真空联合堆载预压法加固机理及其稳定性研究

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1、湖南大学硕士学位论文真空联合堆载预压法加固机理及其稳定性研究姓名：向臻锋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：赵明华20070426硕士学位论文摘要真空联合堆载预压法是软土地基加固处治中较为有效的方法之一，在工程中已得到广泛应用。然而该法的理论上的研究远落后于工程实践，尤其是其土体强度计算和稳定性分析等理论急需进一步研究以适应并指导实践。深入分析该法的加固机理并在此基础上探讨其设计计算理论，对准确计算加固过程中土体强度和控制加载过程中的土体稳定有着重要的工程意义。本文首先分析了软土处治的目的和软土的工程特性，通过对真空联合

2、堆载预压法加固机理的深入研究，指出抽真空过程中土体受等向固结力这一显著特性，并以摩尔应力圆理论为基础，导出了真空加固过程中土体强度增长的计算公式。继而探讨了真空联合堆载预压法土体稳定性分析机理，指出其具有阶段性特点。在初始抽真空阶段，土体强度和稳定性不断增长，地基不存在失稳的可能性，可抽真空迅速预压至较大载荷，同时，由于抽真空引起的负超静孔隙水压力和由堆载引起的超静孔隙水压力可部分抵消，使土体在快速堆载时不致产生过高的超静水压力，有利于工程施工时的稳定。并基于对真空作用下土体整体受力的分析，初步提出了考虑向心吸力分析土体稳定性

3、的圆弧法计算模型。最后，本文对真空联合堆载下的土体稳定性进行了有限元分析。系统地探讨了有限元计算中安全系数定义方法和失稳破坏评判标准，提出联合采用有限元强度折减法和重度增加法来定义安全系数，并在大量的分析数据基础上，指出在有限元计算中宜综合采用几种破坏标准判断边坡失稳，必须详细考虑滑动必有位移差和等效塑性应变区域贯通这两个最本质的判断原则。关键词：软土；真空预压；等向固结压力；抗剪强度；稳定；有限元Ⅱ真空联合堆载预压法加固机理及其稳定性研究ABSTRACTCombinationofvacuumpreloadingandsurc

4、hargepreloadingmethod,whichiswidelyusedinengineering,isoneoftheeffectivemethodsforreinforcementsoftclayfoundation.However,thismethod’sstudyintheorygetsbehindinpractice,especiallyit’sshearstrengthandstabilityanalysistheoryneedtobedevelopedtoguidepractice.Itisimportan

5、ttodeeplyanalysisthismethod’sreinforcementmechanismanddesigntheoryforcalculatingthesoil’sshearstrengthandstability.Firstly,theengineeringpropertiesofsoftclaywasanalysised.Thronghdeeplystudyofreinforcementmechanism,thecharacteristicthatsoilisconsolidatedbyisotropicco

6、nsolidationpressureinthepreceedingofvacuumpreloadinghasbeenrecommendedandtheformulaofcalculatingshearsthengthhasbeeneducedthroughMohrStressCircle.Secondly,thismethod’sphasepropertieshasbeenpointedoutbydiscussingreinforcementmechanism.Atthebeginingofvacuum,shearstren

7、gthandstabilityincreaseandfoundationcann’tmissstability,sobiggishloadingcanbebringedtobear.Simultaneity,thenegativeexcessporewaterpressureduetovacuumcanpartiallycounteracrttotheporewaterpressureduetostack,soexorbitantexcessporewaterpressurecann’tcomeintobeingwhileso

8、ftclayisstackedrapidly.Alloftheseisinfavorofstability.Thenbasedonwholemechanicsanalysisofsoftclay,circulararcmethodhavebeendeveloped.Final