浅谈软土地区高速公路砂井地基固结沉降特性分析研究

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1、同济大学博士学位论文软土地区高速公路砂井地基固结沉降特性分析研究姓名：任红林申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：杨敏2000.5.1提要本文对公路路基作用下砂井(墙)地基的固结沉降特性进行了研究。首先建立了基于e—LogP曲线的土体增量型本构关系，该本构关系可通过压缩指数、回弹指数按照应力水平、应力路径在考虑土的非线性、应力历史、结构性等的情况下分析地基的多维固结变形，并在此基础上建立了天然地基的固结沉降分析方法；随后根据有关文献对总应力不变时砂井(墙)～、、f地基的等应变固结理论进行了探讨，帔照砂井地基、砂墙地基同一深度处超

2、孔压相等的原则分析了砂井地基与砂墙地基的等效转化方法，并提出了按照初始条件移动法求解固结方程，给出了总应力变化非线性变形情况下砂井地基、砂墙地基等应变固结理论的半解析解，在此基础上，将总应力不变时砂井地基与砂墙地基的等效转化方法推广到总应力变化的情况，证明了按照砂井地基、砂墙地基同一深度处超孔压相等的原则两种情况的转化方法是相同的；在上述分析的基础上，对基于e—LogP曲线的砂墙地基固结沉降计算方法进行了探讨，首先对整个地基压缩层都被砂井处理且压缩层内土质均匀的情况，建立了总应力变化及非线性变形情况下砂墙地基固结沉降的分层总和计算方

3、法，并给出了有关计算公式，另外还对有限差分、有限单元的计算方法进行了详细分析，并编制了有限单元法分析程序；最后结合一算例针对不同的砂井间距、处理深度、预压时阐及计算参数等按照应力路径和应力水平分析了砂井(墙)地基的圈结变形特性，同时对两个实际工程进行了分析，并对未来需进一步进行的研究工作作了探讨冉ABSTRACTThispaperstudiestheconsolidationsettlementcharacteristicsofsand-drainandsand-wallsoilundertheloadofroadbedAtfirs

4、tperformingthest∞ss-strainrelationonthebasisofe—LogPourve,thisstress-strainrelationmayanalyzethetwoorthreedimensionconsolidationsettlementconsideringthenonlinear、stresshistoryands扫uctoralofsoftsoilaccordingtosUDsslevelandstresspathwithcompressionindexandresilienceindex

5、,andthenestablishingtheconsolidationsottlemantanalysismethodofnaturalsoil．Secondlythisp印口reviewstheequal-strainconsolidationtheoryofsanddrainandsandwallsoilunderconstanttotals血oss，thenanalyzesthetransformingmethodbetwoansand-drainsoilandsand-wallsoilaccordingtotheprinc

6、iplethatthepore-waterprcsslll哈isssmein88medeptkInaddition,thispaperadvancesthattheconsolidationequationcouldbesolvedbythemethodofinitialconditionmoving．Usingthismethod,thepaperdorivesthesolutionofconsolidationequationofsand-drainandsand-wallsoilundervaryload．Onthebasis

7、．也ispaperprovesthatthetransformingmethodsaresamebetweensand-drainandsand-wailsoilweath日thetotalloadischangeThirdlythispaperstudiestheconsolidationscttlomantcalculatingmethodwithe-LogPOOl'Veforsand-drainandsand-wallsoil．thosemethodsincludeslayeredslmtotalmethod、finitedi

8、fferencemethodandfiniteelementmethod，andthenthispaperperformstheanalysisprogramoffiniteelementmethodAtforth，usingthef