桩面积置换率与泥炭土地基地表沉降、孔隙水压力变化规律及不排水抗剪强度变化规律之间的关系。(4)利用室内一维固结试验模拟超载预压法的施工过程,研究了不同超载比作用下泥炭土地基的变形特性;基于软土次固结计算理论,研究了采用超载预压法对泥炭土地基进行处理时超载比的合理取值。研究结果表明:超载预压可以降低泥炭土地基的工后沉降。超载比越大,卸除超载后,泥炭土地基次固结系数衰减越明显,工后沉降越小。超载卸除后,泥炭土的变形经历了三个阶段:主回弹阶段,稳定阶段和次固结阶段。在采用超载预压法对泥炭土地基进行处理时,超载比取0.25即可满足工程要求,过大的超载比是没有必要的。
邓会元[6](2021)在《滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究》文中指出随着我国东部沿海地区经济建设的发展,土地资源紧张已成为制约城市发展的重要因素,为此,滩涂围垦拓展生存空间已成为当前解决土地紧缺问题的主要方式。考虑到滨海围垦区土质较差、软土层较厚,后期围垦填土易诱发土体不均匀沉降及水平侧向变形,造成临近桥梁及建筑物基础发生沉降、开裂、偏移等一系列岩土工程问题,严重影响桥梁等工程正常使用。然而,目前对围垦区桥梁及建筑物的桩基础受堆载影响的承载特性研究相当匮乏,缺乏系统的计算方法与设计理论,既有设计规范已难以对围垦区堆载影响下桩基础进行安全经济设计,这使得堆载作用下桩基础安全经济设计及防护成为制约滨海围垦工程顺利发展的重点难题。因此,迫切需要系统深入开展滨海吹填围垦区堆载作用对临近桩基的影响研究。本文主要由浙江省交通运输厅项目“软土地区吹填(开挖)对桥梁桩基的影响及处理措施研究”(编号:2014H10)、“深厚软基路段桥梁工程桩基长期沉降特性研究”(编号:8505001375)资助。本文以理论推导及试验研究为主,经过大量文献调研及归纳总结,系统地开展了滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究。本文所做主要工作及结论如下:(1)基于滨海软黏土固结排水蠕变试验,通过采用传统元件模型(Merchant模型和Burgers模型)、以及不同经验模型,描述了软黏土固结蠕变特性,揭示了软黏土应力-应变以及应变-时间变化规律;基于传统Merchant模型,引入Abel黏壶单元,采用Caputo型分数阶函数建立了分数阶Merchant蠕变模型。通过分数阶Merchant蠕变模型,预测了滨海软黏土蠕变应变-时间变化规律,发现分数阶模型比传统蠕变模型更适用于描述滨海软黏土蠕变特性;(2)基于Boussinesq附加应力计算理论,推导了矩形分布荷载以及条形分布荷载下堆载区域内和堆载区域外不同土体深度位置的竖向附加应力理论计算公式;基于Mesri蠕变模型和Boussinesq附加应力计算理论,提出了软黏土地基长期沉降计算方法,对现场局部堆载和路堤条形堆载下地基长期沉降进行了预测分析,论证了沉降计算方法的适用性;(3)基于三折线荷载传递模型,建立了单桩负摩阻力计算方法,推导了弹性、硬化、以及塑性等不同阶段的桩身沉降和轴力的解析解;基于太沙基一维固结理论、Mesri蠕变模型及双曲线模型,建立了考虑固结蠕变效应的桩基负摩阻力计算方法,通过迭代法求解了桩身轴力以及中性点位置。此外,基于建立的负摩阻力计算方法,研究了固结度、桩顶荷载、桩顶荷载和堆载施加次序、桩身刚度、蠕变参数等因素对桩基负摩阻力的影响,发现固结和蠕变沉降会降低桩基承载力、增加桩的沉降,揭示了填土固结场地桩基承载力弱化的病害机理;(4)基于温州围垦区单桩负摩阻力堆载试验,研究了桩身负摩阻力、桩土沉降以及中性点随时间变化规律,通过试验发现堆载后土体沉降、桩基沉降、下拉力随时间基本呈双曲线增加趋势,桩土沉降及下拉力在堆载后3个月左右趋于稳定,揭示了滨海围垦区桩基负摩阻力发挥机制及时间效应特性;(5)基于Boussinesq附加应力改进解,推导了矩形分布荷载、条形分布荷载、梯形条形分布荷载等不同地表荷载分布形式下水平附加应力计算公式及桩身被动荷载计算公式,并进一步推导了被动排桩剩余水平推力。通过考虑临界土压力长期演化及桩周软黏土模量长期蠕变衰减特性,结合非线性p-y曲线模型,基于压力法建立考虑时间效应的被动桩两阶段分析法,通过差分法对被动桩平衡微分方程进行求解;(6)基于温州及台州湾围垦区非对称堆载试验,研究了桩土变形、桩侧土抗力、桩身轴力以及桩身弯矩等参数随时间变化规律,探讨了被动桩开裂问题、被动桩负摩阻力问题、桩侧土绕流机理、桩体遮拦效应以及土拱效应机理,揭示了斜交非对称堆载下弯扭耦合变形机制以及被动桩长期变形病害机理。
王晓亮[7](2020)在《软土地基膜袋砂堤坡破坏模式与设计计算方法研究》文中研究说明膜袋砂堤坡具有机械化程度高、施工速度快、整体稳定性好、适应能力强的优点,在近海和水利工程中已经得到广泛应用。但是,对于这种堤坡的理论研究还不够完善,特别是关于堤坡的破坏模式和设计计算方法,目前还缺乏足够的认识和成熟的理论。软土上的膜袋砂堤坡工程有很多失稳的案例。本文利用物理模型试验、数值模拟和理论分析等手段,针对软土地基膜袋砂堤坡的破坏模式及设计计算方法开展研究。主要研究工作及取得的认识如下:(1)数值模拟计算结果显示,软土地基膜袋砂堤坡在不同工况条件下(如堤坡尺寸、膜袋强度、地基强度的不同)存在两种不同的堤坡地基破坏模式,分别为“整体破坏”和“分侧破坏”。堤坡地基“整体破坏”表现为地基承载力不足,堤坡整体下陷,地基中的破坏面基本对称,相交于堤坡中心下方。堤坡地基“分侧破坏”表现为堤坡两侧边坡坡脚位置的地基局部破坏。对于地基分侧破坏模式,当堤坡强度不充分大时,则将进一步导致堤坡-地基的联合滑动破坏。(2)设计制作了一套试验装置,对软土地基膜袋砂堤坡缩尺模型进行试验研究,考察膜袋砂堤坡-地基的变形形态和破坏模式。研究发现地基在膜袋砂堤坡作用下破坏时,由于堤坡是柔性基础,可以适应地基的变形,使得地基的变形破坏形态与刚性基础下的地基有显着差异。变形与破坏形态与数值模拟的结果相符。据此,借鉴刚性基础下地基破坏分区(主动区),提出了膜袋砂堤坡下地基的破坏分区,并展示了与刚性基础下破坏分区的区别。(3)针对堤坡下(柔性基础下)地基的整体破坏模式,通过极限平衡法推导了地基极限承载力的计算公式。经过计算对比发现,相同地基条件下的膜袋砂堤坡地基具有比刚性基础地基更高的极限承载力,但是前者变形大很多。(4)利用数值模拟对影响堤坡地基变形破坏的七个因素进行了敏感性分析,结果显示堤坡底部宽度、土工膜袋抗拉刚度和软土地基强度是主要影响因素,堤坡坡度、砂袋充填厚度、充填砂强度和筋-土界面抗剪强度是次要影响因素。基于数值模拟结果的分析,提出了堤坡地基“整体破坏”模式和“分侧破坏”模式的判别方法,提出了不同破坏模式下的堤坡极限填高计算方法和堤坡安全系数计算方法。整合上述计算公式,提出了软土地基膜袋砂堤坡设计计算方法,并利用现有工程案例对该设计计算方法的合理性进行了分析。(5)堤坡地基失稳过程中堤坡底层的土工膜袋受拉力最大,容易首先被拉断,此时上部的膜袋受力还很小。现今常规的设计通常采用等厚度砂袋和均匀强度土工膜袋的设计方法,未对堤坡底部进行加强。本文从加强堤坡底部的角度出发,提出了两种优化设计方法,分别为“非等厚度设计方法”和“船型设计法”。非等厚度设计方法是调整砂袋充填厚度,利用上疏下密的膜袋布置对堤坡底部进行加固。船型设计方法则是在堤坡底层砂袋使用高强度的土工材料对堤坡底部进行加固,使底层砂袋成为一个强度很高的载体,承托堤坡上部膜袋砂荷载,使整个堤坡像一艘“船”一样放置于软土地基上,即便地基沉降很大,堤坡也能保持自身不出现破坏。
