深埋超软土层处理中排水体系设置及固结效应研究-建筑与土木工程专业毕业论文

AADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineering(MasterofEngineering)ResearchontheDrainageSystemItsEffectofConsolidationforBuriedUltraSoftGroundImprovementMaster．Candidate：ZhaoZhilinSupervisor：Prof．LiZhangmingMay2016SchoolofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006万方数据摘要摘要摘要摘要随着沿海地区城市城市规模不断的扩大，遇到的超软土地基处理问题逐渐增多。许多学者利用各种工法对关于深厚、大面积的超软土地基等地质条件进行多方面超软土固结效应的研究，对于由吹填土形成深埋地质条件的超软土层排水固结研究较少，为此探究深埋超软土层处理中排水系统对其固结效应的影响迫为重要，本文在超软土地基静动力排水固结快速加固机理及设计理论研究的国家自然科学基金．项目批准号(51178122)的根底上，以湛江某港口深埋超软土的地质情况，按相似理论l：30的相似比进行模型研究，对含水率为66．2％，孔隙比为1．77的超软土采用静动力排水固结法进行室内模型试验，探究冲击作用下深埋超软土在不同排水系统的土压、孔压及沉降变化规律。模型试验按工程划分为3种典型分区，其中一区和二区在软土之上铺填0．9m厚度的砂垫层，再铺填4．2m的一般黏性土共5．1m填土作为覆盖土层；三区铺设5．1m一般黏性土作为覆盖土层；3种典型分区竖向排水体均以梅花形方式布置，其中一区、三区插板间距相同且较二区插板间距密，其间距分别为1．2m与1．8m；一区、二区集水井布置间距相同且较三区集水井布置间距大，其布置间距分别为18m与13．5m，其中一区、三区布设盲沟，二区不布设盲沟。本模型试验覆盖土层模拟厚度比以往模型试验覆盖土层模拟厚度(1．95m)要大3．15m，比以往更具特点。本模型试验以1：30比例加以模拟并取得以下几方面的研究成果：(1)竖向与水平向均设置了排水体且横向垫层渗透性好与竖向排水体密度相对大的一区固结效果最正确。(2)在相同集水井间距和横向排水垫层，但排水板问距较大的二区中下层以上超软土层孔压消散量、有效应力增量和沉降量分别约为一区的76．1％、77．2％和72．2％，这证明插板密度及盲沟的布设对深埋超软土排水固结影响很大，插板间距越密，超软士固结效果更好，并且盲沟的布设一定程度加快孔压消散，产生沉降更大。(3)横向排水垫层渗透性较弱的三区中下层以上超软土层孔压消散量、有效应力增量和沉降量分别约为一区的65．2％、65．5％和64．3％，而三区中下层以上超软万方数据广东工业大学硕士学位论文土层孔压消散量、有效应力增量和沉降量分别约为二区的85．8％、84．8％和89．1％，广东工业大学硕士学位论文土层孔压消散量、有效应力增量和沉降量分别约为二区的85．8％、84．8％和89．1％，试验说明排水垫层的渗透作用对深埋超软土排水固结影响很大，渗透性越好，固结效果明显，产生沉降量越大；但通过加密排水板间距，缩短集水井间距可弥补排水垫层渗透性较弱的缺陷。(4)与已有模型试验结果进行比照，本模型试验发现在厚覆盖土层地质条件下，夯击瞬间，孔压先增大至峰值后迅速减少至某一应力水平，该值比夯击前有所提高，随后增长至某一峰值，并趋于稳定，说明在厚覆盖土层与冲击荷载共同作用下，在一定时间内，孔压可维持在一较高应力水平。(5)利用MIDAS(GTS．NX)对本模型试验一区和三区进行数值模拟分析，模拟结果与模型试验沉降变化规律具有较好一致性，一定程度上印证了模型箱试验模拟现场工程实例的可行性与合理性。(6)基于本模型试验与有限元模拟分析结果可知，当横向排水垫层渗透性较差(10巧cm／s)时，深埋超软土层处理时可设置间距较密(1．2m)的竖向排水体，集水井间距(一般为20m一30m)缩短1．3—1．4倍的排水系统可使超软土具有良好排水固结效果。关键词：深埋；超软土；排水体系；固结效应万方数据ABSlllACTABABSlllACTABSTRACTAsthecoastalcityofeityscaleunceasinglyexpands，supersoftsoilfoundationtreatmentproblemshaveincreasedinseveralyears．Manyscholarsuseallkindsofmethodsofdeeplargeareaofsoftsoilfoundationfortheresearchesaboutvariousgeologicalconditions，suchultra-softsoilconsolidationeffect．Becausetherelevantstudiesaboutreclaimedsoilformingdeepgeologicalconditionofsoftsoildrainageconsolidationisless，it’Simportanttoexplorethedeepdrainagesysteminthesupersoftsoillayerontheconsolidationeffectofimpactforce．Accordingtothetheoryaboutthestaticanddynamicdrainageconsolidationofsoftsoilfoundationreinforcementmechanism(thenationalnaturalsciencefund，projectapprovalno(51178122)，andfocusingonsimilarsituationonaportofZhanJiangburiedsupersoftsoilgeology,thepurposeofthispaperistoexploretheimpactbuffeddeepundertheultra-softsoilindifferentdrainagesystemsofsoilpressure，porepressureandsettlementofchangerulebyusingl：30similarpercentmodelstudyandthemodeltextaboutthemoisturecontentof66．2％．poreratio1．77supersoftsoilbytheStatic-DynamicDrainageConsolidationMethod(SDDCM)ofindoor．Modeltest，accordingtotheprojectcanbedividedintothreekindsoftypicalpartitionto1：30proportiontosimulate，whichspreadonthesoftsoilareaandtheareaof0．9mthicknessofsandcushion，shopagain，fillin4．2mofclayeysoilasthecoveringsoillayer,threeareaslaid5．