数值模拟大面积真空预压强对周围环境影响的研究.pdfVIP

数值模拟大面积真空预压对 周围环境影响的研究 StudyonImpactofLargeAreaVacuumPre—Compactionwith NumericalSimulationuponSu~oundingEnvironment 陈皴华 上海建工集团股份有限公司 200080 摘要：结合上海某大面积真空预压工程实例，通过Plaxis软件数值模拟研究大面积真空预压对周围环境的影响，从而 分析工地地表和深层土体在真空预压下的沉降和水平位移变化。此次模拟所得数据，可为类似工程的环境保护提供借 ～ 鉴。 关键词：真空预压 数值模拟 周围环境 地表沉降 水平位移 中图分类号：TU753．8 ／文献标识码 B 【文章编号】1004一lOO1(2012}o3—0180--03 真空预压法是在软黏土中设置竖向塑料排水带或砂 2 数值建模 井，上覆盖薄膜封 闭，抽气使膜 内排水带、砂层等形成部分 真空状态，排除土中的水分，使土预先固结以减少地基后期 2．1模型建立、 沉降的一种地基处理方法。由于加固区内的土体会收缩变 我们采用岩土工程专业有限元分析软件 Plaxis进行数 形，这将会对加固区外地层会产生影响，例如导致周围建筑 值模拟。 (构筑 )物的开裂，地下管线的移位、变形等。 有限元分析中，土体和搅拌桩采用平面应变 15节点 本文以上海某工程为例，通过Plaxis软件进行建模， 2-D等参单元。土体采用Mohr-Coulomb破坏准则。考虑到 由此得出数值，模拟确定大面积真空预压对周围环境的影 搅拌桩有挡水作用，本身渗透系数很小，故在搅拌桩周边设 响，从而为以后真空预压地基加固的周边建筑保护提供数 置界面单元。通过在加固区域地表添加排水单元drain模 据参考，降低施工对周边环境的影响。 拟真空膜下铺设的砂垫层。 数值分析中加固区计算宽度为 20m，加固区左侧周边 1 工程概况 环境计算宽度为 40m，计算深度取地表下 30m。模型边界 1．1 地质条件 条件采用标准边界，即模型底部限制水平和竖向位移，两侧 此次真空预压地基加固区域位于上海浦东，地基土为 限制水平位移。分析中不考虑超载情况，并且忽略搅拌桩对 1m左右厚度的素填土，地下水位较浅，仅为 0．5m左右。勘 于土体的约束作用。 察的深度内存在层厚 2m左右的粉质黏土、厚度 6m左右 2．2 真空预压的模拟 的淤泥质粉质黏土、厚度约 7m的淤泥质黏土，其中夹有约 根据真空预压施工方案，预压区土体表面各点的孔压 1．5m的黏质粉土层。 应当为-80kPa以上，故数值模拟中令加固区土体表面孔 1．2 地基处理方案 隙水压为-80kPa，土体 内部孔隙水压随深度呈线性变化。 加固区域为长条形，总面积约为 24600m。根据加固 在预压区之外，假定土体表面孔隙水压为 0kPa。因此，可 以 方案，排水管三角形布置，间距 1．5m，插打深度 l4．5m，膜 得到本工程真空预压模型(图1)。 下真空度大于 80MPa。周边密封墙采用 西700mill双轴水 3 模拟结果分析 泥黏土搅拌桩，搭接长度为200mill。真空膜下铺设 500mill 砂垫层。卸压标准为加固区域沉降40cm。 3．1 沉降分析 根据图2、图3所示的数值模拟结果可知：加固区内土 体最大竖向位移为38．1Clll；场地外土体在靠