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《同济大学》 2007年
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双层地基承载与变形特性研究

问延煦  
【摘要】: 开发硬壳层的工程利用价值,早已为工程界所关注。可是,由于未掌握硬壳层地基的性质,缺少可靠依据和受传统观念影响,人们往往还像对待一般软土地基那样用排水固结等方法处理,结果破坏了硬壳层的结构,耗费了大量资金,而效果却不如人意,使用期间的地基沉降仍然大量发生。这些地区迫切希望能够利用硬壳层的作用代替这种浪费资财且劳而无功的不合理做法。深入研究硬壳层地基的变形和承载特性,找出利用硬壳层的具体措施,已经成为软土地基的重要课题和亟需解决的问题之一。 硬壳层对其下卧的软土层具有两种作用,荷载面积下的硬壳层起到了应力扩散的作用,而荷载面积以外的硬壳层则起到了封闭作用。围绕在这两种作用下双层地基承载性状和变形规律问题,开展了以下相关的研究工作: 1.当硬壳层相对较薄而下卧软土处于流塑状态,硬壳层/荷载宽度的比值小于“地基基础规范02”的0.25下限值时,运用正交试验方法设计并进行了室内模型试验,研究影响此时双层地基承载性状的主要因素,为有效利用现有的硬壳层,充分挖掘地基承载力提供参考性依据。 2.限于目前的实验条件,尚无法同时测得地基中一点的水平向应力和竖向应力,故无法透彻对封闭作用的力学本质进行分析。为此,利用PFc程序作为工具建立力学模型,分析了封闭作用下软土层中应力场的分布规律(弹性阶段)。 3.以应力场分布规律(弹性阶段)为基础,结合应力路径的分析方法,从机理上阐明了封闭作用对双层地基临塑荷载及沉降的影响,并推导了考虑硬壳层应力扩散作用和封闭作用影响的双层地基临塑荷载计算公式。同时指出,传统的弹性力学分析方法无法考虑硬壳层的封闭作用对下卧软土层承载力的贡献。 4.受到模型试验和现场试验得出的沉降~荷载半对数曲线呈两段直线形式的启示,以经典太沙基一维固结理论为基础,建立了双段线形式的e~log_(10)σ′本构一维固结模型,作为预测双层地基二维沉降曲线的经验模型。然后通过三个实例的计算分析,检验了该模型的预测能力。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU433

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 贾敏才;王磊;周健;问延煦;;双层地基沉降预测模型研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期
2 刘宏杰;;竖向荷载作用下人工硬壳层的应力分布特性分析[J];价值工程;2011年23期
3 杜强;;双层地基承载性能的颗粒流数值模拟[J];内蒙古教育(职教版);2012年05期
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6 刘文白;吴丽颖;魏晓添;蒋宏鸣;;基于DPDM技术的上覆硬土层软土地基变形场分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2012年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王宁伟;刘曦;高园;;人造薄硬壳层软土地基附加应力分布规律的研究[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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5 雷长顺;3号汪子碱渣山运移及碱渣加固技术研究[D];天津大学;2010年
6 杨彬;洞庭湖区软土硬壳层路基的沉降计算方法与承载特性研究[D];湖南大学;2010年
7 刘霞;路堤下软土硬壳层地基的破坏模式及承载力研究[D];北京交通大学;2012年
8 高园;低荷载水平下人工硬壳层地基数值分析及应用研究[D];沈阳建筑大学;2012年
9 周君华;层状地基中土层界面的力学行为研究[D];广州大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 徐超,高大钊;双层地基承载力问题的研究[J];工程勘察;1999年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
5 卢家森,黄松梅;水平荷载下桩筏基础与地基共同作用分析[J];四川建筑科学研究;2004年02期
6 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
7 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
8 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
9 周峰;宰金珉;梅国雄;刘松玉;;天然地基变刚度垫层的概念与方法[J];四川建筑科学研究;2009年04期
10 曹亮;刘长武;康亚明;陈云波;;考虑硬壳层抗剪作用的软土地基极限荷载计算[J];四川建筑科学研究;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 李成刚;付小婷;王世澎;;人工岛回填砂土土动力特性试验研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
3 李明;梁力;刘冬霞;王伟;;珲春紫金矿尾矿坝安全稳定性计算[A];2010年第三届尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2010年
4 周邠鹏;简政;;水平荷载下单桩的数值计算法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
5 李世海;张磊;;岩体结构效应的三维离散元分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
6 刘升传;王连俊;丁桂伶;;既有线重载铁路路桥过渡段路基质量检验与动力响应分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