1mclayeysoilasthecovetingsoillayer；Verticalrowofwaterbodyinthreekindsoftypicalpartitionistriangularway,whichareaboardspacingof1．2m，respectively,andlayoutspacingfor18mcollectingwellandblindditch；Seconddistrictboardspacingof1．8m，respectivelyarrangementspacingis18mcollectingwellbutnotblindditchoflayout；Threeplatespacingwere1．2m，anddistanceof13．5mcollectingwellandblindditch．Unlikepreviouslaboratorytestthissimulationmodeltestcoveringsoilthickness(equivalentto5．1oftheactualprojectm)thaninthepast(theoriginalsimulationtestusingmaximumcoveringsoillayerthicknessofonly1．95m)morefeatures．ThismodeltesthasthefollowingseveralaspectsofIII万方数据广东工业大学硕士学位论文广东工业大学硕士学位论文research：(1)Bothverticalandhorizontaltosettherowofgoodwaterpermeabilityandhorizontalbeddingandverticalrowofrelativelylargewaterdensityconsolidationeffectisbest．(2)Inthesamesetofwellspacingandthehorizontaldrainagecushionlayer,butlargedrainspacingthesecondareais，abovetheloweramountofsupersoftsoilporepressuredissipationandeffectivestressincrementandsettlementinabout76．1％，77．2％and72．2％ofthefirstarearespectively,thisdemonstratesthatthedensityofboardandtheconstructionofdeepburiedsupersoftsoilofblindditchdrainageconsolidation，flashboarddistancecloser，supersoftsoilconsolidationeffectisbetter,andtheconstructiontoacertainextentofblindditchtospeeduptheporepressuredissipation，producesubsidencebigger．(3)Horizontaldrainagecushionlayerpermeabilitylowerweakerofthirdareas，supersoRsoilabovethesoilporepressuredissipationcapacity,effectivestressincrementandsubsidenceinabout65．2％．65．5％and64．3％ofthefirstarearespectively,andthelowerthethirdareasupersoftsoilabovethesoilporepressuredissipationcapacity,effectivestressincrementandsettlementabouttwoareawere85．8％．84．8％and89．1％ofthesecondrespectively,drainagecushiontestsshowedthattheosmosisofdeepburiedsupersoftsoilconsolidationeffectisverybig，thebetterthepermeabilityandconsolidationeffectisobvious，moresettlement；Butbyencryptingdrainspacing，shortenthecollectingwellspacing(canshortentheporewaterpenetrationdistance)，whichcaneffectivelymakeupforthedefectsoftheweakdrainagecushionlayerpermeability．(4)Comparedwithmodeltestresults，thismodeltestfoundinthecoveringlayersofgeologicalconditions，lampinginstant，theporepressureincreasestothepeakbeforerapidlyreducedtocertainstresslevel，thevalueisimprovedthanbeforetamping，thenincreasedtopeak，andtendstobestable，thatunderthecoveringsoillayerandtheimpactofloadcombination，inacertaintime，porepressurecanmaintaininahighstresslevel．(5)UsingMidas(GTS．NX)areathismodeltestandnumericalsimulationanalysisV万方数据ABST】乙ACTofABST】乙ACTofthree，thesimulationresultswithmodelexperimentsedimentationvariationhasagoodconsistency,partlyverifiedthemodelboxtestthefeasibilityandtherationalityofthesimulationfieldengineeringexamples．(6)Basedonthemodeltestandfiniteelementsimulationanalysisresultshowsthatwhenthehorizontaldrainagecushionpoorpermeability(10-5era／s)，deepintheultrasoftsoillayercanbesetspacingwas(1．2m)oftheverticalwater,collectingwellspacing(20mto30m)aregenerallyreduced1．3—1．4timesofthedrainagesystemCanmakethesupersoftsoilhasgooddrainageconsolidationeffect．