真空预压法地基加固数值模型及侧向变形影响因素研究

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作为一种经济有效的地基加固方法,真空预压法自80年代以来,在我国得到了大面积的推广和应用,国内外对真空预压的作用机理及沉降的计算方法已进行了较多的探索,但对侧向变形的大小及其影响因素尚缺乏系统的研究。本文简要介绍真空预压法的实际工程操作,分析了真空预压法的加固机理及强度变化、影响范围等问题,抽真空首先在土中某些边界造成孔隙压力的降低,使土中的原有孔隙水压力与边界降低的孔隙压力之间形成压差,从而发生渗流,逐渐降低土中的孔隙水压力,以达到加固软土地基的效果;得出真空预压法加固软土地基时只发生向加固区方向侧向收缩变形,没有侧向挤出变形的结论;依据比奥固结理论,推导出平面应变下的比奥固结方程的有限元表达形式;同时讨论真空预压法数值模拟相关问题的处理,其中包括本构关系的选定、塑料排水板向二维砂墙地基等效转换方法等;结合实际工程,采用ABAQUS软件建立二维真空预压法加固软土地基的有限元模型,选用Drucker-Prager本构模型,在地应力初始化后施加等效堆载和真空负压进行计算,对其加固效果、竖向沉降、侧向变形、孔压等结果进行分析;在有限元计算的基础上,改变渗透系数、弹性模量、膜下真空度、排水板打设深度、插板间距等条件进行对比计算,根据计算结果分析这些因素对真空预压法土体侧向变形的影响。
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