于光明[8](2020)在《复杂环境下桥梁基础长期承载性能研究》文中指出随着大量的高架桥梁以及跨江跨海大桥基础设施的兴建,国内外软土地基上的桥梁建设越来越普遍,桥梁工程的建设条件也越来越复杂,很多位于滨海地区的桥梁工程都面临着深厚软土地质条件较差的问题。软土地基在地表大面积堆载或欠固结土体自重固结等复杂环境作用下,桩周土体都会发生依时下沉,导致桩侧表面产生负摩阻力,桩身产生附加下拉荷载,桩顶沉降相应增加。鉴于当前软土地基下桩基础承载性能时变效应计算所面临的问题,本文主要以国家重点基础研究发展计划(973计划)子课题四“复杂环境下深水基础承载行为演化与长期性能设计”以及浙江省交通运输厅科研计划项目“深厚软基路段桥梁工程桩基长期沉降特性研究(2017037)”为依托,系统介绍了桩基础承载特性时变效应和软土蠕变特性的研究现状,通过室内试验、理论研究、现场试验与数值计算相结合的研究手段,针对软土地基在堆载作用下桥梁桩基承载性能时变效应进行了深入的理论和试验研究,采用Python语言编制计算程序,形成了一套较为系统的桩基长期承载计算方法,为滨海地区软基条件下桥梁工程桩基设计提供理论基础。主要工作内容总结如下:(1)为揭示堆载作用下软土固结沉降过程中桩土相互作用机理,首先,基于非达西流动定律推导了土体非达西一维固结非线性方程,考虑了土体固结过程中孔隙比和渗透系数等参数变化导致土体的非线性特性,通过有限差分法获得了超孔隙水压力的数值解答,建立了桩侧土体固结沉降计算模型;其次,基于桩土荷载传递模型,考虑了土体有效应力增加对桩土界面强度的影响,提出了固结土体中桩基长期承载时间效应计算理论;再次,采用Python语言编制迭代求解计算程序,获得了桩身下拉荷载、桩侧负摩阻力以及中性面随时间变化分布规律;最后,将理论结果与离心机试验进行了对比,并进一步研究了排水条件对摩擦桩与端承桩下拉荷载分布及中性面位置变化的影响。另外通过计算桩端附加应力和桩端压缩层深度,提出了考虑桩端固结的桩身受力计算方法。研究结果表明:与非达西流动相比,按照达西流动定律计算结果高估了土体的有效应力和桩土界面强度;排水条件对桩基础中性面位置有很大影响,双面排水时摩擦桩中性面位置随结时间向上移动,端承桩则稳定在桩尖附近,单面排水时中性面位置随固结均向下移动;计算结果与离心机模型试验结果总体变化规律相似,误差可以接受,提出的桩身下拉荷载及中性面位置计算方法可以高效、准确地预测桩周土体在堆载作用下非达西流动固结过程中桩基长期承载响应。(2)针对温州市龙港镇高架桥梁试验区原状淤泥土样进行了围压在100k Pa至400k Pa的四组常规三轴排水剪切试验,获得了不同围压下淤泥土体的破坏偏应力,在此基础上对不同围压下试样分别设定四个应力水平进行加载,共开展16组三轴排水剪切蠕变试验。基于最小二乘法对三轴蠕变试验结果进行数学拟合,获得了不同经验蠕变本构模型和元件蠕变本构模型参数。针对不同的经验模型和元件模型对比了各模型在试验时间以外的应变预测差异,研究发现:经验蠕变模型和元件蠕变模型都可以很好地描述试验时间内土体蠕变特性,但在试验时间以外并不是所有模型都能适用。(3)考虑不同深度土体实际围压和偏应力对土体蠕变变形的影响,基于双向线性插值算法计算桩周土体的蠕变沉降,将荷载传递法与剪切位移法相结合,提出了考虑桩周土蠕变特性的单桩承载时间效应计算方法,研究了堆载大小、桩侧土层厚度、桩端与桩侧土体压缩模量比值和桩顶竖向荷载对蠕变土体中单桩承载的影响。(4)基于Merchant蠕变本构模型、双参数对数经验模型与非达西流动定律相结合建立固结蠕变偏微分方程,采用差分格式进行求解,获得方程的数值解答,结合荷载传递模型,建立了考虑蠕变固结效应的单桩承载时变效应计算方法,通过与传统固结计算方法进行比较,发现同一平均固结度时只考虑固结作用后单桩下拉荷载计算结果偏小,考虑软土蠕变固结对桩基承载的不利影响极其必要。同时对桩土受力变形受非达西固结参数和Merchant蠕变模型参数的影响程度进行了参数化分析,随着非达西固结指数n增加,桩身下拉荷载变小,中性点变浅;启动压力梯度越大,下拉荷载越小,但其影响小于非达西固结指数n。(5)基于甬台温龙港高架桥梁工程项目,开展了大面积堆载作用下单桩长期承载足尺模型现场试验,并对龙港四号桥与引桥工程桩进行了长期沉降观测,重点介绍了现场试验地质条件、试验方案的制定、试验方法以及光纤布拉格光栅FBG传感器在桥梁桩基工程中的应用,基于室内蠕变试验结果将堆载作用下蠕变土体中单桩承载时变效应计算结果与实测结果进行了对比,验证方法的合理性,并将本文提出的几种时变效应计算方法基于现场软土地质进行了对比分析,揭示了各种方法的异同。结果表明在大面积土体堆载作用下,桩侧浅层土体竖向压缩变形最大,土层越浅,土体沉降时间效应越强;实测桩身下拉荷载随时间变大,中性点向下移动,试桩存在中性点不唯一现象;相邻跨桥梁基础产生了非均匀沉降,但相邻桥墩附加纵坡都满足规范要求。
冯双喜[9](2020)在《动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究》文中指出随着城市化进程的不断深入,我国城乡基础设施建设进入全新的纵向立体化开发与利用阶段,工程安全和环境安全已经成为软黏土地区重大基础设施建设的根本要求。研究表明,软黏土的不良工程特性和复杂的建设环境是引发工程事故的关键所在,一旦出现严重的工程事故,将引起巨大的经济损失,对周边环境和社会产生恶劣影响。在复杂的建设和服役环境中,软黏土承受动应力场和渗流场耦合(动渗耦合)作用,其力学行为与单一动应力场和静应力场不同,呈现出复杂性和不确定性,因此,合理评价动渗耦合条件下软黏土的变形特性并开展软黏土沉降预测研究,是最大限度地降低或者避免岩土及地下工程灾变的重要保障。以滨海软黏土为研究对象,软黏土变形为研究问题核心,从滨海软黏土基本工程特性出发,重点研究动渗耦合条件下软黏土变形规律,建立了动渗耦合作用下软黏土的本构关系,结合工程实践,提出了动渗耦合条件下软黏土地基承受不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等多因素耦合的沉降预测公式,并基于多因素耦合沉降预测公式和灰色预测理论开发了动渗耦合条件下软黏土地基沉降预测程序。研究成果有助于提升我国软黏土地基变形合理评价和有效控制方面的科技水平,为软黏土地区工程建设的安全预测、评判和正常工作提供科学计算方法和理论依据。