Keywords：Deep；Ultrasoftsoil；Drainagesystem；ConsolidationeffectV万方数据目录目录目录目录摘要 ．IABSTRACT ．．j ．．III目录 ．VIContents ．．．．． ．． ．．． ．．．．． ．．．． ．．．．． ．． ．．．X第一章绪论 ．11．1前言 ．11．2软土与超软土的定义及特性 ．．11．2．1软土与超软土 l1．2．2软土特性 21．3国内外超软土层处理研究现状 ．．31．3．1静动力排水固结法处理超软土 31．3．2真空预压及真空．堆载联合预压法处理超软土层 ．．51．3．3排水体系 ． ．．7113．4室内模型试验 81．3．5数值模拟 ．101．4本文研究目的与思路 101．4．1研究目的及思路 ．101．4．2本课题研究的创新点 ．121．5本章小结 12第二章深埋超软土层处理中排水体系的设置问题 。132．1排水系统 ．．152．2真空．联合堆载预压法的设计 l72．3静动力排水固结法的设计 j 192．4超软土性质影响因素 202．5本章小结 一 23第三章深埋超软基处理模型试验设计 一24万方数据广东工业大学硕士学位论文3．1引言广东工业大学硕士学位论文3．1引言 ．243．2设计模型 243．2．1静动力排水固结法原理 ．243．2．2相似理论 ．． 253．3组成的试验装置 263．3．1冲击加载系统 ．273．3．2采集系统 ．283．3．3控制系统 ．283．3．4模型箱模拟系统 ．283．4试验步骤 293．4．1制各模型与铺设土样 ．293．4．2调试仪器 ．303．4．3标定传感器 ．303．4．4布置沉降板 ．313．4．5埋设传感器 j ．313．4．6连接动态应变仪 ．323．4．7布置排水体系 ．323．4．8冲击试验 ． ．353．4．9监测夯沉量及沉降 t．．． ．．353．5试验内容 363．5．1土工物理力学试验 ．363．5．2模型箱试验主要完成的内容： 363．6考前须知 373．7小结 37第四章深埋超软土处理试验结果分析 。384．1引言 384．2插塑料排水板及铺填覆盖土层前后力学响应规律 384．2．1不同分区不同深度孔压实测数据及分析 ．394．2．2不同分区不同深度土压实测数据及分析 ．414．3不同分区填土后加固效果比照分析 43VII万方数据目录4．3．1不同分区孔压消散量变化目录4．3．1不同分区孔压消散量变化比照分析 ．434．3．2不同分区孔压消散量百分比比照分析 ．454．3_3不同分区有效应力比照分析 ．．474．4不同分区夯击全阶段孔压与土压变化分析 484．4．1夯击全阶段孔压变化 ．484．4．2夯击全阶段土压变化 ．514．4．3不同分区夯击全阶段孔压变化比照 ．534。4。4不同分区夯击全阶段土压变化比照 ．544．5不同分区夯击全阶段加固效果比照分析 564．5．1不同分区不同深度每遍夯后孔压消散量 ． ．．564．5．2不同分区同一深度每遍夯后孔压消散量 。574．5．3夯击作用后孔压消散总量比照 ．594．5．4不同分区夯击阶段有效应力比照分析 ．604．6不同分区试验过程沉降变化 6l4．7模型箱试验比照分析 ．．． ．634．7．1夯击瞬间孔压变化比照 ．644．7．2夯击施工全过程土压、孔压及沉降比照 ．644．8模型试验误差讨论 664．8．1模型试验边界效应误差讨论 ．664．8．2相似比问题 ．674．8-3土体的各向异性 ．674．9本章小结 67第五章深埋超软土层处理数值模拟 ．695．1MIDAS(GTS)有限元软件 ．695．2有限元模型建立 ．695．2．1根本假定 ．695．2．2土层计算模型与参数选定 ．695．2．3有限元网格划分 ．715．2．4荷载条件 ．725．3计算结果分析 73万方数据广东工业大学硕士学位论文5．3．1填土期间广东工业大学硕士学位论文5．3．1填土期间 ． ． ． 735．3．2一区夯击作用期间 ． ．745．3．3夯击作用后固结期间 ．785．3．4一区竖向应力变化曲线 ．805-3．5填土至夯击后不同区竖向位移变化曲线 ．825．3．6模型试验沉降与数值模拟沉降比照 ．835．4误差讨论 845．5本章小结 84结论与展望 85本文主要结论 85展望 ． 一86参考文献 87攻读学位期间发表的论文 93独创性声明 。94致谢 ．95lX万方数据ContentsCContentsContentsABSTRACT．．．．． ．． ．．．．．．．．． ． ． ．．．． ．IIIContents． ．．．．．．．． ．． ．． ．．．． ．．．．．．．． ．．． ．XChapterlTheIntroduction．． ．．．． ．．．．．． ．．．．．． ． ． ． ．．．．II．IBackground． ．．．．．．．． ．．．．．． ．．．． ．．．．．．．． ．．．． ．．．．．． ．11．2Definitionandfeaturesofsoftsoilandultrasoftsoil．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11．2．1Softsoilandultrasoftsoil ．11．2．2Featuresofsoftsoil ． ．．21．3Researchsituationonsoftsoiltreatmentathomeandabroad．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31．3．1ThedisposeofultrasoftsoildbytheSDDCM 31．3．2Thedisposeofultrasoftsoilbyvacuumpreloadingandvacuumstackpreloading． ．．． ．． ．．．．． ． 51．3．3Thedrainagesystem ． ． ．．．71．3．4Indoormodeltest ．81．3．5Laboratorytestsofsmallspecimens ．． ． ．．101．4Thepurposeandmaincontentofthisresearch． ．．．．．．．．．．． ．．．．．． ．．．101．4．1Researchpurposeandtrainofthought ．．101．4．2Innovationofthisresearch ．． ． ． ．111．5Summary ． ．．．12Chapter2Deepburiedultrasoftsoilofdrainagesystemsettingproblem 132．1Thedrainagesystem ．．152．2Vacuum—jointstackpreloadingdesign．．．．．．．．．．．．．．．．．172．3Thestaticanddynamicdrainageconsolidationmethodofdesign．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．t92．4Influencingfactorsofultra·softsoil．202．5Summary．．．．23Chapter3DesignofmodeltestsofSDDCM．． ．． ．．．．． ．．．． ．