發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 21:05

　　 近幾年隨著西部地區(qū)的快速發(fā)展,其工程建設(shè)也被推向一個(gè)新高度,廣泛存在于西部地區(qū)的黃土和黃土狀土卻在這些地區(qū)的工程建設(shè)中造成了諸多問(wèn)題。由于西部地區(qū)地勢(shì)高低差異較大,黃土分布廣泛,水土流失嚴(yán)重,在日益增多的工程建設(shè)中,為保證建筑面積,擴(kuò)大建筑場(chǎng)地,工程中逐漸出現(xiàn)了大面積的大厚度非均勻填挖場(chǎng)地。這些場(chǎng)地的出現(xiàn)雖緩解了用地緊張,城市擁擠等問(wèn)題,但相應(yīng)的也出現(xiàn)了與地基變形相關(guān)的病害問(wèn)題,對(duì)于黃土地區(qū)大厚度填挖場(chǎng)地相關(guān)問(wèn)題的研究迫在眉睫。本文以蘭州九洲城住宅小區(qū)地基變形整治項(xiàng)目為依托,針對(duì)填土地區(qū)地基變形的相關(guān)問(wèn)題,采用MIDAS-GTS巖土軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)非均勻填挖場(chǎng)地的相關(guān)病害問(wèn)題進(jìn)行模擬研究,提出針對(duì)該項(xiàng)目病害整治的工程措施,并對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬驗(yàn)證,旨在為類似非均勻填挖場(chǎng)地的設(shè)計(jì)施工及變形預(yù)測(cè)提供實(shí)際工程意義。本文的主要結(jié)論如下:(1)首先對(duì)非均勻填挖場(chǎng)地在不同填筑方式下,受自重、加載及浸水作用發(fā)生的變形規(guī)律進(jìn)行了模擬計(jì)算,分析研究后可得:自重、加載及浸水對(duì)強(qiáng)風(fēng)化砂巖和中風(fēng)化砂巖影響甚微,可忽略不計(jì);不論是水平填筑、斜向填筑或者臺(tái)階式填筑,填筑方式對(duì)土體的總變形量影響較少;加載條件下土體沉降變形加速,但受附加荷載作用產(chǎn)生的變形量對(duì)填土場(chǎng)地的影響比自然沉降要小,可見(jiàn)加載只對(duì)土體的沉降速率有影響;在土體浸水后,場(chǎng)地沉降變形急劇增大,說(shuō)明浸水對(duì)黃土地區(qū)非均勻填土場(chǎng)地的影響很大。(2)通過(guò)分析填筑方式對(duì)場(chǎng)地沉降變形的影響,引出對(duì)大厚度填挖場(chǎng)地在不同地勢(shì)條件下,受自重、附加荷載及浸水作用的整體變形規(guī)律的研究。模擬主要分水平、溝形和臺(tái)階場(chǎng)地,對(duì)其進(jìn)行填筑后,分別分析三種地勢(shì)條件下,填土場(chǎng)地發(fā)生沉降或濕陷變形的規(guī)律,由分析可知,三種填筑方式下,沉降變形都發(fā)生在填土深度最大處,自重作用和附加荷載對(duì)填土的總沉降量影響較小,在施工中可通過(guò)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)壓予以減小或消除;而浸水作用下的填土場(chǎng)地則變形量巨大,由此可知,在黃土地區(qū)大厚度填土場(chǎng)地的施工中一定要做好場(chǎng)地的防排水措施。(3)結(jié)合對(duì)填土場(chǎng)地不同條件不同工況的數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)九州城住宅小區(qū)的病害地基進(jìn)行了分析,可知該建筑場(chǎng)地在施工前存在較大地形差異,建設(shè)時(shí)對(duì)其進(jìn)行填挖處理并修建使用后,場(chǎng)地出現(xiàn)了地基不均勻沉降或局部浸水沉陷等現(xiàn)象,基礎(chǔ)各部分的沉降或沉陷量大小不一,引起上部結(jié)構(gòu)之中相應(yīng)的產(chǎn)生額外的應(yīng)力和變形。究其原因?yàn)樵�填筑�?chǎng)地底面起伏較大,上部填土厚度較大、不均勻且具有強(qiáng)烈的濕陷性,受地表水下滲、管道破裂出水浸濕影響后,土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,強(qiáng)度迅速降低,地基發(fā)生了顯著沉降變形,引起上部結(jié)構(gòu)開(kāi)裂傾斜。(4)以九洲城住宅小區(qū)某一病害地基為例進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,取自重作用、加載作用及局部浸水作用進(jìn)行模擬,設(shè)置對(duì)照組,進(jìn)行沉降變形規(guī)律和應(yīng)力分析,由結(jié)果可知,地基處理可以極大程度的減少填土場(chǎng)地的沉降變形;不同的填筑方式不僅影響沉降變形的速率,且影響土層中的應(yīng)力分布;局部浸水后可知,填土于地基內(nèi)部發(fā)生較大變形,繼而引發(fā)建筑底部樁基和筏板發(fā)生變形,導(dǎo)致建筑物發(fā)生開(kāi)裂、傾斜、下沉等。(5)針對(duì)該小區(qū)地基病害原因,提出相關(guān)整治措施進(jìn)行治理,之后通過(guò)數(shù)值模擬,對(duì)進(jìn)行加固處理后的地基進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,結(jié)果表明,整治后的地基土穩(wěn)定,樁和筏板受力均勻,地基整體和局部均未發(fā)生變形,地基加固措施較好。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU753
【部分圖文】：