首先,开展了滨海软黏土工程特性分析,从沉积历史、矿物成分、微观结构出发,开展了一系列室内外试验,对滨海软黏土工程特性进行了评价。重点分析了滨海软黏土的强度、渗透和变形特性,建立了滨海地区实用性参数指标关联关系。针对强度特性,重点分析了不排水抗剪强度与深度、塑性指数等指标经验关系;针对渗透特性,研究了渗透系数与孔隙比、固结压力的相关性,分析了渗透系数各向异性系数变化规律;针对变形特性,重点分析了压缩指数、固结系数、固结比、次固结系数与基本物性指标的关联关系。研究结果为动渗耦合条件下软黏土的力学响应分析提供数据参考。其次,开展动渗耦合的三轴试验,系统研究了渗透压、动应力比和循环次数对软黏土渗透和变形特性的影响。对比分析了静应力场和动渗耦合条件下软黏土的渗透特性,建立了在动渗耦合条件下渗透系数与渗透压、动应力比和循环次数的预测关系式。此外,对比分析了单一动应力场和动渗耦合条件下软黏土的滞回特性、动弹性模量和累积变形特性。提出了动渗耦合条件下动模量与循环次数的经验表达式,为动渗耦合条件下本构模型构建提供理论基础。然后,结合动渗耦合条件下软黏土的应力-应变特性,在临界状态理论和边界面理论的框架下,通过在边界面方程中考虑了先期固结压力与渗透系数关系,提出了一种广义的边界面方程,利用一致性条件获取了加载面的塑性模量,建立了动渗耦合条件下可综合反映软黏土累积变形、滞回特性和循环弱化特性的弹塑性本构模型。采用Fortran语言二次开发了UMAT子程序,并与试验结果对比,验证了模型正确性。最后,选取承受交通荷载和反复水位变化的滨海地区典型软黏土路基工程,将动渗耦合弹塑性本构模型与ABAQUS数值软件结合,开展了现场监测试验和数值模拟分析,重点研究了软黏土地基的中心沉降、分层沉降、路堤差异沉降、超静孔隙水压力等,验证了数值模型的正确性。结合数值模拟结果,分析了不同潮幅、交通荷载大小和反复水位周期等因素对软黏土地基中心沉降的影响,采用双曲线拟合方法建立了多因素耦合的沉降预测表达式。基于灰色理论和多因素耦合预测公式,采用Visual Basic(VB)开发了动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序,实现了灰色预测、多因素耦合软黏土地基沉降预测功能,预测误差控制在5%范围内,实现了沉降精准预测目标。研究成果可推广应用滨海地区类似软黏土路基工程,为动渗耦合条件下软黏土沉降变形精准防控提供理论和技术支撑。
万勇峰[10](2020)在《反复水位下滩涂区软土路基长期沉降预测及控制措施研究》文中指出越来越多交通基础设施工程在我国东南沿海滩涂地区开始兴建。滩涂软土具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、低渗透性和低抗剪强度的“三高两低”不良工程特性,在其上修建的路基两侧赋存环境差别迥异,一侧邻接陆地,水位较低,一侧邻近大海,下覆厚层淤泥且随潮汐周期性涨落变化规律明显,涨潮时被水淹没,退潮时露出水面。研究发现,长期反复水位作用容易引发工后沉降过大,导致工程事故频发,此外施工及运营过程中存在许多不确定因素会对路基沉降产生影响,工程设计中将会消耗更多计算效率。因此亟需确定沉降关键影响因素而忽略次要因素,进而开展反复水位下深厚滩涂软土路基长期沉降及控制措施研究。针对滩涂软土工程特性进行了详细研究,获得了物理力学参数指标范围及强度、变形和渗透特性指标与基本物理参数指标之间的相关关系。以滩涂区某路基处理工程为背景,结合工程概况对沉降影响因素开展研究,运用层次分析法定量计算了每个影响因素的权重并确定了关键影响因素,结合有限元数值模拟方法建立了考虑关键影响因素的路基模型并对其长期沉降规律及控制措施开展了深入研究。具体研究成果如下:从路基自身因素、水位变化、施工环境及上部荷载和不可抗力四方面共考虑了17种影响因素,运用层次分析法确定影响路基沉降的关键因素为“潮汐水位变化潮幅”和“潮汐水位变化周期”。基于关键影响因素使用软件PLAXIS2D建立了考虑潮汐水位变化潮幅和周期的路基沉降计算模型,研究了不同潮幅和周期对路基中心沉降、坡脚水平位移及路基沉降差的影响规律,得到潮幅和周期对路基中心沉降和迎水面一侧坡脚水平位移影响显着,存在临界周期,路基最大沉降差位置随潮幅增大逐渐向路基迎水面一侧移动,随周期变化不明显的结论。提出了综合考虑潮幅和周期的路基长期沉降预测公式,该公式能够很好地预测路基的长期沉降规律。利用Matlab提供的用户可视化交互式工具GUI研发了长期沉降计算程序,该程序操作界面简洁,使用方便,可以实现反复水位下路基沉降的快速计算。建立了管桩复合地基有限元计算模型,对比排水板处理工况研究了不同管桩间距复合地基方案对路基中心沉降、坡脚水平位移和边坡稳定性的影响效果,提出了管桩复合地基处理的优化间距。
二、交通荷载作用下饱和软基的模型试验及变形分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、交通荷载作用下饱和软基的模型试验及变形分析(论文提纲范文)
(1)砂性土体孔隙压力规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 饱和土与非饱和土研究现状 |
1.2.2 软基加固措施 |
1.2.3 现有预压加固技术分析 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 研究意义 |
1.5 本文所做工作 |
第2章 软土地基处理研究 |
2.1 软土的基本概念与特点 |
2.1.1 软土的基本概念 |
2.1.2 软土地基特点 |
2.2 不同饱和度软基加固结研究 |
2.2.1 饱和土体固结 |
2.2.2 非饱和土体固结 |
2.3 港口工程中软土地基处理方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 孔隙压力理论及孔隙压力监测装置研发 |
3.1 孔隙压力的定义 |
3.1.1 孔隙压力的传统定义 |
3.1.2 孔隙水压力研究现状 |
3.1.3 本文研究的孔隙压力 |
3.2 孔隙压力计分类 |
3.3 各式孔隙压力计简介 |
3.3.1 振弦式孔隙压力计 |
3.3.2 压阻式孔隙压力计 |
3.3.3 其他孔隙压力计 |
3.4 孔隙压力计的工作问题 |
3.4.1 孔隙压力计的埋设 |
3.4.2 孔隙压力计的工作性能分析 |
3.5 新型孔隙压力装置研发 |
3.5.1 新型孔隙压力装置构造 |
3.6 拉绳式传感器简介 |
3.7 本章小结 |
第4章 孔隙压力试验筹备 |
4.1 试验场地介绍 |
4.2 试验准备工作 |
4.2.1 试验装置调试要求 |
4.2.2 装置应用重点 |
4.3 试验原理 |
4.4 试验设置 |
4.5 本章小结 |
第5章 孔隙压力试验过程及结果分析 |
5.1 不覆膜状况下的孔隙压力 |
5.1.1 高测点孔隙压力 |