21zl3．1Foreword ．243．2Designofmodeltests．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．243．2．1‘Fheprincipleofthestaticanddynamicarainageconsolidationmethod24X万方数据广东工业大学硕士学位论文3．2．2广东工业大学硕士学位论文3．2．2SimilaritytheoryStandards ．． ．． ． ．．253．3Modeitestdevicecomponent．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．263．3．1Impactloadingsystem 27：；．3．2Dataacquisitionsystem．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．283．3．3Controlsystem．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．283．3．4Boxmodelsimulationsystem。．．。，。．．。．．．．。。．．．．．。。。．。．．．。．．。。．．．．．．．．。．。．。．．．．．．．．．．．．。．．。．．。．283．4Testprocess．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．293．4．1Preparationofmodelandlayingofsoilsamples．293。4．2Debuggingequipment．．。．．。．．。．．．．。．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．。．。．．．．。．．．．。。．．．．．．。．．．．．．．．。．．．．．．．303．4．3Calibrationofsensor．．303．4．4Settlementplatesetting ．313。4．5Sensorsburied．．．，．．．．．。．．．．。．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：；】3．4．6Sensorconnection．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：；：213．4．7Arrangementofdrainagesystem ．．323．4．8Impactloadingtest．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．353．4．9Settlementmonitoring．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33．5Testcontents 一363．5．1Conventionalphysicalandmechanicaltests．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．363．5．2Themajorcontentaboutcompletingtheimpactloadtest．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．363．6Precautions ．37：；．7Summary．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37Chapter4Theresultsanalysisofdeepultrasoftsoilprocessingtest 384．1Foreword ．384．2Plasticdrainageplateandfilllayermechanicalresponsepatterns．．．．．．．．．．．．．．．．．．．384．2．1Differentdepthofporepressureandanalysisofmeasureddatainthreeareas．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．：；94．2．2Differentdepthsoilpressuremeasureddataandanalysisinthreeareas．414．3Afterthefilledsoilreinforcementeffectanalysisinthreeareas 434．3．1Thecomparativeanalysisofdifferentofporepressuredissipationquantity．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．z13万方数据Contents4．3．2Contents4．3．2Thecompartiveanalysisofdifferentofporepressuredissipationamountpercentage。。．．。。．。．．．．．．．．。。。。．．．。：。．．．．．。．。。．．．．．．．．。．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。454．3．3Effectivestressanalysis．．．．．．．．．474．4Thecomparativeanalysisofdifferentoflampingporepressureandearthpressure．．．．．．．．。．．．．．．．．．。．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，，．，．。。。。．．。。。。。。。。。。。．。．．．。。。。。．．。．。。．。。。。484．4．1Lampingporepressurechangesthestagewhole 484．4．2Tampingsoilpressurechangesthestagewhole．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．514．4．3Differentregionallampingporepressurechangeincomparison 534．4．4Differentregionallampingearthpressurechangeincomparison．．544．5Differenttampingreinforcementeffectcontrastanalysisofthestagewhole．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．564．5．1Differentpartitionsdifferentdeptheverytimeaftertheramamountofporepressuredissipation．