收藏本站
《中南大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

加强型袋装砂井综合治理可液化砂土—淤泥质软粘土互层地基机理研究

李青松  
【摘要】:加强型袋装砂井是广东省航盛建设集团有限公司岩土分公司的实践专家学者为综合处治汕(头)-揭(阳)高速公路大量存在的可液化砂土-淤泥质软粘土互层地基(可液化砂层-淤泥质软粘土层-可液化砂层互层地基或淤泥质软粘土层-可液化砂层-淤泥质软粘土层互层地基)而提出的新方法。论文采用室内试验、工程试验、理论推导、数值模拟等方法对其机理进行了研究。 通过振动直剪试验和振动液化等试验,分析了振动对砂土强度的影响规律、孔隙水压力的变化规律与液化机理,得出:①由于振动作用,φ值一般降低1°-3°,c值减少50%以上;②振幅、振动频率、不同激振方式和振动速度对抗剪强度都有影响;③随着振动的施加,孔隙水压力迅速升高,然后趋于稳定,同时,孔隙水压力还表现出波动性,即具有一定的频率和幅值;④当突然增大的孔隙水压力达到一定程度时,其向上渗流的分量达到临界水头梯度,此时,可以使低或中密的饱和砂土砂粒间的有效应力减小到零,于是,饱和砂土产生了液化。这些都验证了机械振动对砂土强度有明显的削弱作用。 通过在广(州)-贺(州)高速公路三水至怀集段软基试验段加强型袋装砂井治理可液化砂层地基试验场进行的四种间距组合方案的工程试验,经过表面沉降监测和标准贯入试验检测,验证了加强型袋装砂井对松-中密砂土有较强的挤密效果,可以达到治理可液化砂土的程度。 通过在汕(头)-揭(阳)高速公路第七标段加强型袋装砂井综合处治可液化砂土-淤泥质软粘土互层地基试验段进行的七种方案的工程试验,经过静力触探、标准贯入试验等手段检测发现,加强型袋装砂井对其中可液化砂层较薄的地基的挤密作用效果不明显;但经过瞬态面波测试,发现互层地基向均质化地基的变化比较大。可以认为在加强型袋装砂井施工过程中,上面砂层被挤密压入下面淤泥质软粘土层中的比例比较大。经过对汕揭七标相应区域加强型袋装砂井和CFG桩振动沉管过程中距孔隙水压力计不同距离的沉管和拔管过程均进行的孔隙水压力测试,验证了套管振动下沉引起的超静孔隙水压力可以达到使砂土液化的水平。如此验证了加强型袋装砂井可以通过挤密、压入等作用达到治理互层地基可液化砂层的效果。最后通过对路基填土过程中的地面沉降进行监测,验证了经加强型袋装砂井综合处治过的地基在袋装砂井和路基堆载的排水固结作用下的固结效果比较好,达到了综合处治的目的。 通过运用振动沉管波动方程对加强型袋装砂井施工过程中振动沉管动力学进行的分析,并结合相应的室内振动试验结果,论证了振动沉管过程中将会导致导管周围一定范围内的砂土产生液化,从而有助于沉管挤密作用的机理。 通过运用极限承载力法分析了振动沉管端动阻力和管周动摩阻力,并将振动沉管端动阻力作为圆柱孔扩张内部扩张力的来源,采用圆柱孔扩张理论,对导管振动下沉过程中挤密砂土引起的地基土水平位移的机理进行的分析,论证了加强型袋装砂井对可液化砂土水平向挤密作用机理。 通过引用几位学者的结论对导管振动下沉过程中互层地基的竖向位移进行分析,论证了汕揭七标试验段在加强型袋装砂井施工过程中,上面砂层被挤密压入下面淤泥质软粘土层中的比例比较大的试验成果。 通过对地基土在孔扩张后卸载作用下的力学状态进行的分析,认为加强型袋装砂井导管拔出后,袋装砂井与沉管孔壁之间的空隙有部分为回弹地基土所充填,有部分则为上部土体垮落提供了空间。 通过引用已有主应力轴方向变化对孔隙水压力变化影响的一系列结论,以及地下水动力学的相关理论对振动沉管及堆载预压过程中互层地基中孔隙水压力变化规律进行的分析,沉管对互层地基孔隙水压力作用机理得到了进一步论证,且为互层地基加强型袋装砂井排水固结机理研究做了一些铺垫。 通过对互层地基袋装砂井排水固结机理进行分析,并用广东省航盛建设集团有限公司岩土分公司多年来实践总结的软土地基施工监测原则和软土地基施工稳定性判别新方法——AGO法对经加强型袋装砂井综合处治的互层地基堆载预压施工进行监测,以及对最终固结沉降推算方法进行分析,论证了经综合处治的互层地基在路基施工过程中排水固结作用下固结稳定的机理。 通过运用Abaqus对经加强型袋装砂井综合处治的互层地基排水固结过程进行模拟,并将模拟结果与第三章汕揭七标试验段表面沉降监测成果进行对比,发现结果非常接近,同时也验证了互层地基经加强型袋装砂井治理后均质化程度较高的结论,且由于互层地基中含砂比例比较大,其排水固结速度较快。如此进一步论证了加强型袋装砂井可以综合治理互层地基。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U416.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范承余;;高速公路可液化砂土地基处理[J];安徽地质;2006年02期
2 施建勇,彭劼;沉桩挤土效应研究综述[J];大坝观测与土工测试;2001年03期
3 郭莹,栾茂田,何杨,许成顺,史旦达,李木国;复杂应力条件下饱和松砂孔隙水压力增长特性的试验研究[J];地震工程与工程振动;2004年03期
4 栾茂田,许成顺,刘占阁,郭莹;一般应力条件下土的抗剪强度参数探讨[J];大连理工大学学报;2004年02期
5 施建勇,彭劼;沉桩挤土作用的有限元分析[J];东南大学学报(自然科学版);2002年01期
6 许清侠;胡中雄;;沉桩的挤土效应[J];地下工程与隧道;1998年03期
7 王晓鸿,王家来,梁发云;应变软化岩土材料内扩孔问题解析解[J];工程力学;1999年05期
8 李亮,赵成刚;基于SMP破坏准则的土体弹塑性动力本构模型[J];工程力学;2005年03期
