基于SIGMA模型的地基沉降试验及数值模拟-论文.pdf

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1、第40卷第29期山西建筑Vo1．40No．292014年10月SHANXIARCHITECTUREOct．2014·77·文章编号：1009·6825(2014)29—0077—03基于SIGMA模型的地基沉降试验及数值模拟李红波f中船勘察设计研究院有限公司，上海200063)摘要：基于SIGMA模型，采用室内试验方法对土体强度的改良进行了研究，将石灰、粉煤灰、土体以及含水量加以不同的配比，从而形成复合地质体，通过对5种不同灰土比的模拟分析，计算出回填土的沉降值最小的优化组合，即粘土：石灰：粉煤灰为7：1：2，并与室内试验值对比，验证了模拟计算的结果具有很高的可信度。关键词

2、：试验研究，材料配比，地质体稳定，SIGMA模型中图分类号：TU411文献标识码：A基础设施的迅速发展，对工程安全研究也要及时达到相应的应力应变等分析。计算主要是通过调整定义问题的数据文件来水平要求。但是，由于实际工作中，材料性质不可能时时达到工求解地基各层的沉降量。最后，SIGMA分析模块可以把求解结果程建设要求。如在基础建设中，常见一些不良地基土，如软粘土、以图示的形式表达出来。杂填土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、含有机质土1．2数值模型的构建和泥炭土、山区地基土等等。如何改良地质土性质更好地为工程假定模型计算范围为均质、连续体，在完全弹性计算条件下，服务

3、，是广大地质工作者的主要任务，它将在工程基础建设中起有限单元法数值模拟的分析步骤为：着举足轻重的作用。针对实际工程中遇到的各类岩土工程问题，1)确定模型边界、初始条件及网格的有限元剖分；国内外很多学者对具体的解决方法也做了探讨。在1906年，美2)将其位移视为节点坐标的运动函数，并将其表达为矩阵函数：国进行了改良土的首次尝试，并开展了水泥、沥青及一些化学制品改良稳定土的系列研究。MottleM．J．探讨了GA型固化剂固化，：fL“lJ：[Ⅳ(1)机理；DibbleJrWE进行了TR型固化剂的实用功能研究。其中，[Ⅳ]为形函数矩阵，其中的元素称为形函数(插值函我国研制了白灰粘

4、土固化剂、ZDYT型土壤固化剂、SH型高分子数)；{6}为单元节点位移列阵。土壤固化剂等。1999年邹闯等进行了掺入粉煤灰及某种专用减3)每个节点受力与位移的关系如式(2)所示。水剂的路用粉煤灰水泥混凝土的强度及耐磨性的实验研究；王[]{6}={F}(2)明春利用粉煤灰及硅灰增强混凝土的强度；吴自超添加了高钙其中，{F}为单元节点力；[]为单元刚度矩阵，可由式(3)粉煤灰，提高混凝土的固结性能；胡明玉提出了使用混合粉煤确定：灰解决粉煤灰用量问题，获得广泛的应用73。在工程应用中，往[]=J[Br[D][B]dv(3)往需要得到最佳灰土比值，若全部做精确室内试验，则耗时长、成

5、J本高成为制约工程进度的一大问题，由SLOPEInternationalLtd．开其中，[B]为应变矩阵；[D]为弹性矩阵：10发的土工有限元软件SIGM采用了有限元方法，实现了迅速的模10型构建、网格剖分、可视化操作等，将复杂的问题进行优化处理和[D]=(4)计算分析。OOL'1模型的原理及计算过程1．1模型原理SIGMA基于静力平衡方程，考虑材料的线弹性、各向异性弹PvlP}d㈤性、非线性、弹塑性力学特征，不但可以对简单的岩土问题进行分{}=~[N]T{P}dsJ析，也可以对高度复杂的岩土问题，如线弹性模型、非弹性模型，如软化模型、理想弹塑性剑桥模型，进行平面问题、轴对

6、称问题的Discussiononcollapsiblesiltysoilfoundationtreatmentwith“controlhumidification+dynamiccompaction’’methodFANYi-bO(Taiyuan1stBuildingEngineeringGroupCo．，Ltd，Taiyuan030001，China)Abstract：Combiningwithengineeringexamples．thepaperintroducestheapplicationof“controlhumidification+dynamiccompac

7、tion’methodincollapsiblesiltysoilfoundation，describesitstreatmentmethodsanddetectionandotheraspects，andfinallypointsoutitsadvantages，suchaseffectivelyeliminatingsoillayercollapsibility，increasingfoundationsoildensity，reducingsoillayercompaction，andimprovingfou