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．564．5．2Differentpartitionsthesamedepthofeachtimeaftertampingporepressuredissipation．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．574．5．3Totalporepressuredissipationcomparedaftertampingeffect．．．．．．．．．．．．．．．594．5．4Differentstagesofpartitionlampingeffectivestressanalysis． 604．6Settlementvariationindifferentareas．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61zI．7Modelboxtestanalysis．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．634．7．1Comparetheporepressurechangeininstanttamping．．644．7．2Earthpressure，porepressureandsettlementofcontrastinthewholetamping．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．644．8Modeltestdiscussed 一664．8．1Modeltestboundaryeffectdiscussed 664．8．2Similarthanproblem．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．674．8．3Theanisotropyofsoil．．．674．9Summary ．．．．．．．．．．． ． ．． ．．．．． ．．．．．．．．．．．．67Chapter5numericalsimulationfordeepburiedultrasoftsoiltreatment．．．．．．695．1IntroductionofMIDASGTS 695．2BuildingtheFiniteElementmodel．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69X万方数据广东工业大学硕士学位论文5．2．1广东工业大学硕士学位论文5．2．1Basicsupposition．695．2．2DefineMaterialParameter．．．．．．．．．．．．．．．695。2．3Thefiniteelementmesh 711；．2．4Loadconditions．． ．．．．．． ．．．．． ． ．．． ． ．．．．725．3Analysisoftheresult．．．．．．．．．．．．，． ．．．． ．． ． ．．．．735．3．1Duringtheperiodoffilling．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．735．3．2Duringtampingeffect．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．745．3．3Duringtampingeffectafterconsolidation．．．．．．．．．．．785．3．4Filltodifferentaftertampingcurveofverticaldisplacement．．．805．3．5Settlementofmodeltestandnumericalsimulationofsettlement．．825．3．6Duringtheconstructionoftheverticalstresschangecurve．．835．4Errordiscussion 一 ．845．5Summary ． ．． ． 84Summaryandoutlook．．．．．．．．85Summary ．．．．．．．．．．．．．．．．85Outlook ．．．．．．．86Reference ． ．87Paperspublishedduringgraduateeducationperiod 93StatementoforiginalityandThethesiscopyrightlicenseStatement 94Acknowledgement．．．．．． ．．．． ．． ．． ． ． ．．．．．95万方数据第一章绪论第一章绪第一章绪论第一章绪弟一旱硒化1．1前言改革开放以来，我国沿海地区的城市经济得到了快速开展，城市的规模也在不断地扩张，众多的工程工程的建设以围海造陆的方向拓展，逐渐地由陆地往海边延伸。我国沿海地区软土具有很强的区域性，并且环境成因复杂，如我国的渤海、津塘地区、长江三角洲及珠江三角洲等广泛分布着厚度很大的淤泥、淤泥质土等超软土，其不利于工程的特点是含水率非常高、高压缩性、孔隙比非常高、低强度低渗透性以及埋藏深厚等，这些地区根底设施逐渐增多，地基处理疑难Ⅻt】题也逐渐增多，特别是超软土地基对区域的开发利用影响很大，故软土地基处理已是岩土工程领域中不可回避的问题。本人在超软土地基静动力排水固结快速加固机理及设计理论研究(国家自然科学基金．工程批准号：51178122)的根底上继续进一步研究工作，本章总结超软土独特的工程性质，综述超软土处理方法及其排水体系设计等研究现状，基于前人已有的研究成果，提出本文创新点和研究内容。1．2软土与超软土的定义及特性1．2．1软土与超软土软土【2]是淤泥、淤泥质土以及泥炭质土的总称，一般是在静力或缓慢流水环境中以细颗粒为主的近代沉积物，其直径小于0．1mm的颗粒一般占土样质量的50％以上。其中淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学的作用而形成，其天然含水率大于液限、天然的孔隙比e>1．5的黏性土，而天然的孔隙比1．09S1．5的黏性土或粉土认为是淤泥质土，其c。值低于20kPa，a1．2高于0．5MPa～。高定义㈣探讨了超软土的成因，通过统计我国沿海地区超软土土性指标，推荐重度大于等于l6kN／m3，含水率小于等于70％，孔隙比小于2．0，液性指数小于等于1．4，液限小于等于1．4，无侧限抗压强度大于等于5kPa为软基，而重度小于16kN／m3，含水率大。y-70％，孔隙比大’y-2．0，液性指数大于1．4，液限大于1．4，无侧限抗压万方数据广东工业大学硕士学位论文强度小于5kPa为超软基。广东工业大学硕士学位论文强度小于5kPa为超软基。AliFakherE。]认为超软土可以定义为不敏感黏性土，其含水率高于液体的极限，并且与其屈服应力有关，而超软土的屈服应力定义为剪切应力为零的应变率。MyintWinBotS3提到超软土是～种高含水率、低剪切强度的高塑性黏土，超软土的细粒含量在70～93％之间，其堆积密度也非常低，在1．2—1．6mg／m3。叶国良等i6]认为含水率大于70％，重度小于16kN／m3，限抗压强度小于5kPa，液性指数大于1．