水下真空預(yù)壓中真空產(chǎn)生機(jī)制、預(yù)壓加固機(jī)理及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文水下真空預(yù)壓中真空產(chǎn)生機(jī)制、預(yù)壓加固機(jī)理及其應(yīng)用技術(shù)研究姓名：張敬申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：閆澍旺20061101A b s t r a c tS o R s o i l i s d i s t r i b u t e d i nt h ev a s t a r e ao ft h ew o r l dw i t h p o o rp r o p e r t y ·V a c u u mp

2、r e l o a d i n gi s p o p u l a rs o f ts o i l i m p r o v e m e n tt e c h n o l o g y I n c i v i l ，P o r t ，c o m m u n i c a t i o n ，a n d h y d r a u l i c e n g i n e e r i n g ．U s u a l l y ，V a c u u m p r e

3、 l o a d i n g 1 Sl i m i t e di n l a n d b e c a u s eo ft h ec o m p l e x i t y o fu n d e r w a t e r e n g i n e e r i n ga n d t h eu n c e r t a i n t y o f m e c h a n i s m i n u n d e r w a t e r v a c u u m p

4、 r e l o a d i n g ．W i t h t h ed e v e l o p m e n tt h ec o n s t r u c t i o n a n dt e c h n o l o g y ，t h er e s e a r c h a n da p p l i c a t i o no fu n d e r w a t e rv a c u u mp r e l o a d i n g c a nb e p

5、o s s i b l ea n dn e c e s s a r y ·T h es t u d yw a sd i r e c t e dt o w a r dt h er e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n to f t h em e c h a n i s mo fu n d e r w a t e rv a c u u m p r e l o a d i n g t e c

6、h n i q u e ，t h e e q u i p m e n t f o r v a c u u m p u m p i n g a n dt h et e c h n o l o g i c a l p r o c e s s f o r i m p l e m e n t a t i o no f u n d e r w a t e r v a c u u m p r e l o a d i n g ·D u r

7、i n g t h e f e a s i b i l i t y s t u d y ，t h e e x i s t i n g l a n d - b a s e d v a c u u m p u m p i n ge a u i p m e n t w a s t e s t e di nt h ew a t e r a n d r a t i o n a l l ya n a l y z e db yw a y o fc o

8、 m b i n l n gt h e o r e t i c a i r e s e a r c hw i t hm o d e lt e s t i n g ．I tw a sk n o w n f r o m t h el a b o r a t o r yt e s t st h a t ，t h el a n d ．b a s e d v a c u u m e q u i p m e n t w a s c a p a b

9、l eo f p r o d u c i n g a v a c u u m o f9 5t o7 5k P a a n d t h e yc o u l db eu s e d i nu n d e r w a t e rv a c u u mp r e l o a d i n g ·T h e w o r k i n gm e c h a n i s mo f t h ew a t e ro nt 叩o f t h es

10、e a l i n gm e m b r a n ew a ss t u d i e dt h r o u g hl a b o r a t o r y m o d e l t e s t sa n dt h e o r e t i c a la n a l y s e s ．T h ep r e - l o a d sp r o d u c e d b yt h eu n d e r w a t e r V a c u u mp r

11、e l o a d i n g e q u a lt h e s u mo f t h e w a t e rp r e s s u r eo n t h es e a l i n gm e m b r a n ea n d t h ev a c u u m b e n e a t h t h es e a l i n gm e m b r a n e ·I nt h el a b o r a t o r yt e s t s

12、 ，w h e nt h ew a t e r h e a dw a s 10 m ，t h ew h o l e w a t e r p r e s s u r e( 1 o o k P a ) c o u l db e c o n v e r t e d i n t o p r e —l o a d s ．D u r i n g t h ei m p l e m e n t a t i o n o tu n d e r 、Ⅳa t

13、e r v a c u u mp r e l o a d i n g ，t h e i n f i l t r a t e d f l o wo fw a t e rf r o mo u t s i d et h eb o u n d a r yo f s o i lb e i n gc o n s o l i d a t e d w o u l d n ’tr e s u l ti nt h e f a i l u r eo f t

14、h es o i lm a s s ·D u r i n gt h el a b o r a t o r yt e s t s ，t h ec h a n g eo f j e t t i n gp a r a m e t e r sw i t h t h ew a t e r d e p t hi n d i f j F e r e n tc i r c u m s t a n c e sd u r i n gv a c u

15、 u m p u m p i n gw a s a l s os t u d i e d t o a c h i e V eas e r i e so f r e g u l a rp a t t e r n s ．A n dt h el a b o r a t o r ym o d e l t e s t so f u n d e r w a t e rV a c u u mp r e l o a d i n g h a v e v

16、e r i f i e d t h e w o r k i n g m e c h a n i s m o f u n d e r w a t e r v a c u u mp r e l o a d i n ga n d t h ec o n v e r s i o no f w a t e r p r e s s u r ei n t op r e ·l o a d s ·B a s i c t h e o r

17、y a n dg o v e r n i n g e q u a t i o n so fu n d e r w a t e r v a c u u mp r e l o a d i n gw e r ef i r s t l yi n t r o d u c e d ．B a s i cp r o c e s s o fu n d e r w a t e rv a c u u m p r e l o a d i n ga n a l

18、y s i su s i n g 1 F i n i t ee l e m e n tm e t h o dw a s i n t r o d u c e d ．T h e nu s i n g f i n i t e e l e m e n t m e t h o d ，an u m e r i c a l s t u d y o n t h ep r o c e s so f u n d e r w a t e r v a c u