5.1.2 低测点孔隙压力 |
5.2 覆膜状况下的孔隙压力 |
5.2.1 高测点孔隙压力 |
5.2.2 低测点孔隙压力 |
5.3 孔隙压力分析 |
5.3.1 孔隙负压分析 |
5.3.2 孔隙正压分析 |
5.4 土体沉降分析 |
5.5 土体沉降与孔隙压力的关系 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
致谢 |
(2)临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 河谷区多层软土地基研究现状 |
1.2.2 软土地基处理方法研究现状 |
1.2.3 软土地基沉降分析与预测研究现状 |
1.3 论文主要研究内容和技术线路 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术线路 |
2 河谷区多层软土地基工程特性分析 |
2.1 工程背景 |
2.1.1 项目概况 |
2.1.2 地层岩性 |
2.1.3 区域地质构造 |
2.1.4 水文地质条件 |
2.2 河谷区多层软土地基工程特性分析 |
2.2.1 地层成因 |
2.2.2 分布规律 |
2.2.3 工程性质 |
2.3 强夯垫层联合堆载静压法加固软土地基机理分析 |
2.3.1 软土地基处理方法 |
2.3.2 强夯垫层法加固机理 |
2.3.3 堆载静压法加固机理 |
2.3.4 强夯垫层联合堆载预压法加固机理 |
2.4 本章小结 |
3 河谷区多层软土强夯加固地基现场监测试验 |
3.1 软基处理段简介 |
3.2 监测测点平面分布 |
3.3 监测测点剖面分布 |
3.4 检测元件的埋设与监测 |
3.4.1 分层沉降监测 |
3.4.2 孔隙水压力监测 |
3.4.3 土压力监测 |
3.4.4 侧向位移监测 |
3.5 强夯垫层法设计参数与工艺 |
4 河谷区多层软土强夯加固地基固结沉降变化特征分析 |
4.1 强夯加固河谷区多层软土地基沉降规律研究 |
4.1.1 软土地基在各阶段沉降形态特征研究 |
4.1.2 不同类型软土地基分层沉降规律研究 |
4.1.3 沉降变化规律分析 |
4.2 强夯加固软土地基孔隙水压力与固结规律研究 |
4.2.1 软土地基各阶段超静孔隙水压力变化特征研究 |
4.2.2 不同类型软土地基固结特征研究 |
4.2.3 孔隙水压力变化与固结特征分析 |
4.3 强夯加固软土地基有效应力与加固效果研究 |
4.3.1 软土地基各阶段土压力变化特征研究 |
4.3.2 不同类型软土地基强夯加固效果分析 |
4.3.3 土压力与强夯加固效果分析 |
4.4 强夯加固软土地基土体侧向位移特征研究 |
4.4.1 软土地基不同深度土层侧向位移特征研究 |
4.4.2 不同类型软土地基侧向位移对比分析 |
4.4.3 侧向位移变化规律分析 |
4.5 本章小结 |
5 河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降数值分析 |
5.1 FLAC3D软件综述 |
5.1.1 FLAC3D软件简介 |
5.1.2 流固耦合数值分析方法 |
5.1.3 非线性动力反应数值分析方法 |
5.2 强夯加固软基数值模型的建立与沉降分析 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 强夯冲击荷载施加 |
5.2.3 强夯加固软基沉降变形特征分析 |
5.2.4 强夯加固软基孔隙水压力变化分析 |
5.2.5 强夯加固软土地基固结特征分析 |
5.2.6 各类型软土地基强夯加固效果对比分析 |
5.3 碎石桩加固软基数值模型建立与沉降分析 |
5.3.1 碎石桩加固相关参数的确定 |
5.3.2 碎石桩加固软基沉降变形特征分析 |
5.3.3 碎石桩加固软基孔隙水压力变化分析 |
5.3.4 碎石桩加固软基应力数值模拟分析 |
5.4 天然软土地基数值模型建立与沉降分析 |
5.4.1 模型建立 |
5.4.2 天然软基数值模型计算结果分析 |
5.5 不同加固方法条件下软土地基沉降与固结特征分析 |
5.6 本章小结 |
6 河谷区多层软土强夯加固地基沉降预测 |
6.1 高速公路路基沉降预测方法 |
6.1.1 分层总和法 |
6.1.2 经验公式法 |
6.1.3 Asaoka法 |
6.2 临清高速河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降预测 |
6.2.1 分层总和法的沉降预测与修正 |
6.2.2 不同模型下软基沉降发展特征预测 |
6.2.3 Asaoka法预测 |
6.3 不同模型沉降预测结果对比与分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
索引 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)多雨山区高填方路基制梁场沉降控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 多雨山区高填方路基沉降研究现状 |
1.2.2 路基制梁场相关问题研究现状 |
1.2.3 半填半挖路基的差异沉降研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 场区工程条件及梁场布局 |
2.1 依托工程背景 |
2.1.1 自然地理概况 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 工程地质 |
2.1.4 气象及水文条件 |
2.2 场区主要问题 |
2.2.1 地基承载力问题 |
2.2.2 不均匀沉降问题 |
2.3 路基处理 |
2.3.1 路基分层填筑 |
2.3.2 路基强夯处理 |
2.3.3 强夯效果评价 |
2.3.4 容许地基承载力的计算 |
2.4 场地布局与制梁工艺 |
2.4.1 场地布局 |
2.4.2 预制工艺 |
2.5 本章小结 |
3 路基碎石土物理力学特性试验研究 |
3.1 碎石土基本特性 |
3.2 填料基本物理力学特性试验 |
3.2.1 颗粒分析试验 |
3.2.2 天然含水率试验 |
3.2.3 细粒土界限含水率试验 |
3.2.4 击实试验 |
3.3 三轴试验 |
3.4 压缩蠕变试验 |
3.5 本章小结 |
4 不同工况下台座受力及变形有限元分析 |
4.1 不同制梁荷载作用下台座的受力及变形分析 |
4.1.1 基本参数与模型建立 |
4.1.2 制梁荷载作用下台座受力及变形分析 |
4.1.3 张拉荷载作用下台座受力及变形分析 |
4.1.4 双层存梁荷载工况下台座受力及变形分析 |
4.1.5 周期性荷载工况下台座受力及变形分析 |
4.2 不同台座群荷载工况下台座受力及变形分析 |
4.2.1 基本参数与模型建立 |