9 于志强;加密塑料排水板真空联合堆载预压法在天津港南疆港区的应用[J];港口工程;1996年02期
10 张仪萍,张土乔,龚晓南;沉降的灰色预测[J];工业建筑;1999年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李月健;土体内球形空穴扩张及挤土桩沉桩机理研究[D];浙江大学;2001年
2 周海林;振动注浆中的砂土液化研究[D];中南大学;2002年
3 罗战友;静压桩挤土效应及施工措施研究[D];浙江大学;2004年
4 郭莹;复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究[D];大连理工大学;2003年
5 孙业志;振动场中散体的动力效应与分形特征研究[D];中南大学;2002年
6 汪鹏程;软化剪胀土中孔扩张理论及沉桩挤土性状研究[D];浙江大学;2005年
7 罗春雷;液压振动桩锤沉桩动力学及调频调矩控制研究[D];中南大学;2005年
8 朱宁;静力压桩引起桩周土体变形的理论分析[D];河海大学;2005年
9 许成顺;复杂应力条件下饱和砂土剪切特性及本构模型的试验研究[D];大连理工大学;2006年
10 鹿群;成层地基中静压桩挤土效应及防治措施[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤磊,陈正汉;用BP网络预估强夯有效加固深度[J];四川建筑科学研究;1998年04期
2 俞宗卫;西安黄土地区钻孔灌注桩承载性状的工程特性[J];四川建筑科学研究;2000年02期
3 荀勇;有机质含量对水泥土强度的影响与对策[J];四川建筑科学研究;2000年03期
4 陈倩,刘宗祥;干夯碎石桩处理堆填土地基的工程实践[J];四川建筑科学研究;2001年01期
5 孔位学,陆新;强夯法加固软土地基有效加固深度研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
6 刘亚莲,梁志松;建筑物倾斜原因分析和纠偏措施探讨[J];四川建筑科学研究;2002年03期
7 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期
8 蔡江东;考虑稠度状态时饱和粘性土自重应力计算方法[J];四川建筑科学研究;2003年04期
9 李岗,熊猛;浅析灰色系统的发展及其展望[J];四川建筑科学研究;2004年01期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱建明;王晓纯;张宏涛;;沿空掘巷下护巷窄煤柱稳定性分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 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
3 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
4 陈庆秋;;潜水——微承压含水层给水参数确定方法的研究[A];地下水开发利用与污染防治技术专刊[C];2009年
5 李立新;刘坤;王雪丽;;辽宁静压PHC管桩承载力时效性试验研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
6 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
7 谢欣;张家生;刘聪聪;;尾矿料的力学性试验研究[A];第四届全国尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2011年
8 柳晓莉;刘玉洲;;GM(1,1)模型在煤矿瓦斯涌出量预测中的应用[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 张林华;刘玉洲;;煤矿安全事故的灰色马尔可夫预测模型[A];第十四届海峡两岸及香港、澳门地区职业安全健康学术研讨会暨中国职业安全健康协会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 施式亮;伍爱友;;GM(1,1)模型与线性回归组合方法在矿井瓦斯涌出量预测中的应用[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 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
3 胡光海;东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D];中国海洋大学;2010年
4 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
5 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
6 赵彦旭;压实黄土增湿变形的非饱和土力学研究[D];兰州大学;2010年
7 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
8 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
9 孙书伟;微型桩结构加固边坡受力机制和设计计算理论研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