7 徐辉;张光永;王靖涛;;黏土不排水条件下的应力路径损伤本构模型[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 梅国雄;宰金珉;宋林辉;徐美娟;;岩土工程半解析半数值方法若干进展[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 李金凤;杨启贵;徐卫亚;;应力路径对堆石体变形的影响[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 陈越峰;周健;张庆贺;;深厚吹填砂港区堆场地基沉降预估方法[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
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4 江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
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7 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
8 宋晶;分级真空预压法加固高粘性吹填土的模拟试验与三维颗粒流数值分析[D];吉林大学;2011年
9 滕文彦;滨海水网区高速公路路基长期稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 孙谋;盾构隧道进出洞土体颗粒渐进破坏模式分析及加固精细化设计研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘根保;基于邓肯—张模型的垃圾土强度特性及边坡稳定性研究[D];南昌航空大学;2010年
3 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
4 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
5 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
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7 张琰鑫;农村夯土类住宅抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
8 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
9 陈丽刚;基于ABAQUS渗流与应力耦合作用的边坡稳定性分析[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹亮;刘长武;康亚明;陈云波;;考虑硬壳层抗剪作用的软土地基极限荷载计算[J];四川建筑科学研究;2010年02期
2 贾敏才;王磊;周健;问延煦;;双层地基沉降预测模型研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期
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4 杨永新,高建红,冯玉芹;双层地基承载力的一种近似算法(一)[J];包头钢铁学院学报;2004年01期
5 杨永新,高建红,冯玉芹;双层地基承载力的一种近似算法(二)[J];包头钢铁学院学报;2004年02期
6 张军辉;江伟唯;郑健龙;;硬壳层软土地基竖向附加应力分布研究[J];长江科学院院报;2011年05期
7 刘君;于龙;吴利玲;孔宪京;;饱和黏土中倾斜圆形锚板承载力分析[J];大连理工大学学报;2008年02期
8 匡志平;胡坚慰;;人造硬壳层软土地基处理法的试验研究和理论分析[J];防灾减灾工程学报;2007年02期
9 朱伟,张春雷,刘汉龙,高玉峰;疏浚泥处理再生资源技术的现状[J];环境科学与技术;2002年04期
10 梁勇智,吴峰;常张高速公路斗姆湖软土地基处理设计[J];湖南交通科技;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 蓝柳和;成层软粘土地基非线性流变固结性状研究[D];浙江大学;2002年
2 李西斌;软土流变固结理论与试验研究[D];浙江大学;2005年
3 张宏祥;软土地基中桶形基础的承载力研究和优化设计[D];吉林大学;2007年
4 武科;滩海吸力式桶形基础承载力特性研究[D];大连理工大学;2007年
5 谢秀栋;软土地区深基坑施工变形安全性状的时间特性研究[D];同济大学;2007年
6 王志云;软土地基上吸力式沉箱基础的抗拔承载特性研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江唯伟;洞庭湖区硬壳层软土地基一维固结特性研究[D];长沙理工大学;2010年
2 毛成琦;路堤荷载作用下软土硬壳层地基变形特征分析和沉降计算[D];北京交通大学;2011年
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4 徐洋;复合双层地基应力扩散效应研究[D];河海大学;2001年
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6 姜陈钊;现浇钢渣混凝土薄壁管桩材料试验与单桩承载特性研究[D];河海大学;2004年
7 史文君;波浪导致黄河口水下斜坡硬壳破坏过程研究[D];中国海洋大学;2004年
8 王新辉;海相软土双层地基一维固结理论与应用研究[D];东南大学;2004年
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10 任海军;柔性基础下桩体复合地基的工作性状与工程应用研究[D];中南大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李胜伟;王铁行;苏立君;;条形荷载下黄土地基沉降基础尺寸效应分析[J];地下空间与工程学报;2010年03期
2 周德强;冯建中;;建筑物沉降预测的改进Verhulst模型研究[J];地下空间与工程学报;2011年01期
3 曹海莹;窦远明;;上硬下软型双层路基应力扩散特征及工程应用[J];公路交通科技;2012年02期
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5 王广德;韩黎明;柴震林;曹杰;周正飞;;飞机动荷载作用下场道地基沉降[J];地下空间与工程学报;2013年04期
