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沿海沿江围堤堤基主要为软土,具有黏粒含量高、含水率高、孔隙比大、强度低、透水性差、高压缩性等特征,严重影响着工程建设期、运行期的安全及稳定,在整个过程中特别需要注意沉降问题。对围堤堤基进行沉降监测、预测、数值分析研究可指导施工并作为设计预留超高的依据,其工程意义十分重大。
为研究堤基沉降规律,基于预测理论、固结理论,借助编程软件、数值模拟软件,以南汇东滩N1围区围堤工程勘测、沉降监测资料为依据,对该工程围堤堤基沉降进行预测、计算、数值分析,并对结果和实测数据对比分析。得出如下结论和规律:
(1)在对N1围区围堤工程相关勘测、监测资料分析的基础上,研究了实测沉降量随时间和填土高度的变化规律,并结合地层分布及其特性选择典型断面进行分析,总体上堤基沉降量、沉降速率与土层分布关系密切,随填土高度增加,沉降量呈“S”形变化。
(2)基于双曲线法、三点法以及灰色GM(1,1)模型预测理论,借助MATLAB软件编制程序,利用监测断面点实测沉降数据,对施工期间沉降和最终沉降量进行预测,获得了不同标准下的沉降预测模型公式,经实测数据检验及误差分析,各个预测公式是可靠的,在合理的预测时间内适用于堤基沉降预测。
(3)基于摩尔—库仑模型、修正剑桥模型和饱和土体的Biot固结理论,对概化后的模型采用ABAQUS软件进行堤基的沉降一时间变化关系以及超孔隙水压力消散的情况进行数值模拟分析。模拟结果较好地反映了围堤分层填筑施工阶段和恒载期的沉降变化以及沉降量和超孔隙水压力消散随时间的变化规律。
(4)将围堤分层填筑数值模拟和实测沉降量进行对比分析,结合围堤的填筑施工过程和现场沉降监测成果,对软土堤基最终沉降量及工后沉降量进行预测,并对规范规定最终沉降量计算公式进行了适当改进,结果较切合实际,可作为今后设计参考依据。
为研究堤基沉降规律,基于预测理论、固结理论,借助编程软件、数值模拟软件,以南汇东滩N1围区围堤工程勘测、沉降监测资料为依据,对该工程围堤堤基沉降进行预测、计算、数值分析,并对结果和实测数据对比分析。得出如下结论和规律:
(1)在对N1围区围堤工程相关勘测、监测资料分析的基础上,研究了实测沉降量随时间和填土高度的变化规律,并结合地层分布及其特性选择典型断面进行分析,总体上堤基沉降量、沉降速率与土层分布关系密切,随填土高度增加,沉降量呈“S”形变化。
(2)基于双曲线法、三点法以及灰色GM(1,1)模型预测理论,借助MATLAB软件编制程序,利用监测断面点实测沉降数据,对施工期间沉降和最终沉降量进行预测,获得了不同标准下的沉降预测模型公式,经实测数据检验及误差分析,各个预测公式是可靠的,在合理的预测时间内适用于堤基沉降预测。
(3)基于摩尔—库仑模型、修正剑桥模型和饱和土体的Biot固结理论,对概化后的模型采用ABAQUS软件进行堤基的沉降一时间变化关系以及超孔隙水压力消散的情况进行数值模拟分析。模拟结果较好地反映了围堤分层填筑施工阶段和恒载期的沉降变化以及沉降量和超孔隙水压力消散随时间的变化规律。
(4)将围堤分层填筑数值模拟和实测沉降量进行对比分析,结合围堤的填筑施工过程和现场沉降监测成果,对软土堤基最终沉降量及工后沉降量进行预测,并对规范规定最终沉降量计算公式进行了适当改进,结果较切合实际,可作为今后设计参考依据。