基于CPTU測(cè)試預(yù)測(cè)軟土路基沉降方法研究.pdf

1、孔壓靜力觸探(CPTU)20世紀(jì)80年代在國(guó)外研制成功后，在國(guó)際上得到了飛速發(fā)展，并在工程中得到了日益廣泛的應(yīng)用?？讐红o力觸探作為一種新型的多功能的原位測(cè)試技術(shù)，具有快捷、連續(xù)、可靠、參數(shù)多、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是軟土地區(qū)高效的一種原位測(cè)試技術(shù)。因此有必要對(duì)孔壓靜力觸探的貫入機(jī)理及工程應(yīng)用進(jìn)行深入研究。
　　 本文以江蘇省高速公路建設(shè)為依托，以孔壓靜力觸探(CPTU)的貫入機(jī)理及基于CPTU預(yù)測(cè)路基沉降為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬、室內(nèi)試

2、驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)CPTU原位測(cè)試及實(shí)測(cè)沉降相結(jié)合的方法，初步地探索了CPTU的貫入機(jī)理，深入地研究了基于CPTU預(yù)測(cè)路基沉降及其與時(shí)間關(guān)系的方法，在此基礎(chǔ)上提出了連云港海相軟土與滬蘇浙太湖相軟土基于CPTU確定壓縮模量與固結(jié)系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，并驗(yàn)證了其可靠性。全文主要研究?jī)?nèi)容與成果歸納如下：
　　 (1)系統(tǒng)地總結(jié)了有限元方法分析靜力觸探貫入機(jī)理、基于CPTU預(yù)測(cè)沉降及基于CPTU孔壓消散試驗(yàn)確定固結(jié)系數(shù)的研究進(jìn)展，并指出了現(xiàn)有研究中存在

3、的問(wèn)題。
　　 (2)深入分析了利用ABAQUS有限元軟件模擬CPTU動(dòng)態(tài)貫入的理論、方法及模擬結(jié)果。分析表明：利用自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)(ALE)能夠保持高質(zhì)量的網(wǎng)格，避免由于錐尖周?chē)馏w高度扭曲而造成的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，從而能夠最大可能地完成CPTU貫入土體的有限元數(shù)值模擬分析研究；模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果很接近。
　　 (3)針對(duì)連云港海相軟土和滬蘇浙太湖相軟土建立了確定壓縮模量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式（Es=3.6×qn與Es=9.8×qn）

4、，同時(shí)提出利用工程地質(zhì)分層與基于最優(yōu)分割理論的力學(xué)分層相結(jié)合的方法來(lái)作為地基土的分層方法，在此基礎(chǔ)上得到的預(yù)測(cè)沉降與實(shí)測(cè)沉降的比較表明：文中提出的壓縮模量經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式是可靠的，基于CPTU預(yù)測(cè)路基沉降比基于室內(nèi)試驗(yàn)預(yù)測(cè)沉降更接近于實(shí)際情況。
　　 (4)分別建立了連云港正常固結(jié)與輕微超固結(jié)海相軟土和滬蘇浙正常固結(jié)與輕微超固結(jié)太湖相軟土的CPTU孔壓消散試驗(yàn)確定的水平向固結(jié)系數(shù)與沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)反演豎向固結(jié)系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式(cv=5.7