一、软粘土地基的固结特性分析(论文文献综述)
蓝柳和[1](2002)在《成层软粘土地基非线性流变固结性状研究》文中指出基于多层地基—维线弹性固结解析解和迭代法,建立了能求解复杂一维固结问题的半解析算法,并将其分别应用于求解成层软粘土线性流变一维固结问题(采用三元件线性流变模型)和成层软粘土非线性流变一维固结问题(采用时间线非线性流变模型)。 首次编制了能同时考虑土的非线性流变特性、成层性、渗透性变化以及土体自重和变荷载的固结计算程序AODNRCLS,并且通过与已有的解析解或数值方法计算结果进行比较,验证了本文半解析算法和程序的正确性。当不考虑土的流变特性时,本文的计算程序AODNRCLS就可退化到现有的成层地基一维非线性固结计算程序NAODCLS;而当进一步不考虑土的非线性时,程序便可化为成层地基一维线弹性固结计算程序ODCALS。 利用本文程序详细地分析了单层、双层和多层地基线性流变和非线性流变固结性状,绘制了大量的固结曲线,讨论了各种因素对地基孔压消散、沉降以及固结度发展的影响。分析研究表明:当考虑土的流变时,存在着两种不同定义的平均固结度,即按有效应力定义的固结度Up和按沉降定义的固结度Us,前者反映了地基中超静孔压的消散率(或有效应力的增长率),而后者反映的则是地基表面的沉降率,两者在数值上有较大的差异,特别是对于成层地基。一般而言,影响非线性流变固结和沉降固结过程的主要因素有:压缩指数与渗透指数之比(cc/ck或λ/β)、次固结系数与压缩指数之比(c-a/cc或ψ/λ)以及ce/(1+e0)、参考时间tref、自重应力(或qn/(?))和加荷速率(Tvc或tc)等值。土体流变不仅会使地基沉降增加,还会显着地减小土中超静孔压的消散速率;同样,超静孔压的消散也影响着土的流变发展。这种耦合作用说明了把固结过程人为地划分成主固结和次固结两个相对独立的过程是欠合理的。 本文工作首次将软粘土的非线性、成层性、流变等重要特性同时纳入固结理论研究中,并为获得成层地基一维非线性流变固结解提供了有效工具,从而发展和完善了固结理论。
李彬[2](2003)在《软粘土地基沉降计算及其预测反演分析》文中指出随着我国基本建设的发展,在软粘土地区兴建高速公路、机场跑道等高等级道路同益增加。尽管目前对软粘土变形的计算理论和试验手段都有了较系统的研究成果,但由于软粘土性质极为复杂,特别是其流变特性对工程质量起着很大的决定作用,影响建(构)筑物工后沉降的控制,使得其计算结果仍与实际有较大差异。现有设计理论中的基于单向固结理论的计算方法已无法满足工程要求。因此,有必要对最终沉降量的计算及其预测方法等方面进行较深入的研究。 本文首先从软粘土的工程性质及其沉降变形的机理入手,分析了现有各种沉降计算方法的优缺点及其适用条件。针对具有明显流变特性的饱和软粘土,在总结前人研究成果和整理沉降实测资料的基础上,把主次固结沉降结合起来考虑,提出了反映其非线性变形特性的粘弹塑性流变模型,分别对土体的粘弹塑性变形进行描述。 由于软粘土具有很高的灵敏性,难以取得原状土进行室内实验。本文基于高速公路路基填筑的特点,通过实测沉降资料的分析,整理出一系列应力应变等时曲线。分别根据该曲线的弹、塑性变形段确定相应的线性、非线性模型参数。并结合路基变形特点,对软土层的屈服极限、沉降计算深度等问题进行了探讨。应用此模型,编制了相应的计算程序,对唐津高速公路两段路基沉降进行非线性有限元分析,其计算结果比运用软基规范计算的结果更接近于现场实测沉降值。 本文还从工程实际应用的角度出发,根据Merchant粘弹性模型的一维固结理论解析解,建立了考虑主次固结的饱和软粘土路基沉降反演预测计算公式,并编制了相应的计算程序。根据实际观测值与相应的沉降计算值,应用最小二乘法原理建立目标函数,利用模式搜索方法(Hook-Jeeves法),通过寻优的方式获得待反演参数的最优估计。利用反演所得的参数可进一步对软粘土地基后期沉降做出更为精确的预测,以指导设计和控制施工。
陈敬虞[3](2007)在《软粘土地基非线性有限应变固结理论及有限元法分析》文中研究指明沿海和沿江河地带广泛分布着深厚的软粘土层,在软粘土地区进行高速公路、铁路、机场等土木工程建设时常常需要进行地基处理。用堆载预压、真空预压和真空联合堆载预压等排水固结处理方法处理深厚软粘土地基时,有时地基沉降可高达数米。土体变形较大时,用Terzaghi和Biot小应变固结理论进行固结分析可能会带来较大的误差。当土体固结过程中应变较大时,土体的性质改变显着,土体应力应变关系呈明显的非线性,土体的渗透性变化也较大,土体大应变固结分析时应该同时考虑几何非线性、材料非线性、渗流的非线性。土体大应变固结过程的这三个非线性大大增加了土体大应变固结问题研究的复杂性和难度。目前同时考虑几何非线性、材料非线性和渗流的非线性的土体大应变固结研究的成果还不多。本文对土体非线性有限应变固结的理论、解析解法和有限元数值解法进行了研究,对几何非线性、材料非线性和渗流非线性对土体固结的影响进行了较全面的分析。通过对Gibson的土体一维非线性有限应变固结理论的研究分析,应用场扩散方程的分离变量解法,给出了Gibson土体一维非线性有限应变固结简化控制方程的解析解。利用该解析解,计算分析了土体一维非线性有限应变固结理论和经典的Terzaghi一维小应变固结理论求解土体一维大变形固结问题的差别。研究分析了不同学者简化土体一维非线性有限应变固结微分控制方程所采用的假设,及由于采用不同假设得到关于土体一维非线性有限应变固结结论的差异。根据连续介质力学有限变形理论,建立了Lagrange描述的土体三维非线性有限应变固结的平衡方程、几何方程、本构方程和连续性方程;这四个方程组成了土体非线性有限应变固结的控制微分方程。建立了土体非线性有限应变固结控制微分方程的更新的拉格朗日有限元列式,给出了考虑几何非线性,本构关系的非线性、渗流的非线性的土体非线性有限应变固结的有限元分析方法。依据土体非线性有限应变固结分析的有限元方法,研究了几何非线性,土体压缩性和渗透性在固结过程中的变化对软粘土一维有限应变固结的影响。研究结果表明软粘土的压缩指数cc和渗透性变化指数ck是影响软粘土地基一维有限应变固结的两个重要土力学参数;通过和Terzaghi一维小应变固结理论计算结果的比较分析、和软粘土地基一维非线性有限应变固结解析理论结果的比较分析,得出了软粘土地基一维非线性有限应变固结的一些重要结论。在比较非线性有限应变固结理论和线性小应变固结理论分析同一软粘土地基平面应变固结问题差异的基础上,探讨了几何非线性、材料非线性和固结过程渗流非线性这些因素对软粘土地基平面非线性有限应变固结过程的影响,得到了软粘土地基平面非线性有限应变固结的一些重要结论。作为软粘土地基二维非线性有限应变固结的工程实例,由土体非线性有限应变固结分析的有限元方法,计算分析了软土路基在路堤填土荷载作用下非线性有限应变固结的性状,并通过和软粘土路基小应变固结理论分析结果的进行比较,进一步探讨了非线性有限应变固结理论和线性小应变固结理论分析软粘土地基固结的差异。