10 刘宏;镇江市水环境安全评价及风险控制研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜金龙;土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[D];华中农业大学;2010年
2 田富超;寺河矿西井区3号煤层瓦斯突出预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
3 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
4 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
5 鲍红红;煤矿安全价值工程与投资决策理论与实践研究[D];山东科技大学;2010年
6 李静涛;煤矿开采岩层与地表变形数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
7 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
8 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
9 米帅;工程项目成本管理及绩效评价研究[D];山东科技大学;2010年
10 王钊;桩—锚杆支护结构可靠性研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞宗卫,张建英;黄土地基中静压桩单桩竖向承载力的试验分析[J];四川建筑科学研究;2002年01期
2 袁星武;软土地区静力压桩终压控制的探讨[J];地下空间;1998年04期
3 汪祖民;高速公路沉降观测点的布设[J];测绘通报;2001年08期
4 汪祖民;高速公路沉降变形分析与预报[J];测绘通报;2001年12期
5 汪祖民;高速公路软土地基路堤沉降观测的实践[J];测绘信息与工程;2002年01期
6 傅鹤林,李亮,李磊;膨胀土结构分形特征研究[J];长沙铁道学院学报;2000年01期
7 熊万里,何勍,闻邦椿;机电耦合自同步系统的过渡过程分析[J];东北大学学报;2000年02期
8 张天侠,鄂晓宇,闻邦椿;振动同步系统中的耦合效应[J];东北大学学报;2003年09期
9 范俭,李东升,闻邦椿;双机传动机械系统同步控制的研究[J];东北大学学报;1994年06期
10 王昆耀,常亚屏,陈宁;粗粒土试样橡皮膜嵌入影响的初步研究[J];大坝观测与土工测试;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 郭莹;何杨;栾茂田;许成顺;史旦达;李木国;;初始主应力方向对饱和松砂孔压特性影响的试验研究[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(下册)[C];2003年
2 郭莹;史旦达;栾茂田;许成顺;何杨;李木国;;初始主应力方向对松砂动力变形特性影响的试验研究[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(下册)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史宏彦;无粘性土的应力矢量本构模型[D];西安理工大学;2000年
2 李月健;土体内球形空穴扩张及挤土桩沉桩机理研究[D];浙江大学;2001年
3 王栋;波浪作用下海床动力响应与液化的数值分析[D];大连理工大学;2002年
4 姜珂;考虑软粘土结构性损伤的静压桩沉桩规律分析[D];浙江大学;2003年
5 周云东;地震液化引起的地面大变形试验研究[D];河海大学;2003年
6 罗战友;静压桩挤土效应及施工措施研究[D];浙江大学;2004年
7 郭莹;复杂应力条件下饱和松砂的不排水动力特性试验研究[D];大连理工大学;2003年
8 汪鹏程;软化剪胀土中孔扩张理论及沉桩挤土性状研究[D];浙江大学;2005年
9 陈存礼;饱和砂土体有效应力物态地震反应分析方法的研究[D];西安理工大学;2005年
10 朱宁;静力压桩引起桩周土体变形的理论分析[D];河海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 万良勇;不同类型孔隙水压力的动力效应研究[D];西安理工大学;2002年
2 吴伟辉;BT25高压大流量电液比例调速阀的设计与研究[D];中南大学;2004年
3 曹秀娟;软粘土中沉桩挤土效应研究[D];浙江大学;2005年
4 何耀辉;静压桩沉桩挤土效应研究及实测分析[D];浙江大学;2005年
5 陆凤慈;静力触探技术在海洋岩土工程中的应用研究[D];天津大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范丽环;袋装砂井排水固结法处理软土路基[J];中南公路工程;2001年04期
2 袁怀宇;袋装砂井处理河滩相软土地基探讨[J];上海公路;2003年04期
3 郑锦得;袋装砂井在潮汕公路软土路基处治中的应用[J];中国西部科技;2005年15期
4 何冰琼;;袋装砂井在高速公路软土路基中的应用[J];中国建设信息;2008年12期
5 董满全;袋装砂井真空预压法施工[J];水运工程;1984年09期
6 崔伯华;袋装砂井加固处理珠江三角洲某高速公路软基效果分析[J];水利水运科学研究;1999年01期
7 邓小卫;预压排水固结法在秦沈线的应用[J];路基工程;2001年06期