4.2.2 最不利工况下台座受力及变形分析 |
4.3 降雨作用下梁场变形及稳定性分析 |
4.3.1 基本参数 |
4.3.2 降雨工况设计及模型建立 |
4.3.3 各降雨工况下梁场变形及稳定性分析 |
4.4 本章小结 |
5 梁场现场监测分析及沉降控制措施 |
5.1 台座竖向受力监测分析 |
5.1.1 台座竖向受力监测方案 |
5.1.2 台座受力监测数据分析 |
5.1.3 现场受力监测与有限元结果对比分析 |
5.2 台座纵向受力监测分析 |
5.2.1 台座纵向受力监测方案 |
5.2.2 台座纵向应力监测数据分析 |
5.2.3 现场纵向应力监测与有限元结果对比分析 |
5.3 梁场沉降变形监测分析 |
5.3.1 沉降监测方案 |
5.3.2 台座沉降监测数据分析 |
5.3.3 台座沉降监测数据与有限元结果对比分析 |
5.3.4 路基沉降监测数据分析 |
5.3.5 路基沉降监测数据与有限元结果对比分析 |
5.4 不均匀沉降控制措施 |
5.4.1 台座不均匀沉降控制措施 |
5.4.2 路基不均匀沉降控制措施 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)中国路基工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
索 引 |
0 引 言(长沙理工大学张军辉老师、郑健龙院士提供初稿) |
1 地基处理新技术(山东大学崔新壮老师、重庆大学周航老师提供初稿) |
1.1 软土地基处理 |
1.1.1 复合地基处理新技术 |
1.1.2 排水固结地基处理新技术 |
1.2 粉土地基 |
1.3 黄土地基 |
1.4 饱和粉砂地基 |
1.4.1 强夯法地基处理技术新进展 |
1.4.2 高真空击密法地理处理技术 |
1.4.3 振冲法地基处理技术 |
1.4.4 微生物加固饱和粉砂地基新技术 |
1.5 其他地基 |
1.5.1 冻土地基 |
1.5.2 珊瑚礁地基 |
1.6 发展展望 |
2 路堤填料的工程特性(东南大学蔡国军老师、中南大学肖源杰老师、长安大学张莎莎老师提供初稿) |
2.1 特殊土 |
2.1.1 膨胀土 |
2.1.2 黄 土 |
2.1.3 盐渍土 |
2.2 黏土岩 |
2.2.1 黏 土 |
2.2.2 泥 岩 |
(1)粉砂质泥岩 |
(2) 炭质泥岩 |
(3)红层泥岩 |
(4)黏土泥岩 |
2.2.3 炭质页岩 |
2.3 粗粒土 |
2.4 发展展望 |
3 多场耦合作用下路堤结构性能演变规律(长沙理工大学张军辉老师、中科院武汉岩土所卢正老师提供初稿) |
3.1 路堤材料性能 |
3.2 路堤结构性能 |
3.3 发展展望 |
4 路堑边坡稳定性分析(长沙理工大学曾铃老师、重庆大学肖杨老师、长安大学晏长根老师提供初稿) |
4.1 试验研究 |
4.1.1 室内试验研究 |
4.1.2 模型试验研究 |
4.1.3 现场试验研究 |
4.2 理论研究 |
4.2.1 定性分析法 |
4.2.2 定量分析法 |
4.2.3 不确定性分析法 |
4.3 数值模拟方法研究 |
4.3.1 有限元法 |
4.3.2 离散单元法 |
4.3.3 有限差分法 |
4.4 发展展望 |
5 路基防护与支挡(河海大学孔纲强老师、长沙理工大学张锐老师提供初稿) |
5.1 坡面防护 |
5.2 挡土墙 |
5.2.1 传统挡土墙 |
5.2.2 加筋挡土墙 |
5.2.3 土工袋挡土墙 |
5.3 边坡锚固 |
5.3.1 锚杆支护 |
5.3.2 锚索支护 |
5.4 土钉支护 |
5.5 抗滑桩 |
5.6 发展展望 |
策划与实施 |
(5)堆载预压-固结排水泥炭土地基处理技术应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 .国内外研究现状 |
1.2.1 排水固结法研究现状 |
1.2.2 砂(碎石)桩法研究现状 |
1.2.3 泥炭土地基处理研究现状 |
1.3 目前研究存在的不足 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 斯里兰卡CKE高速公路泥炭土地基处理设计与施工 |
2.1 工程概况 |
2.2 沿线环境地质情况 |
2.2.1 地形地貌特征 |
2.2.2 气象与水文情况 |
2.2.3 工程地质情况 |
2.3 沿线泥炭土基本物理力学指标 |
2.3.1 泥炭土分类 |
2.3.2 泥炭土的物理力学指标 |
2.4 CKE高速公路泥炭土地基处理工程的设计及施工介绍 |
2.4.1 泥炭土地基处理方案的选择原则 |
2.4.2 超载预压设计及施工概况 |
2.4.3 塑料排水板设计及施工概况 |
2.4.4 砂(碎石)桩设计及施工概况 |
2.5 本章小结 |
第3章 高速公路深厚泥炭土地基处理方法适用性研究 |
3.1 引言 |
3.2 地基沉降监测方案介绍 |
3.2.1 监测设备 |
3.2.2 监测点位的布设原则 |
3.2.3 监测频率 |
3.3 泥炭土地基监测资料分析 |
3.3.1 地表沉降监测资料分析 |
3.3.2 地表水平位移监测资料分析 |
3.3.3 工后沉降监测资料分析 |
3.4 不同处理方法对泥炭土地基固结系数的影响 |
3.5 不同处理方法的经济性、施工难度和工期分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 砂桩-超载预压法联合处理泥炭土地基试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 模型试验 |
4.2.1 模型箱 |
4.2.2 试验材料的选取 |
4.2.3 数据量测与采集系统 |
4.2.4 模型试验方案 |
4.3 模型试验结果分析 |
4.3.1 地表沉降变化规律 |
4.3.2 孔隙水压力消散规律 |
4.3.3 地基不排水抗剪强度增长规律 |
4.4 本章小结 |
第5章 泥炭土地基超载预压法处理的变形特性及超载比(R'_s)研究 |
5.1 引言 |
5.2 试样制作及一维固结试验方案 |
5.2.1 试样制作 |
5.2.2 一维固结试验方案 |
5.3 超载预压对泥炭土变形特性的影响 |
5.3.1 超载过程对总变形量的影响 |
5.3.2 超载卸除后的回弹变形研究 |
5.3.3 超载预压对泥炭土次固结变形的影响 |
5.4 最佳超载比(R'_s)的确定 |
5.4.1 软土次压缩量计算的基本理论 |
5.4.2 工程算例 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间的学术成果 |
(6)滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及研究意义 |
1.2.1 吹填围垦工程特性 |
1.2.2 滨海围垦滩涂现状 |