夏毓超[4](2018)在《库区湖相沉积软粘土蠕变特性及其在路基工程的应用研究》文中指出蠕变是导致软粘土地区公路路基工后沉降的主要原因之一,高含水量、高孔隙率和低渗透性是促成蠕变量大的客观因素。国内外关于软粘土蠕变特性从室内试验、数值计算到实地监测均做了较多研究,取得了一些有益结论。但由于软粘土在成因方式、物质成分、赋存环境、应力历史等各方面的差异性,没有一个模型可以总结并应用在所有的地区。同时也正是因为各类软粘土强烈的区域性和复杂性,软粘土蠕变这一课题研究才始终在焕发新的生机。湖相沉积软粘土是我国华中、华南以及近海地区广泛沉积的一类软弱土,在长江流域内的湖泊、水库周边均有分布。众多的支流蜿蜒曲折多次改道,形成的牛轭湖亦是深厚软粘土沉积的重要原因。随着经济的发展和国内基础建设的推进,公路等基础设施迎来新一轮的繁荣期,四通八达的交通网,需要经常穿越这些软粘土沉积区。因此,针对公路等基础设施穿越深厚沉积软粘土的工程实践,研究湖相沉积软粘土的蠕变特性,构建准确有效的评价计算模型,对这些区域的工程设计、施工、科研等具有重要的经济价值和社会意义。本文以国家重点杭(州)兰(州)高速公路万巫段熊家镇软粘土地基路段为研究对象,进行湖相沉积软粘土蠕变特性及工程应用研究。通过取样分析、室内土工试验、三轴蠕变试验以及数值模拟等手段,对软粘土地基在路堤荷载下的蠕变沉降问题进行了系统的研究,得到了以下结论:(1)对软粘土进行了一系列物理特性试验,试验得到熊家镇湖相沉积软粘土天然重度为17.3kN/m3,土粒比重为2.71,天然含水率为49.5%,饱和渗透系数为2.13×10-7 cm/s,X射线衍射仪分析显示库区湖相沉积软粘土颗粒成分中以粘粒为主。(2)通过实施三轴剪切蠕变试验,分析库区湖相沉积软粘土的工程特性并测得其多项力学参数,研究了湖相沉积软粘土的剪切蠕变试验曲线、应变-时间关系、应力-应变等时曲线和孔隙水压-时间曲线,探讨了库区湖相沉积软粘土蠕变特性:1)不同围压不同偏应力条件下,软粘土呈现三种蠕变变形特性:瞬时弹性变形、衰减型蠕变变形和稳定型蠕变变形;2)在偏应力非常低条件下,试样瞬时发生弹性变形,随时间增加,蠕变变形很小,可以忽略不计;3)在中等偏应力条件下,试样瞬时发生弹性变形,然后发生蠕变变形,蠕变变形速率随时间不断减小,最后趋于零,蠕变曲线呈衰减型;4)在较高偏应力条件下,试样瞬时发生更大的弹性变形,然后发生蠕变变形,蠕变速率逐渐变小并趋于某个大于零的定值,蠕变曲线呈稳定流动型;5)相同围压条件下,偏应力越大,弹性变形越大,蠕变效应越显着;6)相同偏应力条件下,围压越大,弹性变形越小,蠕变效应越差。(3)总结软粘土蠕变模型理论和蠕变经验理论,分析软粘土的蠕变机理,在此基础上,建立库区湖相沉积软粘土的蠕变本构模型,确定线性粘弹性模型参数,线性粘塑性模型参数和非线性粘塑性模型参数。将建立的库区湖相沉积软粘土的蠕变本构模型与蠕变试验曲线进行对比分析,该模型具有参数更少,易于工程应用的优点。(4)基于FLAC3D本构模型计算原理,对软粘土非线性蠕变本构模型实施数值实现,此外还验证了所建立的模型。成果显示数值计算的应变曲线和室内土工试验结果吻合度高,证明了建立的库区湖相沉积软粘土本构模型程序的合理性。(5)以万巫高速公路熊家镇软粘土地基的路堤施工为例,采用FLAC3D计算软粘土地基的沉降规律,结合应力分布与土体侧向位移分析出地基变形的原因。以沉降量为目标量,分析蠕变模型参数的敏感性,提出了软粘土地基沉降处治方案,并对方案进行了验算,结果表明塑料排水板体系作用明显。
李小勇[5](2001)在《土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析》文中认为由于岩土工程的特殊性和复杂性,可靠性设计理论在岩土工程中尚未达到实用阶段,许多问题仍在研究和探索之中。土工参数不确定性和土层剖面概率模拟是岩土工程可靠分析中的关键和难点,直到现在,仍是研究中最主要的方面之一。本文克服岩土工程现行“定值”分析和设计法的不足,对土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析进行系统全面的研究,这对促进概率分析和可靠性理论在岩土工程中的应用很有意义。 本文工作表明,通过试验数据的可靠性检验、概率模型的有限比较法拟合优度检验以及分布参数的推广贝叶斯法估计,可以实现土工参数概率分布在统计意义上的优化,而优化分析的关键是建立土工参数概率分布的区域资料。 土工参数的自相关距离性状具有明显的横观各向同性。通过静力触探试验曲线求解土工参数的竖向自相关距离以及通过剪切波速计算水平向自相关距离是有效的途径。互相关系数分析法和随机因子分析法是评价土工参数试验方法不确定性的两种有效的方法,而后者适应性更广。本文根据工程勘察资料,建立了太原粉质粘土和平湖淤泥质粉质粘土的土性指标空间概率特性的区域资料。 固结系数的概率分布一般为对数正态分布或伽玛分布。本文提出了软粘土地基一维固结概率设计方法。根据齐次随机场和随机积分的概率方法,建立了固结系数的随机场模型,并研究了软粘土地基固结的空间概率特性。结果表明,软粘土地基一维固结对于竖向固结系数自相关距离变化的敏感性很弱;砂井地基固结的可靠性分析必须考虑竖向自相关距离的影响,而水平向自相关距离的影响则可忽略。 本文研究还表明,砂井地基固结的概率特性对水平向固结系数的不确定性最为敏感。鉴此,提出了简便实用的能考虑水平向固结系数的不确定性及其分布的影响砂井地基固结概率分析的简化方法,并推导了砂井地基固结度均值和方差的计算公式。 砂井地基固结问题可用验算点法和蒙特卡罗模拟法进行可靠性分析。本文给出了砂井地基固结概率设计的一般步骤,并用算例说明了该法在实际工程中的应用。
郑健龙,周驰晴,张军辉[6](2012)在《双层地基一维固结特性研究综述》文中进行了进一步梳理根据国内外文献,综述了现有双层及多层地基一维固结特性的研究概况,从理论研究、计算方法和试验研究三个方面介绍了现有的研究成果,并简要论述了存在的问题及今后进一步研究的方向.
