论文部分内容阅读
在天津滨海新区的围海造陆工程中,淤泥质吹填土经过真空预压加固处理后与吹填场区正常沉积的软土形成了典型的“上软下硬”的双层软黏土地基,这种双层地基有着复杂的工程特性,既不同于天然地基,又有别于人工换填形成的双层地基。目前对吹填场区双层软黏土地基的承载特性研究甚少,导致现有的理论研究无法有效地指导工程实践,因此有必要针对此类双层地基的承载特性展开研究。本文把吹填场区上层软黏土和下层正常沉积软土作为一个整体为研究对象,采用室内模型试验并结合数值模拟对不同上覆吹填土厚度条件下双层软黏土地基进行研究分析,取得的成果和主要结论如下:(1)上覆吹填土双层软黏土地基的荷载沉降曲线呈三阶段特征:初始压密段,剪切段,破坏段。试验结果显示,初始压密段不明显,分层总和法计算出来的沉降值小于实际沉降值,利用传统的分层总和法计算双层软黏土地基的沉降会出现较大误差。沉降实测值和分层总和法理论计算值的比值即为该级荷载下的沉降修正系数。计算结果表明:双层软黏土地基的沉降修正系数随着荷载增大呈指数降低趋势。当载荷板宽度与上层土厚度之比小于1时,剪切段曲线形态由S型转变为倒S型。当载荷板宽度之比与上层土厚度大于1时,随着上层土厚度的增加,在相同荷载条件下,其沉降值在逐步增大,沉降值最大可以增加36%;宽厚比小于1时,沉降值最大可以增加160%。(2)试验结果显示上覆吹填土双层软黏土地基存在明显的应力集中现象,通过数值模拟分别探讨了载荷板宽度与上层土厚度之比和上层土的变形模量对应力集中程度的影响。模拟结果显示上层土越薄,应力集中程度越明显;载荷板宽度与上层土厚度之比是影响应力集中程度的主要因素,载荷板宽度与上层土厚度之比为2:1时,应力集中程度可以提高50%。(3)通过有限元软件模拟了上覆吹填土的双层软黏土地基承压后塑性区的发展过程,模拟结果显示:载荷板宽度与上层土厚度之比为2:1、1:1时,双层软黏土地基分别呈整体剪切破坏和局部剪切破坏形态,载荷板宽度与上层土厚度之比为3:4时,双层软黏土地基呈现冲切破坏形态。载荷板宽度与上层土厚度之比大于1:1时,塑性区主要集中在载荷板正下方和载荷板边缘;载荷板宽度与上层土厚度之比小于1:1时,塑性区主要集中在载荷板边缘处。