1.1 研究背景及意義近年來(lái)，隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的提出以及實(shí)施，我國(guó)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展取得相當(dāng)大的進(jìn)展，由此帶動(dòng)了城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、人口發(fā)展等，在社會(huì)各方面快速發(fā)展的同時(shí)，也遭遇到源源不斷的難題，但難題也是機(jī)遇。在這個(gè)契機(jī)下，西部地區(qū)大力開(kāi)展城市建設(shè)，從住宅到出行，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，用以滿足國(guó)家和人民日益增長(zhǎng)的各項(xiàng)需求。但眾所周知，我國(guó)中西部地區(qū)雖然地廣人稀，土地資源較其他地區(qū)豐富，但其地質(zhì)地貌復(fù)雜，物資相對(duì)匱乏，且這里黃土遍布，尤以西北部黃土高原地區(qū)為最，這也導(dǎo)致該地區(qū)成為世界聞名的生態(tài)最為脆弱，水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，造成這種現(xiàn)象的原因究根結(jié)底是黃土特殊的工程物理力學(xué)性質(zhì)。黃土本身所具有的遇水濕陷性，與其極高的孔隙率和極強(qiáng)的透水性分不開(kāi)，由于極不穩(wěn)定的工程性質(zhì)和在西部地區(qū)的大量分布，在黃土地區(qū)大興土木進(jìn)行建設(shè)，便遭遇了如：地基變形沉降、浸水濕陷、上部結(jié)構(gòu)因其下部沉降或沉陷發(fā)生變形裂縫甚至損毀等工程問(wèn)題，如圖 1.1~1.4 所示，因此解決與黃土的相關(guān)的病害問(wèn)題便顯得尤為重要。

1.1 研究背景及意義近年來(lái)，隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的提出以及實(shí)施，我國(guó)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展取得相當(dāng)大的進(jìn)展，由此帶動(dòng)了城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、人口發(fā)展等，在社會(huì)各方面快速發(fā)展的同時(shí)，也遭遇到源源不斷的難題，但難題也是機(jī)遇。在這個(gè)契機(jī)下，西部地區(qū)大力開(kāi)展城市建設(shè)，從住宅到出行，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，用以滿足國(guó)家和人民日益增長(zhǎng)的各項(xiàng)需求。但眾所周知，我國(guó)中西部地區(qū)雖然地廣人稀，土地資源較其他地區(qū)豐富，但其地質(zhì)地貌復(fù)雜，物資相對(duì)匱乏，且這里黃土遍布，尤以西北部黃土高原地區(qū)為最，這也導(dǎo)致該地區(qū)成為世界聞名的生態(tài)最為脆弱，水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，造成這種現(xiàn)象的原因究根結(jié)底是黃土特殊的工程物理力學(xué)性質(zhì)。黃土本身所具有的遇水濕陷性，與其極高的孔隙率和極強(qiáng)的透水性分不開(kāi)，由于極不穩(wěn)定的工程性質(zhì)和在西部地區(qū)的大量分布，在黃土地區(qū)大興土木進(jìn)行建設(shè)，便遭遇了如：地基變形沉降、浸水濕陷、上部結(jié)構(gòu)因其下部沉降或沉陷發(fā)生變形裂縫甚至損毀等工程問(wèn)題，如圖 1.1~1.4 所示，因此解決與黃土的相關(guān)的病害問(wèn)題便顯得尤為重要。

圖 1.3 黃土邊坡失穩(wěn) 圖 1.4 黃土地基上部建筑物開(kāi)裂針對(duì)以上問(wèn)題，本文以“黃土地區(qū)非均勻填挖場(chǎng)地變形規(guī)律研究”為題，以蘭州九洲城住宅小區(qū)地基變形整治項(xiàng)目為依托，針對(duì)工程項(xiàng)目本身存在的問(wèn)題，使用Midas GT巖土軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)非均勻填挖場(chǎng)地在自重狀態(tài)下、施工完成后以及建筑物修筑完畢投入使用后的地基沉降變形規(guī)律進(jìn)行模擬研究，并對(duì)病害整治結(jié)束后地基的變形進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)，由此提出對(duì)該項(xiàng)目日后的防護(hù)措施，其成果也將為類似非均勻填挖場(chǎng)地的設(shè)計(jì)施工及變形預(yù)測(cè)提供參考。1.2 研究對(duì)象及范圍近年來(lái)，得益于國(guó)家對(duì)西部發(fā)展的支持，原本發(fā)展較落后的濕陷性黃土地區(qū)，在工程建設(shè)飛速發(fā)展的同時(shí)，也逐漸出現(xiàn)了以大厚度濕陷性黃土為代表的一系列問(wèn)題。隨著這些地區(qū)建設(shè)項(xiàng)目和規(guī)模的增多增大，從低階地發(fā)展到高階地，由河谷平原往黃土塬梁、峁拓展的工程措施應(yīng)運(yùn)而生，開(kāi)山填洼、人工造地逐漸成為用地緊張最主要的解決辦法，但大規(guī)模的建設(shè)帶來(lái)了發(fā)展的同時(shí)，也催生了與大厚度黃土填挖及濕陷性黃土變形相關(guān)的一系列問(wèn)題，為這些地區(qū)的建設(shè)帶來(lái)了歷史機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。由
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本文編號(hào)：2885204