隨著人口快速增長和經濟的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段圍海造陸工程更加具有鮮明的時代特點。本文主要針對圍海造陸工程中的高程系統(tǒng)進行了優(yōu)化研究。首先對建造圍埝、形成陸域、軟基加固三大組成部分分別進行研究優(yōu)化,再綜合考慮高程系統(tǒng)對各部分產生的影響,提出優(yōu)化思路,尋求使工程投資最為經濟的方案。 在圍埝斷面的優(yōu)化過程中,采用BZ軟件對不同斜坡坡度與肩臺寬度方案組合進行整體穩(wěn)定性分析,經過技術經濟比選得出滿足結構穩(wěn)定性且造價最低的優(yōu)化截面;在地基處理方面,運用ABAQUS有限元軟件對真空預壓法下軟土地基沉降量進行計算與分析,計算結果與實測數(shù)據(jù)擬合較好,驗證了模型的可行性。另外,綜合考慮塑料排水板間距對軟基加固時間與費用的影響,得出工程中最優(yōu)排水板間距;在陸域的形成過程中,隨著圍埝結構頂面高程的提高,需要吹填的淤泥高程升高,而后期所需補填土量小;反之,如果圍埝結構頂面高程降低,則后期補填土量大。由于砂土補填料較吹填淤泥費用價格更高,會對陸域形成的造價產生很大的影響。根據(jù)上述規(guī)律提出優(yōu)化思路:調整圍埝堤頂高程,改變吹填淤泥厚度與補填土量,綜合考慮建埝——吹填——加固三大部分造價的變化,對不同泥面高程不同吹填面積方案進行比選,得出圍海造陸工程中高程優(yōu)化結論。 研究表明在深水條件下,小面積及中等面積吹填中建議采用滿足規(guī)范和穩(wěn)定性要求的低圍埝型式。而在大面積吹填中,高圍埝結構優(yōu)勢性明顯;在淺水條件任意面積吹填工程均選取高圍埝結構方案最為經濟。
【學位單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：P75
【部分圖文】：

圖 3-3 Mohr-Coulomb 模型中得屈服面上圖為Mohr-Coulomb屈服面在 平面的形狀及它與Drucker-Prager屈服面，Tresea 屈服面的相對關系。3.3.3 豎向排水體地基簡化計算方法將豎向排水體打入軟土地基中用來縮短土體的排水距離，能達到快速排水固結的目的。這里所說的豎向排水體包含普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板。豎向排水體地基實際上是典型的三維固結問題，但是由于三維有限元分析本身的工作量巨大，計算非常繁雜。根據(jù)一般的有限元計算方法，采用將砂井轉化為砂墻，再對砂井間距和砂井滲透系數(shù)進行等效的調整，但是這樣仍然較為復雜不易于在工程中推廣應用。豎向排水體的主要作用是縮短排水距離，加速土體固結的作用。換言之，為了達到加固土體排水固結的目的，可以直接增加土體的滲透系數(shù)。根據(jù)固結度等效的原則，可以得出土體的豎向滲透系數(shù)與豎向排水體等效，從而將豎向排水體加固的軟土地基等效簡化成為滲透系數(shù)較大的天然層狀地基進行計

圖 3-6 加固區(qū)土體豎向沉降云圖繪制加固區(qū)中心點地表處沉降值與時間對應關系曲線，并與實測結果進行對比，如圖 3-7 所示，可以看出，有限元計算得出的沉降結果可以分為兩大部分，一部分為插板期產生的沉降，主要是由上部吹填土自重引起，另一部分為真空預壓期間產生的沉降。為了更好地擬合實測結果，與工程實際相符合，考慮了真空設備突發(fā)事故，停電等一些不可抗拒因素。分段模擬了真空預壓過程，根據(jù)監(jiān)測報告在實際工程中插板過程產生的沉降為 0.87m，這與模擬出的插板期沉降擬合較好。有限元計算得出的時間-沉降曲線與實測結果擬合較為吻合，能夠較好的模擬出真空預壓過程。

圖 3-6 加固區(qū)土體豎向沉降云圖繪制加固區(qū)中心點地表處沉降值與時間對應關系曲線，并與實測結果進行對如圖 3-7 所示，可以看出，有限元計算得出的沉降結果可以分為兩大部分，分為插板期產生的沉降，主要是由上部吹填土自重引起，另一部分為真空預間產生的沉降。為了更好地擬合實測結果，與工程實際相符合，考慮了真空突發(fā)事故，停電等一些不可抗拒因素。分段模擬了真空預壓過程，根據(jù)監(jiān)測在實際工程中插板過程產生的沉降為 0.87m，這與模擬出的插板期沉降擬合。有限元計算得出的時間-沉降曲線與實測結果擬合較為吻合，能夠較好的出真空預壓過程。

【參考文獻】

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本文編號：2820897