论文部分内容阅读
随着我国城市建设的发展尤其是具有天然水运交通便利的沿海城市的迅速发展,带动了沿海港口、码头的快速发展。在建设港口、码头的时候,人们通常会采用“人工造陆技术”。由于吹填土本身特殊的工程地质性质,在建设过程中,往往会遇到各种各样的困难,例如固结周期长、承载力不足等等。因此,本文选取大连大窑湾港区高粘粒含量吹填土为研究对象,结合国家自然科学基金“海积软土地基加固过程中有机质的作用和影响”(No.40372122),对吹填土的固结过程进行了室内模拟试验。本文的主要研究内容有以下几个方面:(1)室内模拟试验取样区概况研究在搜集完各方面的资料之后,对大连大窑湾港区的地理位置、自然条件和土层结构分布进行了介绍,以便于从整体上了解大连大窑湾港区吹填土的成因和分布规律。(2)室内模拟试验研究主要介绍了以下几个方面的内容:(1)试验仪器与设备(2)试验的设计方案(3)试验数据的处理与分析。其中试验数据主要分为两个部分:①常规的土工试验和微结构试验数据,主要包括:含水率、密度、固结、渗透、三轴、直剪、矿物成分、易溶盐、阳离子交换、有机质、分散度、团聚度、比表面积、PH值等等,总体上来讲主要做了土的物质组成、土的化学性质和土的物理力学性质三个方面的研究②监测试验数据,主要包括:真空度、孔隙水压力、表层沉降和剖面线沉降等。通过对上述试验数据的分析处理,来研究以下几个方面的问题:①筛选出适用于本地区吹填超软土合适的竖向排水体及最佳排水体间距;②研究软土在固结过程中的颗粒成分、矿物成分、有机质含量、土体结构、渗透系数、固结系数及其他物理力学性质的变化,分析土体结构和土体的物理化学性质对土体排水固结过程的影响;③研究在固结沉降过程中,大连大窑湾地区高粘粒含量吹填土沉降的特性和规律、不同位置不同深度不同排水板间距真空度的变化规律,孔隙水压力消散的特点和规律;④初步探讨研究适合大连大窑湾港区高粘粒含量吹填土的本构模型。(3真空预压室内模拟试验的加固效果分析本文在室内模拟试验和前人研究成果的基础上,通过对真空度对土体加固效果的影响分析、孔隙水压力对土体加固效果的影响分析、竖向排水体对土体加固效果的影响分析表层沉降体对土体加固效果的影响分析以及剖面线沉降对土体加固效果的影响分析,最后从六个模型箱中找出加固效果最好的模型箱。并且通过应力莫尔圆分析、应力、应变分析和微观结构分析对真空预压的加固机理进行了一些探讨和研究。(4)基于室内模拟试验吹填土的本构模型研究在室内模拟试验和理论计算分析的基础上,对大连大窑湾港区的吹填土建立了基于Mohr-Coulomb破坏准则的弹塑性模型、Cam-caly模型和修正Cam-caly模型,通过数值模拟计算从中选出了最适合大连大窑湾港区吹填土的本构模型。