4的流泥或淤泥可定义为超软土。?港口工程地基标准?(JTJ250．98)吲规定：淤泥性土是为在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形式，其天然含水率09>09小天然的孔隙比e>1．0的黏性土，其淤泥质土具体指标为孔隙比1．0<e<1．5，含水率36％<∞<55％；淤泥的具体指标为孔隙比1．59<2．4，含水率55％509<85％。就目前而言，国内对软土与超软土的区分并没达成统一认识，超软土的定义也没有明确提出。超软土的形成主要有两种，一是吹填造陆过程中，由于吹填区域较大，并且一次性吹填，颗粒中很细的黏粒富集于吹填出水口区域，从而形成超软土；二是第四纪全新世(Q。)文化期以来，沉积下来的滨海相和沼泽相还没有完全固结的淤泥性土。1．2．2软土特性软土【2’8，，】天然含水率很高，一般超过30％，山区软土含水率可高达70％，甚至到达200％，其饱和度一般大于90％，多呈半流塑或者软塑状态，液性指数多大于1。0，并且孔隙比大，压缩性高，其压缩系数a1-2一般为O．5～2．0MPa～，甚至可达4．5MPa一。软土的透水性很低，渗透系数一般在10。9～10-7cm／s的范围，但有的甚至低至10-10cm／s；因此，软土固结时间相当漫长。当软土地基中含有比拟多的有机质时，土中可能产生气泡致使渗流通道堵塞而引起渗透性降低。软土地基不仅变形大，而且抗剪强度很低，并且其抗剪强度与排水固结程度有着密切的关系；软土在不排水剪切时，内摩擦角趋于零，其抗剪强度主要取决于内聚力，然而内聚力的值通常小于20kPa；软土经过排水固结后，抗剪强度可有所提高，但由于极低的透水性原因，由应力改变而引起的孔隙水渗出的过程很缓慢，固其抗剪强度的增长非常缓慢；软土是一种结构性的沉积物，含有絮凝的结构，所以软士具有一定的触变性，当软土结构没受破坏时，结构还有一定强度，万方数据第一章绪论假设第一章绪论假设经过扰动，土体的结构强度就会被破坏，亲水性的矿物含量越多，软土结构性越强，软土的结构性越强，其触变性也会越明显；软土具有流变性，其主要表现为应力松弛、流动、蠕变和长期强度等特性。其应力松弛指的是在恒定变形的条件下应力随时间减少的性质；流动指的是土体变形速率随应力变化的性质；蠕变指的是在恒定力(荷载)的条件下变形随时间开展的性质；长期强度指的是土体在长期恒荷载作用条件下土的强度随时间变化的性质。1．3国内外超软土层处理研究现状1．3．1静动力排水固结法处理超软土静动力排水固结法最早由李彰明教授提出的一种软土地基处理新技术，随后并应用于深圳兴华西路段的软基(平均含水率为75．7％)处理当中，李教授【lo】对其参数的设计进行了较为具体的论述，紧用三个月时间可达四十多厘米的沉降，处理效果明显，且造价低，工期短。李彰日月【¨)等选择了深圳宝安中心区的试验区段(罗田路)对淤泥软基进行超软基(含水率为w=75％，孔隙比e=2．09)处理，设置水平和竖向排水体后分别先填1．5～1．8m厚度的土进行两遍点夯，再填O．4～1．2m厚度的土进行不同能量的点夯，对软基处理进行原位监测分析了孔压在不同夯击能作用下的增长及消散规律，如不同夯击能作用下，孔压的消散情况；由于插设竖向排水体和一定外力作用下，孔隙水在不同深度中较为容易排水，最终使得在不同深度的孔隙水压力趋于一致；夯击时，土体中孔压增长量与每次地表夯坑的夯沉量有一定的对应关系以及夯后两天左右时排水量明显增多的现象与土体中弱结合水转化为自由水有一定的关系等。通过对处理场地实时监测数据分析，进而对控制参数的设计及时调整，信息化指导施工，固结沉降效果理想。邱成君m]在李彰明教授指导下，对广州某石化仓储区软基(含水率为45．8％～104％，平均值为75．0％；孔隙比为1．517～2．992，平均值为2．09)处理工程施工采用静动力排水法进行软土地基处理，排水板以正方形布置，插设间距1．2～1．4m，砂垫层1．Om并布设盲沟与集水井，然后填0．8～1．Om厚覆盖土层，工后原位测试结果均比工前原位测试结果平均增长4．5～6．0倍，证明该工法处理类似超软土地基具有加固效果好的优点。万方数据广东工业大学硕士学位论文黄金林∽】等人对广州南沙某小岛淤泥(平均含水率为75．O％，平均孔隙比为2．087)广东工业大学硕士学位论文黄金林∽】等人对广州南沙某小岛淤泥(平均含水率为75．O％，平均孔隙比为2．087)进行处理，用强夯法的夯击机具与静力排水固结法中排水体系对软粘土地基进行能量与排水体系相适应的处理，确定软基处理参数，夯击工艺参数，通过静、动力触探试验得到地基承载力特征值分别大于180kPa和120kPa，且均超过原设计的要求。余旭东【14]结合南沙某石化仓储区静动力排水固结法软基(含水率均值75．O％，孔隙比均质为2。09)加固工程，利用量纲分析方法，考虑砂垫层比贯入阻力P．，，，砂垫层厚度办，，等效渗透系数k，软黏土层比贯入阻力P。2，软黏土层厚度幻，孔隙水压力“，单位夯击能E等物理量，研究冲击荷载作用下饱和软黏土孔压增长模型。张月[15]采用该法对超软基进行处理，其孔隙比为1．75～2．95，均值e=2．05。通过对场地实时数据测试，得出冲击荷载作用下，同一位置的浅层土体内孔隙水压力比深部土体增幅要大，土体内土压增量随着深度增加而逐渐减小；而在同一深度的不同位置处土体孔隙水压力的长消较为一致，随着夯击遍数的增加孔压增幅逐渐减小，孔压消散速率随时间增加急剧减小；并根据太沙基单向固结理论的根本假设，利用现场试验的孔隙水压力、土压力和沉降数据，提出了拟合孔压、土压和沉降的计算公式。林军华【16】在李彰明教授以广州南沙泰山石化仓储区的淤泥质(含水率均值等于75．O％，孔隙比均值等于2．09)地基处理工程为背景，结合工程实际应用，探讨静动力排水固结法处理淤泥质地基以及大面积深厚淤泥软基处理效果，并利用载荷试验、静力触探试验和十字板剪切试验等原位测试手段对加固效果进行检测。同时，在软基处理过程对孔隙水压力、土压力、分层沉降进行监测，分析实时数据，结合静动力排水固结法的根本原理，探讨了相关设计参数的依据，得出“少击多遍，逐层加固〞的施工工艺并辅以合理的竖向和水平排水体系可以获得满意的效果，淤泥层的平均端阻力和剪切强度分别提高了3．4和3．5倍，处理区工后承载力特征值分别达到120和180kPa，超过预期设计指标。李彰明，万灵[171的创造专利用于软土地基处理的冲击载荷与软土覆盖土层厚度控制方法，该创造提供一种用于软土地基处理的冲击载荷与软土覆盖土层厚度控制方法，根据冲击载荷的最大值及其对应的软土承载力特征值反计算软土覆盖土层的最终控制厚度。钱晓敏r18】在李彰明指导下，利用南沙泰山石化仓储区1期软基处理工程的现场情况进一步探讨软土之上覆盖土层(包括原覆盖土层及人工填土层)与万方数据第一章绪论静动力排水固结法中静力、排水体系和动力荷载的相互适应关系，建立了冲击荷载第一章绪论静动力排水固结法中静力、排水体系和动力荷载的相互适应关系，建立了冲击荷载下淤泥地基上覆土层合理厚度力詹的定量模型，并对模型参数中的冲击荷载允许应力比R、地基承载力特征值尼k、地基压力扩散角0进行分析讨论。刘俊雄m，在李彰明指导下，结合广州南沙现场的物理力学参数(含水率平均值为74．2％；孔隙比平均值为2．