新近吹填土固结变形特性及计算方法研究

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1、新近吹填土固结变形特性及计算方法研究ConsolidationDeformationCharacteristicsandCalculationMethodsofRecentlyDredgerFill工程领域：水利工程作者姓名：孟凌霄指导教师：孙立强副教授企业导师：宋效第教授级高工天津大学建筑工程学院二零一七年十一月中文摘要我国沿海地区近年来围海造陆面积急剧增加，围海造陆形成的吹填土的工程特性与天然沉积土存在着很大的差别。天然沉积土一般都经历了很长时间的自然沉积过程，都具备一定的应力历史，具有一定的结构性。而吹填土从吹填完成到投入到工程建设时间较短，变形

2、特性与天然地基不同。吹填土具有孔隙比大、含水率高、渗透性和压缩性大等特点，因此对吹填土固结变形和长期蠕变变形特性有待于深入研究。工程实践中发现吹填土真空预压加固沉降速率和沉降量与实测值差别较大，加固后仍有较大的自重沉降发展等。针对上述问题，本文就吹填土地基的固结变形及计算方法进行研究，具体研究内容与成果如下：（1）通过GDS渗透固结仪对吹填土的渗透特性与压缩特性进行研究，提出吹填土的渗透系数计算模型与吹填土的压缩本构模型。（2）基于大变形固结理论，提出能够考虑吹填土以下土体固结的固结变形解析解，采用有限差分的方法编制计算程序。并采用实际工程实例验证模型

3、的合理性和准确性。（3）分析了吹填土影响固结特性的因素，基于大变形固结理论分析了砂井（排水板）打设深度、砂井间距、排水板等效半径、固结应力等影响参数下的固结曲线，为设计施工提供参数依据。（4）通过应力路径试验分析了真空加固卸荷后沉降继续发展的原因，给出了不同的主应力比对卸荷后变形特性的影响规律，分析了不同深度土层卸荷后的变形特点。（5）通过GDS三轴应力路径试验仪研究不同应力路径下吹填土的蠕变特性，分析了应力路径对地基蠕变特性的影响，建立新近吹填土Singh-Mitchell蠕变经验模型并给出了相应的参数。关键词：吹填土，变形特性，固结理论，卸荷，蠕变

4、I天津大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears,thereclamationareaareincreasingsharplyinthecoastalareasofChina.Therearegreatdifferencebetweenderdgerfillandnaturalsedimentarysoilinengineeringcharacteristics.Generally,therearealongperiodofnaturaldepositionfornaturalsedimentarysoil,soithasacertai

5、nstresshistoryandstructuralcharacteristics.However,thetimeoffillingfromthecompletionofthedredgerfilltotheprojectconstructionisshort,andthedeformationcharacteristicsofderdgerfillisdifferentformnaturalsoilforitslargeporeratio,highwatercontent,highpermeabilityandcompressibility.The

6、refore,theconsolidationdeformationandlong-termdeformationcharacteristicsofdredgerfillneedtobestudied.It’sfoundthatthesettlementofthedredgerfillreinforcedusingvacuumpreloadinghasalargesettlementafterthevacuumpreloading.Inthisthesis,theconsolidationdeformationcharactersticsarestud

7、iedandthecontentisasfollow：(1)Thepermeabilityandcompressioncharacteristicsofdredgerfillarestudiedusingpermeationandconsolidationapparatus.Thecalculationmodelofthepermeabilityandthecompressionareproposed.(2)Baseonthetheoryoflargedeformationconsolidation,ananalyticalsolutionofcons

8、olidationdeformationconsideringconsolidationofs