祝周杰[7](2017)在《海上风机四桩导管架基础群桩效应与循环效应试验研究》文中研究表明海上风电的建设已经成为今后风电发展的潮流。四桩导管架基础由于其结构整体刚度大,受波流等环境荷载影响小,工程地质条件要求低等优势已经成为越来越多海上风电场首选的基础形式。海上风机结构承受着风、浪、流等环境荷载的交互作用,极端风暴潮作用下导管架基础极限承载力的确定是工程设计中最重要的问题。导管架基础作为一种特殊的群桩基础,其承载特性和变形性状与单桩明显不同,而且海上风机上部结构高耸巨大,导管架下部各基桩在承受水平荷载的同时也受到较大的上拔/下压轴向荷载的作用,传统群桩基础的水平静力分析方法对导管架基础水平受荷特性的分析具有局限性。此外,除可能遭受极端风暴潮外,海上风机结构无可避免的要承受风浪、潮流等长期循环荷载的作用。在这些循环荷载的长期作用下,下部基础会逐渐产生累积位移,当累积位移超过基础正常服役的要求时,风机基础就会失效。所以,基础在风、浪等循环荷载作用下,其累积变形满足风机正常服役性能的要求也是工程设计中的关键问题。因此,开展海上风机四桩导管架基础在水平荷载作用下群桩效应及循环效应的研究具有重要意义。本文通过离心模型试验研究水平静力及循环荷载作用下饱和砂土地基与饱和软粘土地基中导管架基础的变形特性和桩土相互作用,分析导管架基础的群桩效应和循环效应,提出了导管架基础在水平荷载作用下的分析模型。主要工作和研究成果如下:(1)基于浙江大学超重力离心模拟实验室ZJU-400超重力离心机,针对典型3MW风力发电机组导管架基础,分别在饱和砂土地基和软粘土地基中开展离心模型试验,其中水平静力加载试验共2组,水平循环加载试验共9组。(2)通过朱斌等(2014)开展的饱和砂土地基中导管架基础水平静力加载离心模型试验,获得了饱和砂土地基中导管架基础的水平受荷特性和桩土相互作用。研究结果表明:砂土地基中海上风机导管架基础水平受荷分析需要考虑群桩效应与桩身轴力的共同作用,本文提出了能够同时考虑群桩效应与基桩桩身轴力影响的p乘子,该p乘子与桩身变形、加载方向和桩身轴力相关,并据此建立了砂土中海上风机四桩导管架基础水平静力受荷分析模型。(3)开展了饱和软粘土地基中四桩导管架基础水平静力加载离心模型试验,研究软土地基中导管架基础的变形特性和桩土相互作用,并与砂土地基中导管架基础的水平受荷特性进行对比:软粘土中导管架基础的水平承载力明显小于砂土地基;软土地基中水平荷载的影响深度明显大于砂土地基。此外,还分析了软土地基中导管架基础的承载特性和破坏模式。结果显示:在沿对角线加载时导管架基础后排桩会更加容易被拔出而产生过大的竖向位移进而影响导管架基础的水平承载特性,这点需要在工程设计中引起足够的注意。(4)基于广东桂山风电场进行的大直径单桩水平加载现场试验结果,发现API规范建议的软土中单桩p-y曲线初始刚度明显偏小,建议采用双曲正切型p-y曲线来分析桩基的水平变形。此外,现行软土地基中单桩p-y曲线分析方法所采用的桩周极限土反力明显小于现场试验实测值,这是由于软粘土地基中贯入桩的水平受荷特性需要考虑打桩产生的重固结效应,并建立了基于重固结效应的饱和软粘土地基中单桩水平承载力分析体系。(5)分析了软粘土地基中导管架基础水平静力加载过程中的群桩效应,发现软粘土地基中导管架基础的前后排桩p-y曲线差异远小于砂土地基,即软粘土地基中导管架基础p乘子主要受群桩效应影响,与桩身轴力关系不大。最后,在上述研究基础上提出了能够考虑重固结效应以及群桩效应共同影响的软粘土地基中导管架基础水平静力分析模型。(6)开展了饱和砂土地基中四桩导管架基础水平循环加载离心模型试验,考虑了不同加载频率、加载方向以及循环幅值等因素对导管架基础水平循环特性的影响,从而深入分析砂土地基中导管架基础的循环受荷特性。结果显示:在单向循环过程中,导管架基础累积位移基本上与Log(N)呈线性关系;接着,通过分析前后排桩不同深度处桩身弯矩的变化规律,发现了循环加载过程的循环弱化效应。且引入了循环弱化因子t来分析循环p-y曲线由于循环作用而产生的峰值土反力的弱化以及峰值桩身位移的增加,并将循环弱化因子t与前后排桩的循环应力比pc/pu建立关系,从而针对性地提出t的表达式。根据上述分析成果,建立了砂土地基中导管架基础水平循环受荷分析模型。双向加载过程中导管架没有产生明显的累积位移,卸载刚度也没有明显的变化,可能的原因是双向循环加载幅值较小。最后,针对性地研究导管架基础在水平循环荷载作用下的竖向响应,并将导管架基础在水平循环加载过程的竖向响应分为不均匀沉降阶段与整体沉降阶段。(7)开展饱和软粘土地基中四桩导管架基础水平循环加载离心模型试验,并与砂土地基中的试验结果进行比较。结果显示:软粘土地基中导管架基础在单向或者双向循环荷载作用下都会产生明显的累积位移,且与前期加载历史有关。此外,在单向循环和双向循环荷载作用下,软粘土地基中导管架基础都会出现循环弱化效应,且单向循环荷载作用下其循环弱化特性较砂土地基更为显着。此外,软粘土地基中导管架基础前后排桩也发生类似的整体竖向沉降。这需要在工程设计中引起重视。综上,本文采用离心模型试验对水平静力与循环荷载作用下的海上风机四桩导管架基础变形特性与桩土相互作用规律进行研究,并基于相关试验结果提出用于分析导管架基础群桩效应以及循环效应的模型,为海上风机四桩导管架基础的设计提供了可靠依据。
刘亦民[8](2019)在《软土地基电渗加固机理试验和理论研究》文中指出滨海地区广泛存在的软弱土以及疏浚工程和吹填工程产生的疏浚土和吹填土,通常具有高含水率、高压缩性、低渗透性以及低抗剪强度的特性。在对其进行工程应用之前通常需要进行前置处理,采用传统的地基处理方法往往耗时较长且难以达到预期目标。电渗法加固软土地基,其排水效率与土中孔径大小无关且不易造成地基失稳,被认为是处理高含水率、低渗透性的软土地基较为高效的方法,但其加固机理尚不明确、理论预测值与实际值至今存在较大误差,这些都限制着电渗法的推广应用。本文在前人的基础上,从宏观、微观并行的两条线路上对电渗法加固软土地基进行研究。首先,总结了研究粘性土微观结构的主要测试方法和原理,并在此基础上开展了电渗过程中土体微观孔隙结构发展规律的室内试验研究,这一部分主要包含三个室内试验。第一个试验对比分析了黄铜和纯铝作为阴阳电极材料时的表现,主要从电渗排水、能耗、SEM图像表面特征以及处理前后土体孔隙分布等方面进行对比;在电渗固结完成后,粘粒结构由空架-蜂窝式结构演化为团聚絮凝结构,粘粒之间的连结方式由边-边连结和边-面连结转化为面-面连结,土体中0.1~1μm孔径的小孔隙占主导地位。第二个试验着重关注电渗过程中土体微观孔隙结构的变化规律,试验结果表明土体微观结构受含水率影响较大,而土体含水率与电渗处理时间以及土体距排水口的距离紧密相关,具有明显的时效性;对阳极土体SEM图像的定量分析表明,电渗对土体微观图像的定向分维值和概率熵影响无规律,因此电渗处理对土体孔隙定向排布特性的影响不明显。第三个室内试验则从微观的角度定性、定量地解释了电渗法联合化学注浆加固土体的机理,结果表明土体表面的承载力与土体微结构的孔隙度分维值负相关。然后,基于以上试验中观测到土体由饱和状态转变为非饱和状态,设计一维电渗排水试验系统性研究土体电渗透系数与饱和度的关系。土体饱和时,实测电渗透系数值与H-S理论预测值小一个数量级,这是因为该理论夸大了电场对水流的驱动力以及忽略了溶液中剩余离子对表面电荷的作用力;土体饱和度区间为50%~100%时,电渗透系数与饱和度Sr存在近似幂函数的关系,用相对电渗透系数可表达为:ke,rel=a(Sr)b,其中a、b均为与土体性质相关的拟合参数。非饱和土体的电渗透系数与土体的孔隙分布有关,土体孔隙尺寸越小,电渗透系数值下降的越快。在此室内试验的基础上,为对比不同土体的电渗系数,本文提出了电渗透系数值实验室测定的标准流程,即以小型改进的Miller Soil Box为基础,采用板状不锈钢电极,施加1 V/cm左右的电势梯度,土体初始含水率应设定为液限或略高于液限;测定时间应设定在整个电渗排水的中前期,即电渗排水速率尚未急剧减小的时间段。接着,基于水头差和电势差引起的水流可以线性叠加和有效应力原理,建立了饱和土体的一维、二维电渗固结理论,给出了常见的阴极排水、阳极不排水边界条件下的孔压、固结度的解析解;介绍了工程中常见的轴对称条件下的电渗固结方程及其解析解。通过有限元软件Comsol对二维情况土体电渗进行模拟,修正了二维电渗解析解中不合理的边界条件假定,并对比不同电渗透系数与水力渗透系数比值下的孔隙水压力分布,结果表明电渗法更适于处理ke/kh≥10的低渗透性的黏土。最后,考虑到实际工程中土体通常是含气泡的高饱和度土,将土中孔隙流体视为具有可压缩性的混合流体,通过联立质量连续方程和非饱和土有效应力公式推导了一维条件下的高饱和度土电渗固结方程,并给出了阴极排水、阳极不排水边界条件下的解析解。算例结果表明,高饱和度土的固结度发展略微慢于饱和土,但最终的孔隙水压力要明显小于饱和土。基于非饱和土的达西定律、欧姆定律和质量连续方程,推导了非饱和土电渗时的水分运移方程,对比方程的计算结果与文献中的实际数据发现两者吻合较好,证实了该方程的实用性。