6 郑健龙;周驰晴;张军辉;;双层地基一维固结特性研究综述[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2012年01期
7 杜强;;双层地基承载性能的颗粒流数值模拟[J];内蒙古教育(职教版);2012年05期
8 叶军;;超厚淤泥层地表持力层形成技术的试验研究[J];水运工程;2012年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王宁伟;刘曦;高园;;人造薄硬壳层软土地基附加应力分布规律的研究[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 卢淑雯;沿海固化双层地基应力与变形的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
2 赵燕茹;硬壳层作用下软土应力应变及沉降分析[D];兰州大学;2011年
3 刘霞;路堤下软土硬壳层地基的破坏模式及承载力研究[D];北京交通大学;2012年
4 高园;低荷载水平下人工硬壳层地基数值分析及应用研究[D];沈阳建筑大学;2012年
5 郭秀霞;神经网络在软基沉降预测与处理方案智能评价中的应用[D];湖南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨永新,高建红,冯玉芹;双层地基承载力的一种近似算法(一)[J];包头钢铁学院学报;2004年01期
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9 张建法,金应春;高等级公路软弱地基处理[J];公路交通科技;2001年04期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王杰光;基础埋深对地基中附加应力分布的影响[J];桂林工学院学报;1995年04期
2 贾敏才;王磊;周健;问延煦;;双层地基沉降预测模型研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期
3 王杰光;双层及多层水平地基中的应力分布与沉降计算[J];桂林工学院学报;1995年01期
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6 胡德华;潘登;;双层地基应力分布特征与应用研究[J];科协论坛(下半月);2009年10期
7 王杰光,谭景和,朱寿增;地基最终沉降量计算方法的改进[J];桂林工学院学报;1998年03期
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10 李仁平;;上硬下软双层地基的非线性沉降分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 江雯;谢康和;夏建中;;非均质地基一维固结理论[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
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3 徐洋;谢康和;卢廷浩;;复合双层地基的概念及应用[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年
4 谢康和;泮秋元;施淑群;张曙光;;一种计算搅拌桩复合地基固结沉降的方法[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
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6 张四平;李世蓉;;双层地基的有限元计算及试验分析[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
7 杨光华;;软土地基中几个问题的分析[A];广东省岩土工程与基础工程学术会议论文集[C];1993年
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10 李明;王春;李世奎;;浅析水泥粉喷桩复合地基沉降量计算及工程应用[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年
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3 茂名市城建设计院 陈彦百 李勇;浅谈西粤中路软土路基的处理[N];广东建设报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 马伯宁;基于双尺度的软土流变固结理论与试验研究[D];浙江大学;2013年
6 李传勋;基于非线性渗流定律的软土一维固结理论研究[D];浙江大学;2012年
7 温介邦;考虑应力历史影响的成层地基一维固结理论研究[D];浙江大学;2007年
8 王仙芝;多元复合地基设计理论与模型试验研究[D];华中科技大学;2008年
9 常林越;水平荷载作用下桥墩及桩基的静力与动力响应分析[D];浙江大学;2010年
10 赵明华;倾斜荷载下基桩的受力研究[D];湖南大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王新辉;海相软土双层地基一维固结理论与应用研究[D];东南大学;2004年
2 徐洋;复合双层地基应力扩散效应研究[D];河海大学;2001年
3 杨红坡;一维非线性固结问题的概率分析[D];浙江大学;2003年
4 周瑾;考虑应力历史影响的双层地基一维固结理论研究[D];浙江大学;2005年
5 周慧;上砂下黏双层地基纺锤形桩靴基础的穿透破坏机理研究[D];大连理工大学;2011年
6 赵宏华;大桩距搅拌桩复合地基变形性状研究[D];南京工业大学;2003年
7 卢淑雯;沿海固化双层地基应力与变形的研究[D];沈阳建筑大学;2011年
8 陈霞;软硬层地基的变形特性分析[D];燕山大学;2013年
9 伍元波;长板—短桩加固软土地基理论与应用研究[D];湖南大学;2008年
10 陶瑛;双层土振动频率与密实度关系的研究[D];浙江大学;2005年
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