真空荷载作用下吹填土地基变形特性地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向

2、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着经济的发展，土地资源日益紧缺，围海造陆成为许多国家和地区获取土地资源的重要手段。吹填造陆不仅能够使沿海城市获取宝贵的土地资源，还可以解决江、河、湖、海的航道清淤疏浚问题，已经成为促进沿海城市码头建设和经济快速发展的重要途径。吹填土地基具有强度低、沉降量大、灵敏度高、排水固结时间漫长以及结构性等不良工程性质。真空预压法在改善吹填土地基方面具有很大的优越性，在吹填土地基加固工程中得到了广泛的应用。为了进一步推动真空预压技术在吹

3、填土地基处理中的应用，本文结合室内模型试验和有限元数值计算对吹填土地基在真空荷载下的变形规律进行了详细的分析，取得的研究成果和主要结论如下：（1）通过改装的三轴仪进行室内真空模型试验，研究吹填土在真空荷载下的固结变形规律。试验装置能够对土样进行分级加荷，并能够量测试样的体积变化量。分析试验结果可以得到：含水率越高的土样在真空荷载下的加固效果越明显；土样固结前后孔隙比发生了相当大的变化；土样在负压下的压缩曲线与正压下的压缩曲线有相同的规律，即e随lnp线性减小。（2）根据三维比奥固结理论，建立三维轴对称真空荷载下吹填土地基固结计算模型。计算模型采用修正剑桥模型，并考虑渗透

4、系数随孔隙比的非线性变化。有限元实例分析表明孔压的计算值与实测值比较吻合，验证了该计算模型能够较好地分析真空预压下吹填土地基的固结变形。（3）在真空荷载作用的过程中，贴近排水板和砂垫层的土体首先被压密，平行于排水板方向的土体具有近似相同的孔隙比，土体的孔隙比沿着垂直于排水板的方向递增；贴近排水板处土体的渗透系数控制整个土体的平均渗透系数，导致吹填土地基固结变形缓慢。（4）采用渗透系数不变的计算模型对真空预压下吹填土地基进行固结分析，其计算结果与试验结果有很大的偏差，故在对吹填土地基进行数值分析时，应考虑渗透系数在固结过程中的变化。关键词：真空预压吹填土地基渗透系数比奥固

5、结理论修正剑桥模型ABSTRACTWiththedevelopmentofeconomy,thelandresourceisincreasinglyscarce.Reclamationprojecthasbeenanimportantwaytoobtainlandresourcesinmanycountriesandregions.Reclamationengineeringnotonlyenablesobtainvaluablelandresourcesinthecoastalcity,butalsocansolvesthedredgingproblemofseach

6、annel.Andithasbecometheimportantwaytopromotetheportconstructionofcoastalcityandthedevelopmentofeconomic.Reclaimedsoilfoundationhasaengineeringcharacteristicoflowstrength,highsensitivity,largesettlement,longconsolidationtimeandbadsoilstructure.Vacuumpreloadingmethodhasgreatadvantagesinthe

7、improvementofreclaimedsoilfoundationandhasbeenappliedwidely.Inordertofurtherpromotethevacuumpreloadingtechniqueinsoftsoilfoundationtreatment,thispapercombinestheindoormodeltestwiththefiniteelementmethodtoanalyzedetailedlytheconsolidationofreclaimedsoilfoundationundervacuu