1.2.3 堆载引起桩基工程危害问题 |
1.2.4 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 堆载下软黏土变形特性研究现状 |
1.3.2 对称堆载下桩基负摩阻力研究现状 |
1.3.3 非对称堆载作用下被动桩研究现状 |
1.4 堆载对桩基影响现状分析评价 |
1.5 主要研究内容及技术路线 |
第二章 滨海软黏土蠕变特性及沉降规律 |
2.1 滨海典型软黏土固结蠕变特性试验研究 |
2.1.1 温州地区典型软黏土固结蠕变特性试验分析 |
2.1.2 杭州湾滩涂区典型黏性土固结蠕变特性试验分析 |
2.2 软黏土蠕变模型及参数辨识 |
2.2.1 经典元件模型 |
2.2.2 经验模型 |
2.2.3 分数阶蠕变模型 |
2.2.4 流变模型对比分析 |
2.3 堆载作用下基于Mesri蠕变模型土体沉降预测方法 |
2.3.1 堆载作用下附加应力计算 |
2.3.2 基于Mesri蠕变模型地基沉降计算方法 |
2.3.3 局部堆载沉降预测实例分析 |
2.3.4 条形路堤堆载沉降预测实例分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 对称堆载下桩-土相互作用机理及现场试验 |
3.1 对称堆载下桩基负摩阻力产生机理 |
3.2 土体竖向位移作用下桩-土极限负摩阻力计算方法 |
3.3 堆载作用下负摩阻力影响深度研究 |
3.3.1 常用计算方法 |
3.3.2 附加应力估算法 |
3.3.3 工程实例分析 |
3.4 基于三折线荷载传递函数的负摩阻力解析解 |
3.4.1 桩周土和桩端土处于弹性阶段 |
3.4.2 桩周土部分进入硬化阶段和桩端土处于弹性阶段 |
3.4.3 桩周和桩端分别处于部分塑性阶段和弹性阶段 |
3.4.4 桩周土部分进入塑性阶段和桩端土处于塑性硬化阶段 |
3.4.5 桩周和桩端处于塑性硬化阶段 |
3.4.6 桩周土进入完全塑性阶段和桩端土进入塑性硬化阶段 |
3.4.7 工程算例分析 |
3.5 基于位移控制双曲线荷载传递函数的负摩阻力数值解 |
3.5.1 土体固结沉降计算方法 |
3.5.2 桩侧摩阻力双曲线传递模型 |
3.5.3 桩端阻力传递模型 |
3.5.4 计算模型的求解 |
3.5.5 算例分析 |
3.6 基于Mesri蠕变模型桩基负摩阻力数值解 |
3.6.1 任意时刻土体沉降计算方法 |
3.6.2 考虑蠕变效应桩基负摩阻力计算模型分析 |
3.7 对称堆载下单桩负摩阻力现场试验及分析 |
3.7.1 试验概述及土层参数 |
3.7.2 静载试验结果分析 |
3.7.3 对称堆载下单桩负摩阻力发展机理现场试验分析 |
3.8 考虑固结及蠕变效应桩基负摩阻力计算分析 |
3.8.1 不同附加应力比影响深度计算分析 |
3.8.2 实测结果对比分析 |
3.8.3 不同固结度影响分析 |
3.8.4 不同桩顶荷载影响分析 |
3.8.5 桩顶荷载和堆载施加次序影响分析 |
3.8.6 桩身刚度影响分析 |
3.8.7 堆载尺寸影响分析 |
3.8.8 蠕变参数影响分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 非对称堆载下桩-土相互作用机理及现场试验 |
4.1 基于土压力法被动桩两阶段分析 |
4.1.1 基于土压力法被动桩计算模型 |
4.1.2 被动桩桩侧土压力分布模式 |
4.1.3 堆载下水平附加应力计算方法 |
4.1.4 土体侧向位移作用下桩-土极限抗力计算方法 |
4.1.5 考虑时间效应水平附加应力计算方法 |
4.1.6 被动桩主动侧桩土相互作用计算模型 |
4.1.7 土压力法被动桩桩身响应求解 |
4.1.8 算例分析 |
4.2 非对称堆载作用下被动桩安全距离研究 |
4.2.1 堆载下影响距离范围分析 |
4.2.2 基于变形安全控制影响距离 |
4.3 非对称堆载对临近单桩影响现场试验 |
4.3.1 试验方案及监测元件布置 |
4.3.2 桩身和土体侧向变形实测结果分析 |
4.3.3 桩侧土压力实测结果分析 |
4.3.4 桩身应力实测结果分析 |
4.4 非对称堆载对临近排桩影响现场试验 |
4.4.1 试验概述及土层参数 |
4.4.2 静载试验结果分析 |
4.4.3 非对称堆载试验结果分析 |
4.4.4 侧向堆载下被动排桩桩身被动荷载影响因素分析 |
4.4.5 侧向堆载下被动桩负摩阻力影响分析 |
4.5 考虑时间效应非对称堆载对临近被动桩影响理论分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 本文主要创新性成果 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)软土地基膜袋砂堤坡破坏模式与设计计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 土工膜袋的应用及发展 |
1.2 问题的提出 |
1.3 膜袋砂堤坡失稳案例 |
1.4 膜袋砂堤坡常用设计方法及加筋布置方式 |
1.5 国内外研究概述 |
1.5.1 地基承载力研究 |
1.5.2 堤坡填土高度研究 |
1.5.3 土工膜袋及堆叠体力学特性研究 |
1.5.4 膜袋砂堤坡稳定性研究 |
1.5.5 该研究领域存在的不足之处 |
1.6 本文主要研究内容及思路 |
第二章 膜袋砂堤坡物理模型试验及地基承载力理论研究 |
2.1 前言 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验模型箱 |
2.2.2 试验材料制备 |
2.2.3 膜袋砂堤坡模型断面 |
2.2.4 试验装置 |
2.2.5 试验方案 |
2.3 试验过程 |
2.3.1 模型填筑 |
2.3.2 膜袋砂充填堆载 |
2.4 试验结果分析 |
2.5 堤坡下地基极限承载力研究 |
2.5.1 传统刚性基础下地基承载力理论 |
2.5.2 现有堤坡荷载下地基承载力计算方法 |
2.5.3 堤坡下地基破坏分区假设 |
2.5.4 堤坡下地基I区存在性的讨论 |
2.5.5 本文提出的堤坡下地基承载力计算方法 |
2.6 本章小结 |
第三章 软土地基膜袋砂堤坡数值模拟 |
3.1 前言 |
3.2 数值模型 |
3.2.1 有限元模型及边界条件 |
3.2.2 本构模型及参数取值 |
3.2.3 数值模型验证 |
3.3 参数影响分析 |
3.3.1 堤坡底部宽度(W)的影响 |
3.3.2 土工膜袋抗拉刚度(J)的影响 |
3.3.3 膜袋砂充填厚度(t)的影响 |
3.3.4 软土不排水抗剪强度(su)的影响 |
3.3.5 堤坡坡度(k)的影响 |
3.3.6 膜袋充填砂内摩擦角(φ)的影响 |