05)，基于能量守恒和动量守恒原理，将夯锤接触土体后运动简化为匀减速直线运动，把夯击能等效为附加应力，建立了一条能够较准确地计算有效加固深度的公式，并通过原位监测数据来证明该公式的可行性，为此类工程有效加固深度值提供一定的借鉴和指导意义。丘建金[20】在处理深圳某滨海超软基工程中，其超软土孔隙比为2．08，含水率为75％，对该处理方法的静力荷载、排水系统、冲击荷载的设计等进行了较为详细地说明，并初步探讨该处理方法的加固机理。李彰明、曾文秀[2H等人利用SPAX．2000(改进型)静动真三轴试验系统和多向高能高速电磁力冲击智能控制试验系统【22】分别对试样(淤泥土样取自广州南沙某地基处理工地，平均含水率为63．6％，孔隙比1．87，重度17．6kN／m3)施加典型的荷载水平及速率条件，并利用核磁共振的测试技术来探索了在典型的荷载水平及速率下，超软土中的结合水可以转化成自由水的规律以及条件，得出以下结论：1)以真三轴进行荷载速率1．6MPa／s与水平100kPa及以下的试验(对应于通常工程的荷载)，淤泥类的超软土体中非自由水不可以转化成自由水。2)高速(对应于该处理方法)的冲击荷载(荷载水平每击为3787kPa，速率631MPa／s)下，非自由水能转化成自由水；并且击数及夯击遍数越多(总夯击能量越大)，自由水就越容易析出。3)非自由水转化成自由水可忽略约束样品侧限刚度的影响。1．3．2真空预压及真空．堆载联合预压法处理超软土层在最早1952年，W．Kjellmantz，】提出了真空预压排水加固软弱土地基的根本原理，在美国由麻省理工学院所召开的加固土会议上首次发表了“利用大气压力加固黏土〞的文章。J．Chu：z4]认为真空预压控制的影响主要由孔隙水压力的变化，有必要分析孔隙水压力变化和评估使用孔隙水压力固结度。YangShenEzsj改进传统真空预压法，利用电渗法与真空联合上覆水预压法在温州某区进行超软土(含水率超过100％)地基处理，带滤纹的PVC管代替硬塑料管，与排水板缠绕，在进行了69天的处理后，表万方数据广东工业大学硕士学位论文层沉降可达39．7cm，比传统真空预压法节省工期。广东工业大学硕士学位论文层沉降可达39．7cm，比传统真空预压法节省工期。唐彤芝【26j在珠海高栏港区采用真空联合堆载预压法加固不同覆盖土(含块石较多的填土)高度(平均高度分别为2．6m，4．3m，6．7m)的超软土(孔隙比为1．794，含水率为62．6)地基，排水板打设深度为25m左右，以正方形方式，1．OmxI．Om间距布置，表层铺设50cm厚的砂垫层，抽真空满载120d，堆载80kPa，试验结果发现覆盖土层较厚有“项托〞作用且不利于下部土体压缩，覆盖土层越厚，孔压响应较滞后，堆载引起的超静孔隙水压值较小，孔压增长与消散受真空负压和填土堆载的共同作用。曹永华【27】对传统的真空预压法加以改进，先在超软土说明铺设编织布和无纺布，并在无纺布上打设塑料排水板，再设滤管抽气，最后铺设三维土工排水网代替砂垫层作排水垫层等主要工艺流程，他采用该工法对天津某新吹填区(2．5m以上软土含水率均值在75．3％～103．8％)进行处理，以膜下真空度为80kPa以上进行了为期82d左右的有效加载，最终沉降量达946mm，对于浅层超软土加固效果显著。但此工法中三维土工排水网只具备一定的刚度和强度，因此对于高填土方排水网排水会减弱甚至起不到应有作用。顾勇m】对有无砂垫层真空预压和无砂垫层真空预压再铺设砂垫层进行抗剪强度理论探究，并应用于某工程吹填疏浚淤泥(含水率70．4％～101．3％)地基处理，通过现场观测沉降、室内物理试验得出有砂垫层真空预压效果最好，在处理软基过程中砂垫层难以替代的结论。陈伟【29】对传统真空预压法的排水系统更换为整体式排水系统，试图改进排水管路被压扁而导致真空度传递的损失。试验区位于珠海高栏港的一期软基处理工程，土样含水率为153．3％，孔隙比为3．131，试验采用整体式竖向排水板(间距0．8m的正方形布置)、横向排水板(宽板)作为排水管路，在进行有效抽真空51d后地表沉降最大可达1078mm，处理过程中膜下真空度衰减率较低，加固效果得到保证。随然该法处理浅表超软土效果较佳，但遇到高填方土体，整体式排水系统不易布置。梁爱华【30】在某港产业区两处试验地采用滤管踩入式的真空排水法来加固超软土(含水率平均为86．9％，孔隙比平均为2．3)地基，排水板先绑扎在滤管上，分别以较小O．4m和O．6m的间距，正方形方式布置，随排水板插入2．5m深，同时滤管踩入淤泥里30～50cm，保持以85kPa以上真空度抽气，其余两处采用常规真空预压法处理，结果比照发现相同排水间距下，两种处理方法加固效果根本相同，但滤管式万方数据第一章绪论真空预压比常规真空预压更为经济。此法对浅层超软土地基处理较有良好前景，但第一章绪论真空预压比常规真空预压更为经济。此法对浅层超软土地基处理较有良好前景，但对于深埋超软土地基处理过程中，滤管随排水板插入而踩入时，需考虑覆盖土层对滤管损坏的因数。1．3．3排水体系B．Indraratna[3·]对土样(直径45cm，高度95cm，中心设直径为5cm的砂井)进行大尺寸三轴固结试验，在砂井周围通过取样测定土体渗透系数的变化探讨涂抹区性质与大小。试验后得出结论，砂井附近土体水平方向渗透系数减小幅度大，而竖向渗透系数没多大变化，而涂抹区直径可预估为制作砂井的套管直径的4～5倍。排水板处理软弱土地基时计算平均固结度的方法Atkinsonetal[321进行了总结了，排水板影响区域等效直径的计算，排水板性状影响渗流的计算以及等效井径的计算；并分析滤水膜与涂抹层相互间的作用，提出施工时减小排水板对土扰动的措施；讨论井阻对土体固结的影响；探讨相关的固结参数对土体固结的影响，提出改进勘察和试验的意见。R．Kerry[33]大量地对软土路基进行敏感性分析，证明了土工合成材料加筋土与塑料排水板共同作用下可有效减少地基沉降的差异及侧向变形。王宏伟【34】对两种排水板滤膜(095<0．075mm和095为O．085mm)进行滤膜淤堵试验，排水固结时，排水板滤膜随着淤堵的加剧，渗透系数k明显有下降趋势；淤堵后的排水板滤膜的渗透系数k随着土体粘粒含量的增多呈下降趋势；证明在高粘粒含量、高含水率的超软粘性土情况下，孔径较小时，淤堵明显，即使滤膜应淤堵而降低渗透系数k也比淤泥渗透系数大，所以不会影响土体固结；陈晓黎【35】等人简化真空预压法加固模型，只考虑塑料排水板中横向负压作用来针对研究塑料排水板在打设密度相同，布置方式不同的情况下对软土固结度的影响。结果说明，打设密度(排水板间距)越密，土体的固结速度越快，而且对于早期固结的效果而言，正六边形的布置与正方形的布置好于梅花形(三角形)的布置，但后期固结梅花形布置方式效果明显好于正六边形与正方形布置，并且其固结效果稳定持续最正确。虽然排水板密度越大，固结效果就越显著，但密度过密会带来工期增多，消耗增多，同时也会增多排水板回带现象，以及不经济的缺点。张巧芬[36]对排水垫层材料的排水效果做了大量的比照研究，试验材料包括中砂、细砂、细砂一1条排水板、工地的特细砂、工地石屑、工地的特细砂+1条排水板、工地特细砂一2条排水板、石属一一特细砂混合(1：1、4：1和7：3)、石屑t特细砂混合(7：3)万方数据广东工业大学硕士学位论文+1条排水板，试验结果广东工业大学硕士学位论文+1条排水板，试验结果说明中砂、细砂+1条排水板、石屑和特细砂混合(4：1)的排水效果较好。1．3．