唐彤芝[9](2007)在《CFG桩复合地基加固深厚软基理论研究与工程应用》文中提出本文结合数项国家和省部级重点科研项目,以控制工后沉降地基处理新思路为指导,以超软深厚软土地基为对象,较为系统地对处理深厚超软地基的CFG桩复合地基技术进行理论研究和工程实践分析。全文研究工作和成果主要体现在现场试验、室内模型试验、理论分析和数值计算四大方面。现场试验研究工作主要包括:(1)详细分析依托工程试验段的工程地质状况,根据常规方法进行分析计算确定CFG桩复合地基施工工艺和设计参数;(2)根据现场测试和质量检测结果综合分析评价深厚超软地基中CFG桩成桩质量和加固效果;(3)基于现场实测资料,较为系统地研究路堤荷载作用下CFG桩复合地基的沉降、孔压、桩土应力分布、桩身应力传递和地基承载力等性状。室内模型试验研究工作主要包括:(1)基于几何相似条件进行模型设计与模型制备;(2)实际成桩过程的模拟及挤土效应分析;(3)通过应力变形测试和载荷试验研究不同桩长和间距的CFG模型桩的变形和承载力性状、桩土应力分布和荷载传递规律等。特别是研究并揭示实际工程中难以做到的浮桩的各项性状。理论分析和数值计算研究工作主要包括:(1)基于圆孔扩张理论和相关工程实测资料研究CFG桩沉管引起的超静孔压的消散规律;(2)基于轴对称砂井固结理论,考虑初凝期桩体排水功能和渗透性随时间的变化,建立CFG桩初凝期桩间土固结解析解;通过实例计算研究初凝期桩间土超静孔压的消散变化规律;借助已有方法估算CFG桩沉管挤土位移和地表隆起,根据理论计算和现场实测结果指出桩间土挤密效应明显,挤密主要来自初凝期桩体的排水功能,该结论突破“在饱和软粘土地基中沉管施工基本不产生挤密效应”的传统观点;(3)基于Terzaghi一维固结理论和谢康和的双层地基固结理论,在前人的研究基础上,详细推导并建立路堤荷载作用下不同工况的CFG桩复合地基固结解析解,编制计算程序进行实例分析,综合研究CFG桩复合地基固结特性,进一步发展复合地基固结理论。从地基固结的角度对工程设计和施工提出合理性建议;(4)提出CFG桩平面群桩有限元分析方法,进行实例计算验证其合理性和正确性;基于有限元数值计算深入研究路堤荷载作用下不同设计参数的CFG桩复合地基的荷载传递和变形规律;(5)将CFG桩复合地基工后沉降分成加固区未完成的主固结沉降、下卧层未完成的主固结沉降和整个土层的次固结沉降三部分,考虑软土的固结流变特性,提出控制工后沉降的设计计算方法,实例验证其可行性和合理性。
邓岳保[10](2013)在《竖井地基固结解析理论与有限元分析》文中进行了进一步梳理在含水量高、压缩性高、抗剪强度低的软土地基上设置竖井并结合堆载或真空负压,能加速地基排水固结、提高土体强度、减少构筑物工后沉降和差异沉降。该技术施工简便、效果可靠且造价低廉,已在公路、铁路、港口、机场等大型基础设施建设中广泛应用。为了合理预测竖井地基的固结发展,学者们在竖井固结解析解和数值解方面开展了大量研究且已取得大量成果。但同时应看到,目前各种计算方法得到的理论预测值与实测值还有一定差距,对可能的工后沉降和沉降差预测不准。另外,近些年来出现的竖井处理深度加大和工期要求加紧等情况,均给竖井地基的设计计算方法提出了挑战。为此,本文从解析理论和有限元法两方面开展了竖井地基固结问题的研究。(1)首先对以往研究成果从理论方法和参数取值两方面进行了综述,结果发现:目前被国内外广泛接受的单井地基径向固结度简化计算公式均可表述为一个统一的公式,不同方法在涂抹效应和井阻效应的考虑上略有差异;单井固结理论近些年的新进展主要包括非线性理论、非达西渗流理论、考虑涂抹区渗透性渐变理论以及针对真空预压法的固结理论等;竖井地基固结分析参数取值方面已经开展了大量研究,但得到的参数取值范围较大,这将给计算结果的可靠性带来影响。(2)通过对现有塑料排水板通水量特性研究进行综述发现,排水板通水量一方面随侧向压力增大而减小,另一方面在地基固结过程中会因为排水板的弯折和淤积堵塞等影响而逐渐减小。基于这一认识,假定通水量随地基深度线性减小、随时间呈指数函数减小,获得了描述井阻空间属性和时间属性的变井阻效应数学模型。然后,仿效Hansbo和谢康和竖井固结经典理论推导方法,建立了瞬时加荷条件下考虑变井阻效应的固结理论。计算分析表明:相对于采用短期通水量恒定值进行计算的竖井固结理论,变井阻固结理论得到的固结速率减缓;当考虑通水量随地基深度减小时,地基深部土层的超静孔压消散变得更加缓慢;当竖井渗透性减小到与井周土体相当,此时竖井不再起排水通道作用,径向固结将停止。另外,将变井阻固结理论应用于室内大型模型试验和工程实例分析,结果发现变井阻理论模拟的结果较传统理论预测结果与实际情况更为接近。(3)通过引入Hansbo非达西渗流假定和变渗透系数假定,得到渗流双重非线性模型。然后,在Biot固结理论研究基础上,应用加权残数法推导了考虑该模型的有限元方程,并自编了相应的计算程序。通过开展参数影响分析得到:考虑渗透系数随时间减小后,地基固结速率减缓趋势明显;增大非达西渗流参数m或il,固结发展速率减缓,但该影响在10%以内;考虑非达西渗流后,地基固结速率随荷载减小而减缓。(4)进一步引入土体分段线性e-lgp模型,得到了土体压缩非线性和渗流双重非线性模型。然后,结合宁波土样固结渗流联合测试试验,介绍了该模型的参数获取过程。在给出相应的控制方程和有限元方程基础之上,详细阐述了非线性有限元法编程实现过程。最后,通过算例验证了程序的可靠性,并对考虑土体多重非线性模型时竖井地基的固结性状进行了较为详细的分析,获得了一些有益认识。(5)对目前广泛应用的竖井地基平面应变二维等效方法进行了评述。然后,以成层土竖井地基算例和未打穿竖井地基算例对六种二维等效方法进行了考量,结果发现:地基土成层性对二维等效方法计算结果的可靠性有较显着影响,而竖井未打穿情况的影响不明显;在本文算例参数取值情况下,各种方法的误差情况差别较大,Chai(2001)方法和Tran(2008)方法得到的结果相对可靠。此外,基于等效竖向渗透系数思想,建立了以单元体流量等效的一维变形、一维渗流简化分析方法。通过算例检验发现,该法计算效率大大提高,但相比于Chai法计算精度并未改善,且计算过程相对复杂。(6)考虑到竖井地基三维有限元分析计算量大、前处理困难,提出了将井与涂抹区在地基横截面内划分为一个网格的复合单元法。复合单元的未知场由10结点单元和线性插值函数来刻画。复合单元内部全局坐标结点自由度和局部坐标结点自由度之间的联系则通过引入经典单井固结解析理论得到建立。之后,基于加权残数法详细推导了复合单元法有限元方程,并编制了相应的计算程序。通过对单井地基和群井地基算例进行验证分析,发现复合单元法计算精度较高、计算效率也有所改善。(7)基于大型商业软件和自编程序开展了某电厂海堤下竖井地基固结发展过程的数值模拟。分析过程中,采用Chai(2001)二维等效方法和平面应变空间渗流分析方法分别进行了计算,结果发现:两种数值方法模拟得到的地基变形发展规律近似一致;后者考虑空间渗流得到的沉降略大、侧向位移略小;两种方法的孔压预测结果差异较为明显。数值模拟结果还表明:海堤下软土地基经过塑料排水板处理后,地基固结速率较快,地基中超静孔压在各级堆载间歇期均有明显回落;在给定的堆载方案下,软土地基变形发展速率均在控制范围内。
二、软粘土地基的固结特性分析(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、软粘土地基的固结特性分析(论文提纲范文)
(1)成层软粘土地基非线性流变固结性状研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 土的流变问题 |
1.2.1 线性流变与非线性流变的定义 |
1.2.2 土体流变本构模型及其分类 |
1.2.3 非线性流变模型中的几个问题 |
1.3 流变固结问题的研究现状 |
1.3.1 次固结与土的流变 |
1.3.2 线性流变固结问题的研究现状 |
1.3.3 非线性流变固结问题的研究现状 |
1.4 关于半解析法 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 成层软粘土线性流变一维固结分析 |
2.1 引言 |
2.2 单层软粘土线性流变一维固结解析解 |
2.2.1 瞬时加荷情况 |
2.2.2 变荷载情况 |
2.2.3 特例——无流变(η→∞或E_1→∞) |
