沉井基礎(chǔ)負(fù)壓下沉過程的模擬分析.pdf

1、負(fù)壓下沉技術(shù)在海洋工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)用比較廣泛，但是在橋梁工程沉井基礎(chǔ)的下沉施工過程中，使用該技術(shù)能否取得理想的效果，國內(nèi)外可供參考的工程試驗資料及研究文獻(xiàn)較少。本文以馬鞍山長江大橋科研小沉井負(fù)壓下沉試驗為基礎(chǔ)展開研究，所做的主要工作及取得的成果如下：
　　 首先，通過文獻(xiàn)調(diào)研，總結(jié)了現(xiàn)今國內(nèi)外各種沉井基礎(chǔ)下沉技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，重點介紹了負(fù)壓下沉法技術(shù)的理論及應(yīng)用。為了能夠順利完成預(yù)期的研究工作，做了充分的理論鋪墊，掌握了

2、負(fù)壓下沉過程中下沉深度、真空度、涌砂量等的計算方法及設(shè)計施工過程中的相互影響。
　　 其次，通過科研小沉井負(fù)壓下沉試驗，在認(rèn)真分析試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得到了一些初步的結(jié)論：對于深下沉沉井基礎(chǔ)，真空負(fù)壓下沉方法有效果但是下沉過程困難；真空度大小有限，負(fù)壓下沉驅(qū)動力不足；下沉循環(huán)過程中涌砂現(xiàn)象明顯，增大了沉井基礎(chǔ)的下沉難度。
　　 最后，通過建立精細(xì)的有限單元模型，模擬試驗條件下沉井基礎(chǔ)負(fù)壓下沉的過程，分析沉井下沉過程中滲流場隨

3、著下沉深度和真空度等因素變化而變化的規(guī)律、沉井結(jié)構(gòu)及周圍土體的應(yīng)力及變形情況。對比經(jīng)驗公式法，利用滲流場有限元模擬結(jié)果來計算負(fù)壓下沉阻力的有限元法更具有可信度。而后使用有限元法計算結(jié)果反向推導(dǎo)出經(jīng)驗公式法的折減系數(shù)值。計算結(jié)果表明，經(jīng)驗公式法和有限元法在折減系數(shù)的取值上相差大，經(jīng)驗公式法不適合用來計算本次試驗中的沉井負(fù)壓下沉阻力；同時，有限元法反推得到的折減系數(shù)小也說明了現(xiàn)有試驗條件下負(fù)壓引起的滲流減阻效果不佳。利用靜力平衡理論與有限元