真空联合堆载预压周围地基变形试验研究及有限元分析

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真空联合堆载预压是加固软土地基的有效手段,在我国沿海地区得到了广泛应用。但真空联合堆载预压对周围地基变形的影响问题渐渐显露出来,引起了工程界和学术界的关注。本文以某热电厂周边软基加固工程为背景,结合现场监测数据分析,评价了高压旋喷隔离墙减少真空联合堆载预压对周围地基变形影响的效果,并对其进行有限元数值模拟和分析比较。通过数值模拟方法,分析了真空联合预压对周围地基变形影响的主要因素和影响规律。本文主要研究工作和结论如下:  (1)通过现场监测,表明打设高压旋喷隔离墙后,隔离效果明显。在隔离墙附近变形出现陡变。不管是沉降还是水平位移,在隔离墙保护范围内的测点,其值减小幅度均较大,小于设计要求的5cm。监测数据表明,隔离墙厚度对隔离效果有一定影响,稍薄的隔离墙产生的隔离效果要略微差些。  (2)利用ABAQUS有限元软件提供的UMAT用户子程序接口,采用考虑单元应力和模量修正的邓肯-张模型,基于砂井地基砂墙化方法,对工程实例进行平面应变有限元分析,并与现场监测结果进行了比较,结果较为吻合。  (3)利用经验证有效的平面应变有限元方法分析有无隔离墙、不同隔离墙位置、不同隔离墙厚度、不同堆载高度等情况下真空联合堆载预压对周边地基变形的影响。结果表明:打设隔离墙后沉降和水平位移分别可减少13cm和10cm。隔离墙厚度超过1.4米后,单纯依靠增大厚度对减小周围地基变形效果并不显著。隔离墙离加固区边界距离不同对外侧地基变形减小效果相似,内侧变形则随距离增加而有所增加。堆载高度越高,加固区周围水平位移量越小。实际工程中可采用不同堆载高度联合隔离墙方法减小加固区周围地基变形。  
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