2.2.4 单层软粘土线性流变一维固结特性 |
2.3 成层软粘土线性流变一维固结半解析解 |
2.3.1 问题的描述 |
2.3.2 求解过程 |
2.3.3 与解析解的比较 |
2.4 双层地基线性流变一维固结性状 |
2.5 多层软粘土线性流变一维固结性状 |
2.6 本章小结 |
第三章 软粘土非线性流变一维固结分析 |
3.1 引言 |
3.2 非线性流变模型 |
3.2.1 基本假设 |
3.2.2 有关定义 |
3.2.3 本构方程和t_e的确定 |
3.2.4 模型参数的测定 |
3.3 非线性流变一维固结问题及其求解 |
3.3.1 一维非线性流变固结方程 |
3.3.2 求解过程 |
3.3.3 初始值的确定 |
3.3.4 与其它方法的比较 |
3.4 非线性流变一维固结特性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 考虑土体自重的一维非线性流变固结分析 |
4.1 引言 |
4.2 固结方程及其求解 |
4.2.1 考虑真实自重应力的一维非线性流变固结方程 |
4.2.2 求解过程 |
4.2.3 与其它方法的比较 |
4.3 算例分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 成层软粘土地基一维非线性流变固结性状 |
5.1 引言 |
5.2 固结方程及其求解 |
5.3 算例分析 |
5.4 固结性状分析 |
5.4.1 双层地基固结性状分析 |
5.4.2 多层地基固结性状分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 对进一步研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 浙江大学岩土工程研究所历届博士学位论文目录 |
(2)软粘土地基沉降计算及其预测反演分析(论文提纲范文)
1 绪论 |
1.1 立题依据及研究意义 |
1.2 固结沉降理论的发展 |
1.3 现有沉降计算方法中存在的问题 |
1.4 沉降预测反演方法的发展 |
1.5 本文的主要工作 |
2 软粘土地基沉降机理及其计算方法分析 |
2.1 软粘土地基工程特性分析 |
2.2 软粘土地基沉降变形机理分析 |
2.3 软粘土地基常用沉降计算方法分析 |
2.3.1 瞬时沉降量的计算方法 |
2.3.2 主固结沉降量的计算方法 |
2.3.3 次固结沉降量的计算方法 |
2.4 压缩层厚度的确定 |
2.5 分析与讨论 |
3 软粘土地基沉降计算流变模型 |
3.1 流变理论概述 |
3.1.1 软粘土的流变特性分析 |
3.1.2 软粘土线性流变和非线性流变 |
3.2 软粘土地基流变模型的建立 |
3.2.1 软粘土室内蠕变试验结果 |
3.2.2 一维流变模型的建立 |
3.3 模型参数的确定 |
4 软粘土地基沉降非线性有限元分析 |
4.1 非线性流变问题的有限元分析 |
4.1.1 有限元总体平衡方程 |
4.1.2 流变引起的应变增量 |
4.1.3 非线性流变有限元法的计算步骤 |
4.2 工程实例计算与分析 |
4.2.1 实例一 |
4.2.2 实例二 |
5 软粘土地基沉降预测反演分析 |
5.1 概述 |
5.2 基于Merchant固结理论的预测反演公式 |
5.3 参数反演的优化方法 |
5.4 工程实例分析 |
5.4.1 仅考虑主固结的预测反演 |
5.4.2 考虑次固结的预测反演 |
6 结论 |
6.1 本文研究的主要结论 |
6.2 有待于进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)软粘土地基非线性有限应变固结理论及有限元法分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 土体非线性有限应变固结理论研究的背景及意义 |
1.2 土体非线性有限应变固结理论的研究现状 |
1.2.1 土体一维非线性有限应变骨节理论的研究现状 |
1.2.2 土体多维非线性有限应变固结理论的研究现状 |
1.3 土体固结计算分析的解析与数值方法 |
1.3.1 土体固结计算分析的解析方法 |
1.3.2 土体固结计算分析的数值方法 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 一维非线性有限应变固结理论与解析分析 |
2.1 软粘土的工程性质与排水固结法 |
2.1.1 概述 |
2.1.2 软粘土的压缩性 |
2.1.3 软粘土的渗透性 |
2.2 土体一维非线性有限应变固结理论及解析分析 |
2.2.1 土体一维非线性有限应变固结理论 |
2.2.2 土体一维非线性有限应变固结的简化解析分析 |
2.2.3 以孔压为求解变量的土体一维非线性有限应变固结简化解析分析 |
2.3 土体一维非线性有限应变固结简化分析中的问题探讨 |
2.4 土体一维非线性有限应变固结理论和Terzaghi一维小应变固结理论的比较 |
2.5 本章小结 |
第三章 非线性连续介质力学有限变形理论 |
3.1 非线性连续介质力学有限变形和运动分析 |
3.1.1 Eulerian和Lagrangian坐标与描述 |
3.1.2 位移、速度和加速度 |
3.1.3 变形梯度 |
3.1.4 转动的描述 |
3.1.5 应变度量 |
3.1.6 变形率 |
3.1.7 变形率和Green应变率 |
3.2 非线性连续介质力学有限变形应力理论 |
3.2.1 三种应力张量的定义及相互关系 |
3.2.2 应力的客观率 |
3.3 连续介质的运动方程 |
3.3.1 连续介质微分形式的运动方程 |
3.3.2 连续介质积分形式的运动方程 |
3.4 本章小结 |
第四章 土体多维非线性有限应变固结理论 |
4.1 引言 |
4.2 土体多维非线性有限应变固结的控制方程 |
4.2.1 土体非线性有限应变固结的平衡方程和有效应力原理 |
4.2.2 土体非线性有限应变固结的几何方程 |
4.2.3 土体非线性有限应变固结的本构方程 |
4.2.4 土体非线性有限应变固结的Darcy定律和连续性方程 |
4.3 Biot土体非线性小应变和有限应变固结控制方程的比较 |
4.4 本章小结 |
第五章 土体非线性有限应变固结分析的有限元方法 |
5.1 引言 |
5.2 土体非线性有限应变固结控制方程的增量有限元列式 |
5.2.1 土体固结的有限元模型 |
5.2.2 Green应变增量矩阵 |
5.2.3 平衡方程的空间离散 |
5.2.4 连续性方程的空间和时间离散 |
5.3 土体非线性有限应变固结U.L.列式法的增量有限元方程 |
5.4 土体固结有限元方法分析的特点 |
5.5 岩土工程大型通用有限元分析软件—ABAQUS |
5.5.1 工程问题有限元法分析的计算机软件简介 |
5.5.2 大型通用有限元分析软件—ABAQUS |
5.5.3 ABAQUS基本模块介绍 |
5.5.4 ABAQUS/CAE界面和模块介绍 |
5.5.5 ABAQUS对岩土工程问题的计算分析 |
5.5.6 ABAQUS对土体固结问题的计算分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 软粘土地基一维非线性有限应变固结性状分析 |
6.1 引言 |
6.2 软粘土地基一维固结的计算模型 |
6.3 有限应变队软粘土地基一维固结的影响 |
6.4 压缩性变化对软粘土地基一维有限应变固结的影响 |
6.5 渗透性变化对软粘土一维有限应变固结的影响 |
6.6 软粘土地基一维有限应变固结的超静孔压消散 |
6.6.1 有限应变对软粘土层一维固结超静孔压消散的影响 |
6.6.2 渗透性变化对软粘土层一维有限应变固结超静孔压消散的影响 |
6.6.3 软粘土的压缩性对软粘土层一维有限应变固结超静孔压消散的影响 |
6.7 解析法与有限元法分析软粘土地基一维非线性有限应变固结的结果比较 |
6.8 本章小结 |
第七章 软粘土地基平面非线性有限应变固结性状分析 |
7.1 引言 |
7.2 有限应变对软粘土地基平面应变固结的影响 |
7.3 应力应变关系的非线性对软粘土地基平面有限应变固结的影响 |
7.4 渗透性变化对软粘土地基平面有限应变固结的影响 |
7.5 公路软粘土地基的平面非线性有限应变固结性状分析 |
7.5.1 有限应变对软粘土路基沉降的影响 |
7.5.2 有限应变对软粘土路基固结超静孔隙水压力消散的影响 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要的工作与结论 |