4室内模型试验王安明[37]等人把5cm干硬性黄黏土，5cm厚含淤泥粉细砂，15cm淤泥，3cm砂垫层，6cm预压土依序填入模型箱(68cm×96cm×40cm)内，静止一段时间后，对模型箱内淤泥进行冲击荷载试验(夯锤由最大高度为60cm处自由下落夯击淤泥土)，验证冲击荷载下，孔压增长的一般规律：夯击达一定击数后，浅部孔压增长趋于平缓，但深部孔压增长到峰值时刻并不与该遍夯击结束时刻同步，表现为夯击完毕后孔压增长的滞后性。夯击过程中，同一深度不同水平距离处，孔压增长的情况不一样，靠近夯点的孔压增长越快，增量也越大，夯击完成后，不同位置的孔隙水压力消散规律根本相同。Hanna[38】等对软黏土进行室内固结试验，分析在静态及循环三轴下排水与不排水条件下软黏土的物理参数与力学参数响应对灵敏软黏土抗剪强度的影响。得出先期固结压力是灵敏软黏土剪切强度建立的重要参数。MW．BOt'3采用隐式有限差分模型应用大应变理论提出和验证实验室超软土压缩测量的结果。提出和验证了超软土的大应变压缩时间因素曲线。罗智斌m】等人通过室内试验研究能量在淤泥土体内的传递规律，沉降板分层设置，利用冲击荷载作用下瞬间土压增长量与当遍夯击引起的沉降量(土层间的压缩量)的乘积来描述淤泥土体内部的能量传递规律，得出随着夯击遍数的增多，能量逐渐往下传递，主要压缩区也逐渐向下移动。但沉降量对于瞬间土压增长量存在滞后的关系，所得结论初步说明淤泥土能量可随合理的夯击遍数往下传递，加固土体。刘俊雄】利用李彰明教授自主研发冲击智能控制试验设备㈨22，以高能量夯击土体，更好的模拟工程中土体受冲击而激发的力学响应。通过设置直径360mm、高为440mm的塑料圆桶模型箱(南沙泰山石化仓储区现场实际情况，按相似比1：30，至上而下依次填入2cm素土，3cm中粗砂，39cm淤泥，孔隙比1．92，淤泥含水率为69％)，在模型箱中的土体中心进行夯击，同时考虑一维轴对称问题。试验结果发现夯击瞬间(6ms)土体上部孔压增长和下降时间都非常短；初始两遍夯击完成后，土体中部孑L压变化曲线呈双峰型；每遍夯击瞬时土体中部土压均显现为急剧增长与快速减小，增量随夯击遍数增加而趋于减小，但每遍夯后数天，土压值均大于万方数据第一章绪论夯前值，且孔压最终消散值均小于孔压初始值。刘俊雄r42，进一步的利用更大的室内第一章绪论夯前值，且孔压最终消散值均小于孔压初始值。刘俊雄r42，进一步的利用更大的室内模型箱(总高度为66。5cm，淤泥层60。0cm，含水率为70．48％，孔隙比为1．96)进行冲击荷载试验，试验结果证明：夯击作用下，土压随深度增加而增长至峰值的时间逐渐增大，有明显的滞后性通过曲线拟合得到户一0．7396h2+10．392h+20．701；夯击瞬间，同一深度的孔压增量随着与夯锤中心线的距离越大而逐渐降低；夯击瞬间，地表最大振动速度随着与夯锤中心线的距离越大而逐渐衰减。曾文秀【43】利用李彰明，钱晓敏等学者对最大容许应力比Rs邸](软土层顶面承受的最大压力与其承载力特征值的比值)相关分析研究的根底上，要得到最正确冲击能w，就需要求出P值，因为P值与冲击能w的大小直接相关，所以只要确定公式中R(最大容许应力)、4(夯锤底面积)、以(冲击荷载传至软土层项面应力作用面积)、O-(静覆盖土层的自重应力)和厶(地基承载力特征值)，最终可以得cz到最正确冲击能的计算公式形：三：11二竺：!!二：塾：竺!!!(坠二丝)：。rEl吴坤标【47】对吹填超软土(含水率为85％，容重为14．79kN／m3)进行真空预压室内模型(模型箱长为1．2m，宽为1．2m，高为1．5m)试验研究，探讨二次插板对膜下真空度的影响，排水板插板间距为30cm，淤泥厚度为1．1m，淤泥外表铺30cm砂垫层，试验结果说明一次插板时，真空度随深度增加衰减越快，沉降初始阶段较快，50小时内达8cm沉降值，完成了总沉降40％，而二次插板后，膜下真空度上升快，且随后一直稳定，土体最终沉降值近3cm，可知在前期真空预压过程中，已完成大局部沉降，二次插板能使土体沉降进一步加大，说明其有效提高超软土加固效果。虽然室内条件可满足二次插板，但工程实际中高填土下的超软土难以实现二次插板。张大军m】等人结合广州某化工品仓储区软基(淤泥软土层平均厚度超过12．0m；含水率平均值为75．5％；孔隙比平均值为2．11)处理工程，分析排水体系中的排水板间距、插板深度等主要影响加固效果的因素，验证了1)同种塑料排水板布置方式不一样和同一排水板间距不同插板深度，都对淤泥处理的固结效果不一样；2)底部透水层不存在的条件下，排水板插设深度越大，加固效果越好；冲击荷载作用后，存在持续一定时间的剩余作用力，在排水体系和剩余力共同作用下孔隙水压力逐渐消散，沉降量和土压力也持续增长。为了进一步探究排水体系与沉降量之间的关系，张大军[49]利用模型箱(总高度为66．5cm，淤泥层60cm，含水率为70．48％，孔隙比为1．96)，设计不同排水间距(7cm，4cm，5cm)来探究在静动力排水固结法下排万方数据广东工业大学硕士学位论文水体系与沉降量之间的关系。试验得出以下结论：冲击荷载作用下，沉降量随孔压广东工业大学硕士学位论文水体系与沉降量之间的关系。试验得出以下结论：冲击荷载作用下，沉降量随孔压变化幅度越大而越大，呈正相关，并根据排水板的间距与沉降之间的关系拟合出s=O．177L2—3．355L+20．83；通过孔隙水压力在冲击结束后依然增长的现象，说明对堆载预压后的淤泥进行冲击试验，会产生明显的后续剩余应力。1．3．5数值模拟郭青[50】根据南沙石化库区软基处理实测资料，模拟静动力排水固结法加固地基，建立二维有限元计算模型，用土体变形特征采用摩尔．库伦本构关系进行模拟，预测和分析处理过程中软基竖向位移的变化规律，指出模拟计算值与实测资料相近，数值分析对工程实践有一定指导意义。余成华【51】等应用改进的剑桥模型，使用FLAC三维有限差分软件对珠江三角洲某段高速公路的地层数据进行袋装砂井排水固结软基处理的流固耦合模拟，指出软土地基表层沉降和分层沉降的模拟数据能与实操数据较好吻合，能为实际工程提供指导。Kolaytsz】等利用matlab中的人工神经网络算法工具尝试通过对软土压缩指数预测的方式进行沉降预测，得出与Levenberg．Marquardt算法相符合的结果，预测结果较好。应群勇【s，】等应用修正剑桥模型，使用有限元软件模拟软黏土在路堤堆载作用下，不同填土厚度时其内部的位移场、应力场以及坡脚位置土体水平位移的变化规律，分析了其填土厚度及破坏性状，并将数值模拟结果与现场实测结果进行比对，研究指出最大填土厚度可以以坡脚位置土体水平位移的变化规律和计算模型的收敛性进行预测。张甲峰【54】等应用软土蠕变模型对浦东国际机场软土地基进行研究，使用Plaxis2D有限元软件模拟打设塑料排水板和超载预压的工序实施情况，探究这两项工序进行软基处理的特性，并将模拟结果与实测数据进行比对，指出运用Plaxis2D软件的软土蠕变模型计算出的沉降值与实测值比拟1．4本文研究目的与思路1．4．1研究目的及思路鉴于国内外对深埋超软土地基处理的研究较少，局部学者基于静动力排水固结万方数据第一章绪论法对超软土地基处理的研究内容主要围绕超软土力学响应规律、超软土的加固机理第一章绪论法对超软土地基处理的研究内容主要围绕超软土力学响应规律、超软土的加固机理以及工法上设计参数等问题来开展研究；而关于真空．联合堆载预压法而言，大局部