荷載作用下河道淤泥氣泡混合土地基承載力發(fā)揮及破壞機(jī)理.pdf

1、蘇州作為江南地區(qū)比較典型的水網(wǎng)地區(qū)，境內(nèi)分布的大大小小的河道有2萬(wàn)余條，為了保持河道清潔及環(huán)境質(zhì)量，需要定期對(duì)河道進(jìn)行疏浚清淤，由此會(huì)產(chǎn)生大量的疏浚淤泥，基于資源有效利用以及環(huán)境保護(hù)的目的，以疏浚淤泥為原料土對(duì)其進(jìn)行輕量化處理后作為工程用土是一種切實(shí)可行的河道淤泥規(guī)模化有效利用途徑。而作為工程填料土應(yīng)用時(shí)，需要分析河道淤泥氣泡混合土地基在荷載作用下的承載性狀、破壞模式及承載力指標(biāo)，以便為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本文采取模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)合的

2、方法對(duì)河道淤泥氣泡混合土地基進(jìn)行探究，并給出適用于河道淤泥氣泡混合土地基承載力計(jì)算公式。
　　首先采用室內(nèi)模型試驗(yàn)研究氣泡摻入量對(duì)河道淤泥氣泡混合土地基承載力影響及地基破壞模式。使用的原料來(lái)源為蘇州某河道的疏浚淤泥，采用分級(jí)加載的方式，對(duì)模型地基進(jìn)行載荷試驗(yàn)，每種配合情況實(shí)施兩次并行試驗(yàn)，模擬河道淤泥氣泡混合土地基受荷變形直到破壞的全過(guò)程，研究結(jié)果表明河道淤泥氣泡混合土作為地基材料時(shí)破壞首先從加載板角尖處開(kāi)始，而后向地基縱向與橫向

3、發(fā)展，直至地基破壞，地基破壞主要是以變形為主，呈現(xiàn)局部剪切破壞模式，試驗(yàn)表明地基破壞范圍隨著氣泡摻入量的增加而增大，裂縫寬度逐漸變大，河道淤泥氣泡混合土地基的承載力隨著氣泡摻入量的增加而降低。
　　而后采用ABAQUS有限元數(shù)值計(jì)算軟件模擬模型試驗(yàn)，通過(guò)模擬得到的p～s曲線以及加載板底部塑性貫通時(shí)荷載值與試驗(yàn)得到地基極限荷載值進(jìn)行比較，說(shuō)明數(shù)值計(jì)算模型和選用的Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則的合理性，然后對(duì)固化劑摻量和基礎(chǔ)埋深對(duì)河

4、道淤泥氣泡混合土地基承載力的影響進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，進(jìn)一步研究河道淤泥氣泡混合土地基承載力發(fā)揮機(jī)理與特征，分析得到河道淤泥氣泡混合土地基的極限承載力隨著固化劑摻入量的增大而增加，且有基礎(chǔ)埋深時(shí)，地基的極限承載力會(huì)提高。
　　最后基于載荷試驗(yàn)得到承載力值及已有地基承載力理論，因?yàn)楹拥烙倌鄽馀莼旌贤吝€是屬于典型的粘性土范疇，所以假設(shè)河道淤泥氣泡混合土地基破壞面形成圓弧形滑動(dòng)面，采用地基發(fā)生局部剪切破壞模式情況時(shí)需要對(duì)地基土強(qiáng)度進(jìn)行折減處理的