8.2 进一步研究的建议和设想 |
参考文献 |
致谢 |
(4)库区湖相沉积软粘土蠕变特性及其在路基工程的应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 软粘土的分类及分布 |
1.1.2 软粘土的工程性质 |
1.1.3 湖相沉积软粘土的工程性质 |
1.2 研究对象及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 软粘土变形特性及模型研究 |
1.3.2 软粘土路基固结沉降的研究现状 |
1.3.3 软粘土路基沉降与控制的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容及创新点 |
1.4.1 本文的主要研究内容 |
1.4.2 本文的创新点 |
1.5 技术路线图 |
2 库区湖相沉积软粘土蠕变试验 |
2.1 引言 |
2.2 库区湖相沉积软粘土工程特征及力学参数测试 |
2.2.1 库区湖相沉积软粘土工程特征 |
2.2.2 库区湖相沉积软粘土物理力学参数测试 |
2.3 库区湖相沉积软粘土蠕变试验 |
2.3.1 试验仪器 |
2.3.2 加载方式及蠕变稳定标准 |
2.3.3 试验过程 |
2.4 库区湖相沉积软粘土蠕变试验结果分析 |
2.4.1 三轴剪切蠕变试验曲线 |
2.4.2 应变-时间关系分析 |
2.4.3 应力-应变等时曲线 |
2.4.4 孔隙水压-时间曲线 |
2.5 本章小结 |
3 库区湖相沉积软粘土非线性蠕变模型构建 |
3.1 引言 |
3.2 蠕变模型简述 |
3.2.1 蠕变及机理分析 |
3.2.2 软粘土常用蠕变模型理论 |
3.2.3 蠕变经验理论 |
3.3 软粘土非线性蠕变本构模型的建立 |
3.3.1 库区湖相沉积软粘土本构模型的建立 |
3.3.2 线性粘弹性模型参数识别 |
3.3.3 粘塑性模型参数识别 |
3.3.4 模型验证与分析 |
3.4 本章小结 |
4 库区湖相沉积软粘土非线性蠕变模型程序开发 |
4.1 引言 |
4.2 库区湖相沉积软粘土非线性蠕变本构程序实现 |
4.2.1 FLAC3D本构模型计算原理 |
4.2.2 非线性蠕变本构的有限差分展开 |
4.2.3 库区湖相沉积软粘土非蠕变本构模型二次开发 |
4.3 库区湖相沉积软粘土非线性蠕变模型程序验证 |
4.3.1 验证模型建立及参数选择 |
4.3.2 计算结果及试验曲线拟合分析 |
4.4 本章小结 |
5 基于非线性蠕变模型的软粘土地基沉降及工程处治分析 |
5.1 引言 |
5.2 研究对象概况 |
5.2.1 软粘土区地质条件 |
5.3 路堤填筑模型建立及参数选择 |
5.3.1 地质模型的简化与边界条件 |
5.3.2 数值模型建立与参数选取 |
5.4 不同路堤高度下的软粘土地基沉降及应力状态 |
5.4.1 不同路堤高度下的累计沉降量分析 |
5.4.2 不同路堤高度下地基土横向位移分析 |
5.4.3 不同路堤高度条件下剪应力分布 |
5.5 路堤荷载作用下软粘土地基蠕变模型参数敏感性分析 |
5.6 高速公路软基处治方案设计 |
5.6.1 软基处治原则 |
5.6.2 高速公路软基处治方法选取 |
5.6.3 软基处治方案验算与评估 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论及创新性成果 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 岩土工程可靠性的研究历史和现状 |
1.3 软粘土地基固结概率分析的研究历史和现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 土工参数概率分布统计优化分析 |
2.1 引言 |
2.2 土工试验数据的优化整理 |
2.3 概率模型的优化拟合 |
2.4 分布参数的优化估计 |
2.5 应用实例 |
2.6 本章小结 |
第三章 土工参数自相关距离性状及土性指标试验方法不确定性 |
3.1 引言 |
3.2 土工参数自相关距离性状 |
3.2.1 自相关距离计算方法 |
3.2.2 土性指标自相关距离性状 |
3.2.3 太原和平湖典型土层自相关距离 |
3.2.4 自相关距离估值方法研究 |
3.3 土工指标试验方法不确定性的概率评定方法 |
3.3.1 互相关系数分析法 |
3.3.2 随机因子分析法 |
3.4 本章小结 |
第四章 土性参数概率统计特征的区域研究 |
4.1 引言 |
4.2 太原粉质粘土土性参数的概率统计特征 |
4.3 平湖淤泥质粉质粘土土性参数的概率统计特征 |
4.4 本章小结 |
第五章 软粘土地基一维固结的概率分析 |
5.1 引言 |
5.2 竖向固结系数的概率特性 |
5.3 一维固结对竖向固结系数自相关距离的敏感性 |
5.4 一维固结对竖向固结系数不确定性的敏感性 |
5.5 软粘土地基一维固结的概率设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 砂井地基固结概率分析的简化方法 |
6.1 引言 |
6.2 水平向固结系数的概率特性 |
6.3 砂井地基固结度对固结系数不确定性的敏感性分析 |
6.4 砂井地基固结概率分析的简化法 |
6.5 砂井地基固结的空间概率特性 |
6.6 本章小结 |
第七章 非理想砂井地基固结的概率分析 |
7.1 引言 |
7.2 非理想砂井地基固结的计算模式 |
7.3 非理想砂井地基固结的概率特性 |
7.4 非理想砂井地基固结可靠性分析 |
7.5 非理想砂井地基固结的概率设计 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 主要结论 |
8.2 进一步工作的建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录一 浙江大学岩土工程研究所历届博士学位论文目录 |
附录二 作者简况 |
(7)海上风机四桩导管架基础群桩效应与循环效应试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
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 水平静力荷载作用下群桩基础群桩效应研究 |
1.2.2 水平循环荷载作用下群桩基础循环效应研究 |
1.3 本文主要内容及创新点 |
第2章 饱和砂土中导管架基础水平静力受荷群桩效应分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验简介 |
2.2.1 导管架基础模型 |
2.2.2 地基制备 |
2.2.3 导管架基础安置 |
2.2.4 量测装置 |
2.2.5 加载方案 |
2.3 静力加载试验结果分析 |
2.4 导管架基础水平静力受荷群桩效应分析 |
2.4.1 砂土地基中单桩基础水平受荷分析模型 |
2.4.2 砂土地基中导管架基础p乘子 |
2.4.3 砂土地基中导管架基础水平静力分析模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 饱和软粘土中导管架基础水平静力加载离心模型试验与群桩效应分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 ZJU-400超重力离心机 |
3.2.2 导管架基础模型 |
3.2.3 地基制备 |
3.2.4 T-bar试验数据分析 |
3.2.5 试验装置布置与加载方案 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 导管架基础荷载-位移曲线 |
3.3.2 导管架基础基桩桩顶竖向位移 |
3.3.3 导管架基础基桩桩顶轴力 |
3.3.4 导管架基础基桩桩身弯矩 |
3.3.5 导管架基础基桩桩身位移 |
3.3.6 软粘土中导管架基础基桩p-y曲线 |
3.4 软粘土中导管架基础群桩效应分析 |
3.4.1 软粘土地基中大直径单桩现场试验结果分析 |
3.4.2 基于重固结效应的饱和软粘土地基中单桩水平承载力分析模型 |
3.4.3 饱和软粘土中导管架基础软粘土地基中导管架基础p乘子 |
3.4.4 软粘土地基中导管架基础水平静力分析模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 饱和砂土中导管架基础水平循环加载离心模型试验研究与分析 |