3.3.7 土工膜袋-软土界面抗剪强度(τmax)的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 软土地基膜袋砂堤坡破坏模式及稳定性计算方法 |
4.1 前言 |
4.2 堤坡地基破坏模式 |
4.3 膜袋砂堤坡地基破坏模式 |
4.3.1 整体破坏模式 |
4.3.2 分侧破坏模式 |
4.3.3 破坏模式判别方法 |
4.4 软土地基膜袋砂堤坡稳定性计算方法 |
4.4.1 极限填高计算方法 |
4.4.2 安全系数计算方法 |
4.5 软土地基膜袋砂堤坡设计计算方法及验证 |
4.5.1 软土地基膜袋砂堤坡设计计算方法 |
4.5.2 设计计算方法验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 软土地基膜袋砂堤坡优化设计方法 |
5.1 前言 |
5.2 非等厚度优化设计 |
5.2.1 非等厚度设计方法 |
5.2.2 非等厚度设计方法数值模拟分析 |
5.3 船型优化设计 |
5.3.1 船型设计方法 |
5.3.2 船型设计方法数值模拟分析 |
5.4 优化设计膜袋砂堤坡数值模拟参数分析 |
5.4.1 参数分析工况设定 |
5.4.2 堤坡底部宽度(W)的影响 |
5.4.3 软土不排水抗剪强度(su)的影响 |
5.4.4 土工膜袋抗拉刚度(J)的影响 |
5.4.5 堤坡坡度(k)的影响 |
5.4.6 膜袋充填砂内摩擦角(φ)的影响 |
5.5 优化设计膜袋砂堤坡破坏模式判别及稳定性计算方法 |
5.5.1 优化设计膜袋砂堤坡地基破坏模式判别方法 |
5.5.2 优化设计膜袋砂堤坡稳定性计算方法 |
5.6 优化设计膜袋砂堤坡设计计算方法 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)复杂环境下桥梁基础长期承载性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义和目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桩基长期承载监测 |
1.2.2 固结土体中桩基础承载研究 |
1.2.3 软土蠕变模型与桩基长期承载理论研究 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 研究技术路线 |
1.6 主要创新点 |
第2章 考虑土体非达西固结单桩承载时变效应理论研究 |
2.1 基于非达西定律的固结计算 |
2.1.1 非达西定律下非线性固结控制方程推导 |
2.1.2 成层地基土中固结偏微分方程数值解答 |
2.1.3 土体大变形非线性固结沉降计算 |
2.1.4 有效应力和平均固结度计算 |
2.2 荷载传递法 |
2.2.1 桩侧剪切函数 |
2.2.2 桩土界面单位极限侧阻力 |
2.2.3 桩身轴力位移平衡方程 |
2.2.4 桩侧摩阻力平衡方程 |
2.2.5 桩端边界条件 |
2.2.6 成层土中单桩竖向荷载效应计算方法 |
2.3 离心机试验验证 |
2.3.1 试验参数 |
2.3.2 固结过程中土体参数变化 |
2.3.3 固结过程中摩擦桩与端承桩下拉荷载变化 |
2.4 桩周土非达西流动固结参数影响分析 |
2.4.1 水力梯度与流动定律的关系 |
2.4.2 非达西固结指数n对桩土固结的影响 |
2.4.3 启动压力梯度对桩土固结的影响 |
2.4.4 排水条件对桩土固结的影响 |
2.5 考虑桩端固结对竖向承载性状的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 考虑蠕变效应桩基负摩阻力与沉降特性研究 |
3.1 淤泥原状土样三轴排水剪切试验 |
3.1.1 现场取土与试样制备 |
3.1.2 三轴固结排水剪切试验过程 |
3.1.3 三轴试验结果 |
3.2 淤泥原状土三轴排水蠕变试验 |
3.2.1 蠕变机理 |
3.2.2 蠕变试验加载水平的确定 |
3.2.3 试验结果 |
3.3 蠕变试验模型拟合 |
3.3.1 双参数对数经验蠕变模型 |
3.3.2 三参数对数经验蠕变模型 |
3.3.3 修正Mesri蠕变模型 |
3.3.4 Merchant元件蠕变模型 |
3.3.5 Burgers元件蠕变模型 |
3.4 典型蠕变模型预测差异对比 |
3.5 桩周土体蠕变沉降计算方法 |
3.5.1 土体应变偏应力方向插值 |
3.5.2 土体应变围压方向插值 |
3.6 蠕变土体中桩基长期承载影响因素分析 |
3.6.1 堆载数值大小的影响 |
3.6.2 桩侧土层厚度的影响 |
3.6.3 桩端与桩侧土压缩模量比的影响 |
3.6.4 桩顶竖向荷载的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 软土固结蠕变耦合作用下单桩长期承载计算 |
4.1 基于非达西渗流定律的固结蠕变耦合作用研究 |
4.1.1 土体小应变耦合方程推导 |
4.1.2 土体大应变耦合方程推导 |
4.2 单层地基土考虑固结蠕变耦合特性分析 |
4.2.1 小应变与大应变计算对比 |
4.2.2 固结参数对耦合计算的影响 |
4.2.3 蠕变参数对耦合计算的影响 |
4.3 固结蠕变耦合土体中桩基承载特性影响因素分析 |
4.3.1 有限元计算模型对比 |
4.3.2 平均固结度对桩基下拉荷载的影响 |
4.3.3 土体固结参数对桩基下拉荷载影响 |
4.3.4 土体蠕变参数对桩身下拉荷载影响 |
4.3.5 堆载大小对下拉荷载的影响 |
4.4 成层地基土考虑固结蠕变耦合作用计算分析 |
4.4.1 成层地基土耦合计算验证 |
4.4.2 成层地基土上下层参数的相互影响 |
4.4.3 成层地基土中桩基承载影响因素分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 桥梁桩基长期承载现场试验研究 |
5.1 试验工程概述 |
5.2 原位试验方案 |
5.2.1 堆载方案的确定 |
5.2.2 光纤布拉格光栅(FBG)感测原理 |
5.2.3 沉降监测 |
5.2.4 试验桩桩身应力应变的测定 |
5.2.5 试验桩桩周土孔隙水压力测定 |
5.3 长期监测结果及分析 |
5.3.1 试验桩桩侧土体分层沉降分析 |
5.3.2 试验桩桩侧土孔隙水压分析 |
5.3.3 试验桩桩身受力分析 |
5.3.4 试验桩压缩量分析 |
5.3.5 工程桩桩身沉降分析 |
5.4 超长单桩受力对比分析 |
5.4.1 单桩桩周土体沉降对比 |
5.4.2 桩身下拉荷载对比 |
5.5 考虑时间效应不同计算方法结果对比 |
5.5.1 土体地表沉降 |
5.5.2 桩身下拉荷载 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)动应力场和渗流场耦合作用下软黏土变形特性及沉降预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软黏土动力特性与渗透特性 |
