本文關鍵詞：船閘引航道模袋混凝土護坡設計優(yōu)化及試驗研究

  更多相關文章： 模袋混凝土 破壞機理 穩(wěn)定性 設計優(yōu)化 試驗研究

【摘要】：模袋混凝土護坡具有整體性好、耐久性好、地形適應性強、施工速度快并可以在水下鋪設充灌等特點,在內(nèi)河護坡、搶險修復等工程得到廣泛應用。本文將以長溝船閘引航道模袋混凝土護坡為例進行設計優(yōu)化和試驗研究,主要內(nèi)容和結論如下：(1)通過調(diào)查模袋混凝土護坡的破壞方式,分析研究模袋混凝土護坡破壞機理,研究認為模袋混凝土護坡的破壞主要分為崩塌型破壞和整體滑移型破壞兩種方式。崩塌型破壞破壞原因分為兩種,第一種是護坡混凝土裂縫與局部隆起造成岸坡在模袋下被掏空,第二種為河水沖蝕或者滲流等因素造成坡腳處被掏空,進而發(fā)展成坡體被掏空。整體滑移型破壞的主要原因是降雨因素和河道水位與地下水位高差較大這兩方面。(2)利用有限元岸坡穩(wěn)定分析方法,結合模袋混凝土護坡結構的受力情況,以長溝船閘引航道模袋混凝土護坡為例,研究模袋混凝土岸坡的穩(wěn)定性,結果表明,當安全系數(shù)為3.4時,坡體塑性區(qū)貫通,模袋混凝土護坡遭到破壞,同時建立了混凝土與岸坡坡面土界面之間抗滑穩(wěn)定計算模型,計算結果滿足抗滑穩(wěn)定性要求。(3)對船閘引航道模袋混凝土護坡進行設計優(yōu)化,首先選取了設計參數(shù)中的模袋厚度,根據(jù)薄板的彈性曲面微分方程,推導出在考慮船行波的情況下,模袋混凝土厚度的計算公式,同時以船舶撞擊下模袋混凝土護坡是否產(chǎn)生裂縫作為依據(jù),建立模型進行優(yōu)化,結果表明：綜合考慮經(jīng)濟性與安全性,研究段模袋混凝土護坡的厚度降低到150mm是可行的。其次通過計算表明探測點SMl所處的模袋混凝土板不滿足混凝土規(guī)范中的撓度要求,由此認為護坡設計參數(shù)中需引入土體壓實度,通過假定對SM1點五種土體壓實度的表層土下沉量進行計算,當土體壓實度優(yōu)化為92%時,達到規(guī)范要求,符合經(jīng)濟性原則。(4)通過對資料的整理和總結,分析了影響模袋充灌的因素,確定混凝土水灰比保持不變的前提,選取了土壤含水量與水下施工這兩個不同因素進行試驗,通過試驗調(diào)整充灌所需混凝土的和易性(坍落度),針對本工程,第一組土壤含水量試驗得出的結論為推薦土壤含水量為24-26%,坍落度為225-235mm。第二組水上、水下施工試驗得出的結論為當模袋混凝土護坡同時存在水上和水下這兩種施工形式時,推薦采用水上水下相同的混凝土坍落度,坍落度為235-245mm,當模袋混凝士護坡僅僅為單一的水下護坡形式時,推薦坍落度為230-235mm。本文模袋混凝土護坡設計參數(shù)優(yōu)化方面的結論爭取為模袋混凝土護坡的設計工作提供一個強有力的技術支撐,現(xiàn)場試驗方面的結論在模袋混凝土施工中具有良好的推廣價值,可供施工技術人員借鑒。
【關鍵詞】：模袋混凝土 破壞機理 穩(wěn)定性 設計優(yōu)化 試驗研究
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U641.211
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 模袋混凝土護坡國外研究發(fā)展概況11
• 1.2.2 模袋混凝土護坡國內(nèi)研究發(fā)展概況11-13
• 1.3 論文研究內(nèi)容13-14
• 1.4 組織結構14-16
• 第二章 模袋混凝土護坡破壞機理16-24
• 2.1 自然岸坡破壞形式16
• 2.2 自然岸坡破壞因素及破壞機理16-19
• 2.2.1 降雨因素17-18
• 2.2.2 地下水因素18
• 2.2.3 船行波因素18
• 2.2.4 地震因素18
• 2.2.5 其他因素18-19
• 2.3 模袋混凝土護坡破壞形式與機理19-23
• 2.3.1 崩塌型破壞19-22
• 2.3.2 整體滑移型破壞22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 船閘引航道模袋混凝土護坡穩(wěn)定分析24-44
• 3.1 有限元岸坡穩(wěn)定分析方法24-29
• 3.1.1 有限單元法基本理論24-27
• 3.1.2 土的本構關系及屈服準則27-28
• 3.1.3 混凝土的本構關系28-29
• 3.2 強度折減法基本原理29-30
• 3.2.1 強度折減法29-30
• 3.2.2 安全系數(shù)的定義30
• 3.3 模袋混凝土護坡穩(wěn)定計算模型30-41
• 3.3.1 長溝船閘引航道護岸工程基本情況30-32
• 3.3.2 模袋混凝土護坡結構的受力分析32-34
• 3.3.3 計算模型的建立34-38
• 3.3.4 自然岸坡下的穩(wěn)定性分析38-39
• 3.3.5 模袋混凝土護坡的穩(wěn)定性分析39-41
• 3.4 模袋混凝土護坡抗滑穩(wěn)定性分析41-42
• 3.5 本章小結42-44
• 第四章 船閘引航道模袋混凝土護坡設計優(yōu)化44-68
• 4.1 模袋混凝土厚度計算與設計優(yōu)化44-58
• 4.1.1 考慮抗漂浮和抗冰推的厚度計算44-45
• 4.1.2 考慮船行波作用的模袋混凝土厚度計算45-52
• 4.1.3 厚度設計優(yōu)化52-58
• 4.2 土體壓實度設計優(yōu)化58-66
• 4.2.1 表層土下沉量的計算58-63
• 4.2.2 土體壓實度設計優(yōu)化63-66
• 4.3 本章小結66-68
• 第五章 船閘引航道模袋混凝土護坡施工工藝參數(shù)試驗研究68-74
• 5.1 影響模袋充灌因素分析68-69
• 5.2 不同土壤含水量模袋混凝土護坡灌注所需的和易性試驗69-71
• 5.3 水上水下施工時模袋混凝土護坡灌注所需的和易性試驗71-73
• 5.4 本章小結73-74
• 第六章 總結與展望74-76
• 6.1 總結74-75
• 6.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻78-80

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本文編號：790606