4.1 引言 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 循环荷载模拟 |
4.2.2 试验装置布置与加载方案 |
4.3 循环加载试验结果与分析 |
4.3.1 导管架基础的水平向响应研究 |
4.3.2 桩身弯矩 |
4.3.3 循环p-y曲线 |
4.3.4 导管架基础循环受荷分析模型 |
4.3.6 导管架基础内力分配 |
4.3.7 导管架基础的竖向响应研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 饱和软粘土中导管架基础水平循环加载离心模型试验研究与分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验方案 |
5.2.1 离心模型试验基本情况 |
5.2.2 软土地基循环弱化特性试验 |
5.3 循环加载试验结果与分析 |
5.3.1 导管架基础的水平向响应研究 |
5.3.2 桩身弯矩 |
5.3.3 循环p-y曲线 |
5.3.4 循环弱化因子t |
5.3.5 导管架基础内力分配 |
5.3.6 导管架基础的竖向响应研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 进一步工作建议 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及相关科研成果 |
(8)软土地基电渗加固机理试验和理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 软土电渗固结的研究现状 |
1.2.1 工程应用 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 电渗固结的解析理论和数值模拟 |
1.2.4 提高电渗效率的方法措施 |
1.3 电渗法的优势和不足之处 |
1.4 本文研究目标和内容 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
1.4.3 本文的创新之处 |
第二章 电渗过程土体微观孔隙结构发展规律的试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 真空冷冻干燥原理和仪器 |
2.2.2 扫描电镜测试原理和仪器 |
2.2.3 压汞测试原理和仪器 |
2.3 不同电极电渗前后土体微结构的对比 |
2.3.1 试验装置及土样 |
2.3.2 试验方案 |
2.3.3 试验结果及分析 |
2.4 电渗过程中土体微观结构的演变规律 |
2.4.1 试验装置和土样 |
2.4.2 试验方案 |
2.4.3 试验结果及分析 |
2.5 电渗联合化学注浆对土体微结构的影响 |
2.5.1 化学注浆的加固原理 |
2.5.2 试验方案 |
2.5.3 试验结果及分析 |
2.6 讨论 |
2.7 本章小结 |
第三章 电渗过程中电渗透系数变化的试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 电渗过程中土体饱和度变化对电渗透系数影响的试验研究 |
3.2.1 试验装置和试验用土 |
3.2.2 试验步骤和方案 |
3.2.3 试验结果 |
3.2.4 讨论 |
3.2.5 小结 |
3.3 电渗透系数标准测定方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 软粘土地基电渗固结解析理论和数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 一维电渗固结解析理论 |
4.3 二维电渗固结解析理论 |
4.4 轴对称电渗固结解析理论 |
4.5 二维电渗固结有限元模拟 |
4.6 本章小结 |
第五章 非饱和土体的电渗固结理论 |
5.1 引言 |
5.2 高饱和度土的一维电渗固结理论 |
5.2.1 质量连续方程 |
5.2.2 有效应力 |
5.2.3 一维电渗固结方程及其解析解 |
5.3 非饱和土体在电场作用下的水分分布 |
5.3.1 控制方程的建立 |
5.3.2 土体特性参数的选取 |
5.3.3 理论对比实例验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 进一步研究工作的建议 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(9)CFG桩复合地基加固深厚软基理论研究与工程应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 高速公路建设与深厚软基问题 |
1.1.2 高速公路深厚软基处理技术与发展 |
1.1.3 控制工后沉降地基处理新理念 |
1.2 CFG桩复合地基研究现状 |
1.3 论文选题依据 |
1.4 依托工程与研究方法、技术路线 |
1.5 主要研究工作 |
第二章 CFG桩复合地基现场试验研究 |
2.1 依托工程 |
2.1.1 工程地质特征 |
2.1.2 淮安三、四标段地基土特性统计 |
2.2 试验段及其所在标段的工程地质状况 |
2.2.1 土层分布及其性状 |
2.2.2 地基土物理性质指标 |
2.2.3 地基土强度原位测试结果 |
2.2.4 地基土特性综合评价 |
2.3 CFG桩复合地基方案设计 |
2.3.1 桩长、桩径与桩间距 |
2.3.2 单桩及复合地基承载力 |
2.3.3 桩体强度 |
2.3.4 褥垫层及布桩形式 |
2.3.5 复合地基沉降计算 |
2.3.6 CFG桩复合地基加固方案 |
2.4 CFG桩施工工艺与技术 |
2.4.1 CFG桩成桩方法的确定 |
2.4.2 桩体材料及配合比 |
2.4.3 CFG桩施工工序 |
2.4.4 振动沉管工艺特点分析 |
2.5 深厚超软地基中CFG桩成桩质量检测与分析 |
2.5.1 检测目的和内容 |
2.5.2 试块抗压强度试验 |
2.5.3 现场钻孔取芯检验 |
2.5.4 复合地基静载试验 |
2.5.5 检测结果评价 |
2.6 路堤荷载下CFG桩复合地基性状研究 |
2.6.1 现场监测方案及仪器埋设 |
2.6.2 地表沉降变形分析 |
2.6.3 地基土分层沉降分析 |
2.6.4 孔隙水压力变化规律分析 |
2.6.5 桩土应力分布规律分析 |
2.6.6 桩身应力分布规律分析 |
2.7 CFG桩复合地基处理箱涵基础应用分析 |
2.8 技术经济性分析 |
2.9 本章小结 |
第三章 CFG桩复合地基室内模型试验研究 |
3.1 目的与内容 |
3.2 试验用料与模型槽 |
3.3 模型设计与制备 |
3.3.1 模型设计 |
3.3.2 模型制备 |
3.4 载荷试验 |
3.4.1 测量系统 |
3.4.2 载荷试验方法 |
3.5 试验结果及其分析 |
3.5.1 成桩后桩径变化分析 |
3.5.2 成桩后土性变化分析 |
3.5.3 不同模型复合地基变形和承载力分析 |
3.5.4 桩身轴向应力分布及其变化规律 |
3.5.5 桩土应力及其变化规律 |
3.6 本章小结 |
第四章 CFG桩成桩效应及相关问题理论研究 |
4.1 前言 |
4.2 CFG桩成桩挤土过程分析 |
4.3 沉桩挤土效应分析方法简介 |
4.4 圆孔扩张法及其解答 |
4.4.1 圆孔扩张模拟沉桩过程 |
4.4.2 基本假定 |
4.4.3 基本解答 |
4.5 超静孔压与沉管影响范围 |
4.5.1 超静孔压的工程实测及其分析 |
4.5.2 沉管径向影响范围理论分析 |
4.5.3 本文试验段理论计算分析 |
4.6 CFG桩初凝期桩间土固结分析 |
4.6.1 基本假定 |
4.6.2 固结方程及求解条件 |
4.6.3 解析解 |
4.6.4 初凝期桩间土固结特性分析 |
4.7 沉管挤土位移及地表隆起量估算 |
4.7.1 一种估算方法 |
4.7.2 实例计算分析 |
4.8 复合地基桩间距设计计算方法研究 |
4.8.1 规范及经验设计方法综述 |
4.8.2 按复合地基承载力控制的桩间距设计方法 |
4.8.3 按工后沉降量控制的桩间距设计方法 |
4.8.4 考虑成桩效应的桩间距设计方法 |
4.8.5 实例对比分析 |
4.9 本章小结 |
第五章 CFG桩复合地基固结理论研究 |
5.1 概述 |
5.1.1 双层地基一维固结理论 |
5.1.2 散体材料桩复合地基固结研究 |
5.1.3 水泥搅拌桩复合地基固结研究 |
5.1.4 CFG桩复合地基固结理论研究必要性 |
5.2 打穿软土层CFG桩复合地基固结理论 |
5.2.1 基本假定 |
