长江口导堤软粘土地基在波浪荷载作用下强度软化的特性研究

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1、天津大学硕士学位论文长江口导堤软粘土地基在波浪荷载作用下强度软化的特性研究姓名：闫玥申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘润20070601摘要海洋上的建筑物会经历风，波浪和地震等环境荷载的侵袭，这些往复荷载的作用不但增加了作用在结构物上面的作用力，同时也会使地基土的力学特性发生变化。尤其是软粘土地基，往复荷载使地基中的孔隙水压力上升，有效应力降低，从而使软粘土的强度下降而抗变形能力减小。一般称这种现象为强度软化。现行酶港工地基簌范对于结构物所受的波浪力有较充分的考虑，僵对于鲡俺考虑波浪往复荷载作用下地基土的强度软化效应则未作规定。

2、．2003年长江口导堤的建设工程中，一场寒潮大浪使地基土发生了强度软化，部分沉箱发生了l至5m的附加沉降。这次事故给工程技术人员敲响了警钟，同时也激发了这方面的研究兴趣。本文结合长江口导堤工程试验段的破坏和成功重建的实例，对波浪荷载作用下地基土的软化特性和结构物的稳定性分析方法进行了分析研究，其体内容包括以下几个方面：(1)本文蓄先根据静三轴和动兰轴的试验结果，分析了长江叠导堤破坏鲍原因。与常规的动三轴试验方法不同，本次试验对地基土的加荷过程进行了比较系统的模拟：先对试样施加上部结构引起的旖载，然后施加波浪造成的动荷载，在试验后立即对测量

3、静荷载作用下的剪切强度，与试验前的静强度数值榴比以判断试样强度的软化程度。根据试验结果，判定长江口导堤的地基中粉土层并没有发生液纯耨明显镌强度软化，两软粘土层发生了程度较大的强度软化。(2)根据汉森承载力计算公式对长江口导堤在地基土发生强度软化前后的地基承载力进行了分析计算。结果表唆，在地基±发生强度软化以前，导堤是稳定的：但在地基中的软粘士层发生强度软化后，地基就会发生整体破坏致使导堤失稳。(3)根据静三轴和动三轴试验结果分析了将地基加固后酌强度软纯情况，并对导堤的整体稳定性进行了分析，结果证明加固后的地基可以抵抗设计波浪的作用，保持整

4、体稳定。(4)探讨软粘土地基在动荷载作用下的震陷发生的可能性和震陷量的计算方法。关键词：软粘±波浪蓊载循环荷载沉降强度ABSTRACTInthedesignofoffshorestmcthreswhichareexperiencingwind，waveormicro—quakes，theresidualdeformationcontrolofthestructureafterbeingcompletedisofprimaryimportance，Tosimulatethecharacteristicsofthesubsoil’Sbenea

5、thsuchstructures，itis．necessarytOunderstandtheresidualdeformationlawofthesubsoilsunderrepeatedorcyclicloadin[；，DuringconstructingadikeinYangtzeEstuary,someofthecaissonsweresinkingintothesoftfor1-Smorslidingawayabout20mfromtheoriginalplacewhenastrongstormwasattackingthisar

6、ea．DynamictriaxialtestwerecarriedOuttosimulatethebehavioroffoundationsoilunderwaveloading．BasedonagreatnumberofundrainedtriaxialtestsofthechosensUtyclayunderrepeatedloads，mathematicalmodels。areformulatedtopredicttheresidualdeformationsundersingle—andmulti-levelrepeatedstr

7、esses。111ctestresultsshowthattheexcessivesettlementandlateralmovementofthecaissonsaleduetothestrengthweakeningofthesoRclayduringthestrongstorm．Meanwhileitisfoundthattheresidualdeformationunderundrainedrepeatedloadsiscomposedoftwoparts：olleresultingfromunloadingtozeroofthe

8、firstrepeatedstresscycle；theotherduetotheresidual表formationaccumulatedduringthecyclicstressproce