8 蒋仲渊;张建忠;;袋装砂井与土工格栅在软弱地基路基加宽中的应用[J];交通科技;2006年01期
9 赵润国;;袋装砂井处治软土地基施工技术[J];西部探矿工程;2006年S1期
10 陈一统;;袋装砂井软土路基处理技术[J];科技资讯;2006年22期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高水琴;汪益敏;;道路扩建中应用袋装砂井加固软土地基工程实例[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
2 钱征;李广武;;袋装砂井预压加固软土地基的试验研究[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年
3 叶柏荣;唐羿生;陆舜英;;袋装砂井——真空预压法在天津新港的应用[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年
4 李呈洪;;排水固结技术在处理变电站软土地基中的应用[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年
5 赵国恩;;珠海大道软土路基施工工艺[A];广东省公路学会道路工程专业委员会学术交流论文集[C];2005年
6 曾国熙;顾尧章;卢肇钧;;地基处理[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年
7 郑培成;李杰;;宁镇公路加筋土挡墙地基处理[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年
8 黄林璋;;海沧大道工程软基处理技术总结[A];港口工程分会技术交流文集[C];2005年
9 朱家麒;;软土地基排水固结砂井设计的改进[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年
10 姜志超;;真空预压在处理连云港碱厂超软土地基中的应用[A];中国土木工程学会土力学及基础工程学会地基处理学术委员会第三届地基处理学术讨论会论文集[C];1992年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周建群 李周建;袋装砂井在加固软土地基的应用[N];伊犁日报(汉);2008年
2 西北民族大学土木工程系 刘辰;袋装砂井法在桥梁工程软土地基处理中的应用[N];伊犁日报(汉);2008年
3 陈树青 李仕兵 郑仁安;牵引龙头的人们[N];中国铁道建筑报;2001年
4 王志恒;甘肃陇南逾3万重建户房屋竣工[N];中国社会报;2008年
5 纳雍县交通局 谭筱鹏;土建理论在实践中的运用[N];毕节日报;2008年
6 特约通讯员 张本国;风雨之后见艳阳[N];中国铁道建筑报;2000年
7 沈红;地基处理施工有新工艺[N];中国国土资源报;2011年
8 本报记者 王维敏;引领和传承 建研地基专家论坛担起行业发展责任[N];中华建筑报;2011年
9 刘夏明;高强预应力混凝土管桩液压法施工[N];建筑时报;2004年
10 刘春 杨浩;地基处理试验工程顺利完工[N];世界金属导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李青松;加强型袋装砂井综合治理可液化砂土—淤泥质软粘土互层地基机理研究[D];中南大学;2010年
2 马洪林;宁夏冲湖积软弱土路基沉降规律及处治措施研究[D];东北大学 ;2009年
3 刘红军;寒区湿地软土地基固结沉降与稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2007年
4 苑晓青;新型真空预压法室内模拟试验与沉降的预测研究[D];吉林大学;2012年
5 蒋红英;颗粒介质传力特性及其在岩土工程中的若干应用问题[D];兰州大学;2006年
6 柳雁玲;草炭土路基沉降与变形特性研究[D];吉林大学;2006年
7 高文龙;采空区特高压输电杆塔的稳定性研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
8 徐燕;季冻区草炭土工程地质特性及变形沉降研究[D];吉林大学;2008年
9 张敬;水下真空预压中真空产生机制、预压加固机理及其应用技术研究[D];天津大学;2007年
10 贾宁;软土地基高速公路拓宽的沉降性状及处理研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡加林;袋装砂井处理软粘土路堤地基沉降与稳定性研究[D];浙江大学;2004年
2 王蔚;公路桥头软基加固处理方法对比研究[D];华南理工大学;2010年
3 贾其军;袋装砂井处理河滩相软土固结沉降研究[D];长安大学;2001年
4 楼金其;新长铁路软土地基工程特性研究[D];西南交通大学;2004年
5 赵春雷;袋装砂井处理软土地基固结沉降的研究[D];东北林业大学;2007年
6 钟添明;袋装砂井处理软土路基沉降与稳定分析[D];广东工业大学;2006年
7 荆志东;软基处理技术应用研究[D];天津大学;2004年
8 张传峰;高速公路软基设计常用处理方法稳定与沉降研究[D];成都理工大学;2009年
9 魏松涛;冲湖积平源软弱地基沉降规律及处治措施研究[D];长安大学;2007年
10 陈文帅;快速加固软基的机理及现场实验研究[D];天津大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026