5.2.2 固结方程的建立 |
5.2.3 求解条件 |
5.2.4 问题求解 |
5.2.5 复合地基固结特性分析 |
5.2.6 实例计算分析 |
5.3 未打穿软土层 CFG桩复合地基固结理论 |
5.3.1 基本假定 |
5.3.2 固结方程的建立 |
5.3.3 求解条件 |
5.3.4 问题求解 |
5.3.5 瞬时加荷条件下固结解答 |
5.3.6 路堤荷载下CFG桩复合地基固结解答 |
5.3.7 考虑下卧层固结的CFG桩复合地基固结特性分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 CFG桩复合地基有限元数值分析 |
6.1 概述 |
6.2 CFG桩复合地基平面应变有限元分析方法 |
6.2.1 现有复合地基有限元分析方法 |
6.2.2 平面应变群桩有限元分析方法 |
6.3 试验段有限元计算分析 |
6.3.1 断面网格剖分与计算参数 |
6.3.2 计算结果及其分析 |
6.4 CFG桩复合地基荷载传递基本规律 |
6.4.1 复合地基竖向附加应力分布规律 |
6.4.2 桩身竖向附加应力分布规律 |
6.4.3 土体附加应力分布规律 |
6.5 CFG桩复合地基荷载传递影响因素分析 |
6.5.1 桩长的影响分析 |
6.5.2 桩间距的影响分析 |
6.5.3 褥垫层的影响分析 |
6.6 CFG桩复合地基变形基本规律 |
6.6.1 CFG桩复合地基沉降规律 |
6.6.2 CFG桩复合地基水平位移规律 |
6.7 CFG桩复合地基沉降影响因素分析 |
6.7.1 桩长的影响分析 |
6.7.2 桩间距的影响分析 |
6.7.3 褥垫层的影响分析 |
6.8 本章小结 |
第七章 控制工后沉降实用设计计算方法 |
7.1 CFG桩复合地基减少工后沉降机理 |
7.2 现有复合地基沉降计算方法 |
7.2.1 加固区压缩量计算方法 |
7.2.2 下卧层压缩量计算方法 |
7.3 CFG桩复合地基工后沉降设计计算方法 |
7.3.1 加固区和下卧层最终主固结压缩量计算方法 |
7.3.2 施工期内发生的主固结沉降 |
7.3.3 次固结变形简化计算方法 |
7.3.4 基于工后沉降控制的实用设计方法 |
7.4 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 研究工作总结及主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 今后工作展望 |
参考文献 |
在职读博期间的科研业绩 |
致谢 |
(10)竖井地基固结解析理论与有限元分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号列表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 竖井排水固结法 |
1.3 竖井地基固结解析理论研究综述 |
1.4 竖井地基固结有限元分析综述 |
1.5 本文研究意义及内容安排 |
1.5.1 研究必要性 |
1.5.2 本文工作内容及安排 |
2 单井固结现有解析理论及参数取值综述 |
2.1 引言 |
2.2 单井固结理论研究进展 |
2.2.1 单井固结物理模型 |
2.2.2 单井固结数学建模 |
2.2.3 单井固结经典解答与实用解答 |
2.2.4 单井固结解答新进展 |
2.3 参数取值综述 |
2.3.1 土性参数 |
2.3.2 几何参数 |
2.3.3 涂抹参数 |
2.3.4 井阻参数 |
2.4 小结 |
3 考虑变井阻效应的单井固结理论 |
3.1 引言 |
3.2 变井阻效应 |
3.2.1 排水板通水量特性研究 |
3.2.2 变井阻效应讨论及其数学描述 |
3.3 考虑井阻随时间变化的单井固结理论 |
3.3.1 控制方程 |
3.3.2 方程求解 |
3.3.3 算例分析 |
3.4 考虑井阻随深度和时间变化的单井固结理论 |
3.4.1 控制方程 |
3.4.2 方程求解 |
3.4.3 算例分析 |
3.5 小结 |
4 变井阻固结理论应用 |
4.1 引言 |
4.2 室内模型试验分析 |
4.2.1 试验情况 |
4.2.2 理论分析 |
4.3 日本Saga机场分析 |
4.3.1 工程概况 |
4.3.2 排水板通水量测试 |
4.3.3 理论分析 |
4.4 单井固结理论应用讨论 |
4.5 小结 |
5 考虑渗流双重非线性的竖井地基固结有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 渗流双重非线性模型 |
5.2.1 非达西渗流模式 |
5.2.2 变渗透系数模型 |
5.3 控制方程与求解条件 |
5.3.1 土骨架平衡方程 |
5.3.2 流量连续方程 |
5.3.3 求解条件 |
5.4 有限元方程与编程实现 |
5.4.1 离散单元和插值函数 |
5.4.2 平衡方程离散 |
5.4.3 连续方程离散 |
5.4.4 编程实现 |
5.5 验证与分析 |
5.6 结语 |
6 考虑土体压缩和渗流非线性的竖井地基固结有限元分析 |
6.1 引言 |
6.2 基于固结渗透联合试验的非线性参数获取 |
6.2.1 土体一维非线性模型 |
6.2.2 固结渗透联合试验 |
6.3 有限元方程及编程实现 |
6.3.1 控制方程 |
6.3.2 有限元方程 |
6.3.3 编程实现 |
6.4 程序验证与算例分析 |
6.4.1 程序验证 |
6.4.2 单层土竖井地基算例分析 |
6.4.3 成层土竖井地基算例分析 |
6.5 小结 |
7 竖井地基固结有限元分析简化方法研究 |
7.1 引言 |
7.2 二维等效方法评价 |
7.2.1 等效原理 |
7.2.2 等效方法评述 |
7.2.3 等效方法考核 |
7.3 基于流量相等的竖井地基等效方法 |
7.3.1 流量等效思想 |
7.3.2 复合单元体等效渗透系数 |
7.3.3 编程实现 |
7.3.4 等效方法考核 |
7.4 小结 |
8 基于复合单元法的竖井地基固结三维有限元分析 |
8.1 引言 |
8.2 复合单元法 |
8.3 控制方程 |
8.4 复合单元法实现 |
8.4.1 离散单元和插值函数 |
8.4.2 控制方程离散 |
8.4.3 有限元公式 |
8.4.4 流量矩阵计算 |
8.4.5 程序实现 |
8.5 复合单元法验证 |
8.5.1 单井地基算例 |
8.5.2 群井地基算例 |
8.5.3 讨论 |
8.6 小结 |
9 海堤下软基竖井排水固结法处理数值模拟 |
9.1 引言 |
9.2 计算条件 |
9.2.1 土层资料 |
9.2.2 排水板资料 |
9.2.3 堆载情况 |
9.3 基于二维等效方法分析 |
9.3.1 等效转换 |
9.3.2 模型建立 |
9.3.3 模拟结果 |
9.4 基于PDSS模型分析 |
9.4.1 模型建立 |
9.4.2 模拟结果 |
9.5 小结 |
10 结论与展望 |
10.1 本文主要成果和结论 |
10.2 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
附录 浙江大学岩土工程学科历届博士学位论文目录 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
四、软粘土地基的固结特性分析(论文参考文献)
- [1]成层软粘土地基非线性流变固结性状研究[D]. 蓝柳和. 浙江大学, 2002(02)
- [2]软粘土地基沉降计算及其预测反演分析[D]. 李彬. 西安科技大学, 2003(01)
- [3]软粘土地基非线性有限应变固结理论及有限元法分析[D]. 陈敬虞. 浙江大学, 2007(06)
- [4]库区湖相沉积软粘土蠕变特性及其在路基工程的应用研究[D]. 夏毓超. 重庆大学, 2018(09)
- [5]土工参数空间概率特性及软粘土地基固结概率分析[D]. 李小勇. 浙江大学, 2001(01)
- [6]双层地基一维固结特性研究综述[J]. 郑健龙,周驰晴,张军辉. 长沙理工大学学报(自然科学版), 2012(01)
- [7]海上风机四桩导管架基础群桩效应与循环效应试验研究[D]. 祝周杰. 浙江大学, 2017(02)
- [8]软土地基电渗加固机理试验和理论研究[D]. 刘亦民. 浙江大学, 2019(01)
- [9]CFG桩复合地基加固深厚软基理论研究与工程应用[D]. 唐彤芝. 南京水利科学研究院, 2007(01)
- [10]竖井地基固结解析理论与有限元分析[D]. 邓岳保. 浙江大学, 2013(06)