1.2.2 多场耦合下软黏土变形特性 |
1.2.3 软黏土本构模型 |
1.2.4 软黏土沉降预测 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.4 创新点与技术路线 |
1.4.1 创新点 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 滨海软黏土工程特性试验分析 |
2.1 概述 |
2.2 基本物理特性 |
2.2.1 沉积历史 |
2.2.2 矿物成分 |
2.2.3 微观结构特征 |
2.3 软黏土强度特性 |
2.4 软黏土渗透特性 |
2.5 软黏土变形特性 |
2.5.1 压缩指标 |
2.5.2 固有压缩曲线和沉积压缩曲线 |
2.5.3 固结系数 |
2.5.4 超固结比 |
2.5.5 次固结特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 考虑渗流作用的软黏土动力变形与渗透特性试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 试验设计与试验方案 |
3.2.1 试验土样 |
3.2.2 试验仪器和步骤 |
3.2.3 试验方案 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 动渗耦合作用下软黏土渗透特性 |
3.3.2 动渗耦合作用下软黏土动力变形特性 |
3.4 本章小结 |
第4章 动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
4.1 概述 |
4.2 本构模型建立 |
4.2.1 弹性应变增量 |
4.2.2 正常固结线和临界状态线 |
4.2.3 边界面方程 |
4.2.4 硬化规律与一致性条件 |
4.3 模型参数确定 |
4.4 模型UMAT实现 |
4.5 本章小结 |
第5章 动渗耦合作用下软黏土地基沉降预测数值模拟研究 |
5.1 概述 |
5.2 动渗耦合作用下软黏土地基沉降现场试验分析 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 现场监测布置 |
5.2.3 试验结果分析 |
5.3 动渗耦合作用软黏土地基沉降数值模拟分析 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 数值结果与监测结果对比 |
5.3.3 影响因素分析 |
5.3.4 沉降预测方法对比分析 |
5.3.5 多因素耦合沉降预测公式建立 |
5.4 动渗耦合条件下软黏土沉降预测程序设计 |
5.4.1 界面设计 |
5.4.2 程序调试 |
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 |
附录-程序 |
附录 A:动渗耦合作用下软黏土弹塑性本构模型研究 |
附录 B:考虑动荷载与渗流多影响因素的软黏土地基变形预测模型 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(10)反复水位下滩涂区软土路基长期沉降预测及控制措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软土路基沉降规律及影响因素研究 |
1.2.2 软土路基沉降计算方法研究 |
1.2.3 软土路基沉降控制措施研究 |
1.3 本文研究内容与思路 |
第2章 滩涂软土工程特性研究 |
2.1 概述 |
2.2 滩涂软土物理力学性质及微观结构测试 |
2.2.1 滩涂软土物理力学性质 |
2.2.2 滩涂软土微观结构测试 |
2.3 滩涂软土的强度特性 |
2.4 滩涂软土的变形特性 |
2.5 滩涂软土的渗透特性 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于层次分析法的软土路基沉降影响因素分析 |
3.1 概述 |
3.2 工程概况 |
3.3 层次分析法简述 |
3.4 软土路基沉降影响因素层次结构模型建立 |
3.5 软土路基沉降影响因素权重确定 |
3.5.1 准则层对目标层的判断矩阵及一致性检验 |
3.5.2 方案层对准则层的判断矩阵与一致性检验 |
3.5.3 方案层对目标层的总排序与一致性检验 |
3.6 本章小结 |
第4章 反复水位下软土路基长期沉降预测 |
4.1 概述 |
4.2 PLAXIS简介及本构模型选取 |
4.3 反复水位下软土路基长期沉降数值模型建立 |
4.3.1 无反复水位下数值模型建立与参数选取 |
4.3.2 沉降监测与数值计算结果对比分析 |
4.3.3 考虑潮幅和周期影响因素的数值模拟方案 |
4.4 反复水位下软土路基数值模拟结果分析 |
4.4.1 路基沉降规律研究 |
4.4.2 路基水平位移分析 |
4.4.3 路基沉降差异规律分析 |
4.5 考虑潮幅和周期路基长期沉降预测 |
4.5.1 沉降预测公式建立 |
4.5.2 沉降预测公式验证 |
4.5.3 Matlab-GUI沉降计算程序研发 |
4.6 本章小结 |
第5章 反复水位下软土路基长期沉降控制 |
5.1 概述 |
5.2 混凝土管桩复合地基方案 |
5.2.1 管桩复合地基方案施工 |
5.2.2 管桩复合地基模型建立及参数验证 |
5.2.3 管桩复合地基数值模拟方案 |
5.3 管桩复合地基方案数值模拟 |
5.3.1 路基沉降分析 |
5.3.2 路基水平位移分析 |
5.3.3 路基边坡稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A 路基沉降影响因素分析调查表 |
附录B 不同潮幅和周期路基中心沉降计算结果 |
附录C 回调函数代码(Callback) |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、交通荷载作用下饱和软基的模型试验及变形分析(论文参考文献)
- [1]砂性土体孔隙压力规律研究[D]. 徐仁宇. 青岛理工大学, 2021(02)
- [2]临清高速公路河谷区多层软土强夯加固地基路基沉降分析与预测[D]. 杨天琪. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]多雨山区高填方路基制梁场沉降控制研究[D]. 李涛. 兰州交通大学, 2021(02)
- [4]中国路基工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(03)
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