真空預壓機理及考慮變井阻效應的數(shù)值分析.pdf

1、近些年沿海城市快速發(fā)展，圍海造陸工程以及其他城市建設工程增多，但這些地區(qū)多為軟土層，工程建設前期需地基處理。真空預壓法作為軟基加固一大方法，以其強大的優(yōu)勢應用越來越廣。然而，真空預壓法的機理尚存爭議，常規(guī)的數(shù)值模擬方法考慮并不全面，傳統(tǒng)施工工藝的不足之處日益突出，這些問題都限制了真空預壓法的理論發(fā)展與實際應用。本文從真空預壓法的機理研究出發(fā)，分析了常規(guī)數(shù)值模擬中忽略的變井阻效應，通過在有限元分析中引入變井阻數(shù)學模型和對有限元單元網(wǎng)格的簡

2、化，實現(xiàn)了考慮變井阻效應的真空預壓三維有限元分析，并對傳統(tǒng)施工工藝提出了改進。主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過歸納總結真空預壓法加固機理的分析研究，針對幾個存在的爭議，給出本文看法:地下水位在真空預壓過程中會有下降，真空預壓影響深度大于真空預壓的極限提水深度10.3m。從真空度傳遞機制、排水固結機制和強度機制三個角度對真空預壓法的微觀機理進行說明，更易理解。
　　(2)通過現(xiàn)場觀測和室內(nèi)試驗發(fā)現(xiàn)變井阻效應在真空預壓法中是普遍存

3、在的，歸納總結出影響變井阻效應的主要因素包括:側(cè)向壓力、排水板變形、淤積堵塞、排水板質(zhì)量以及施工因素，并根據(jù)影響因素給出變井阻數(shù)學模型。
　　(3)針對目前有限元分析中三維模型建模難度大，未能考慮變井阻效應的問題，本文選用簡化的排水板單元，并將變井阻數(shù)學模型借助ABAQUS二次開發(fā)平臺編入其中，實現(xiàn)了考慮變井阻效應的真空預壓三維有限元模擬。以天津港某圍海造陸工程為例進行有限元分析并對兩個變井阻參數(shù)做敏感性分析，結果表明:提出的三維