[发明专利]悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法

权利要求书

1.一种悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于步骤如下：

a、通过试验确定爆破作用前后土体地质参数的变化量，并根据该变化量将土体扰动范围划分为若干个扰动区，同时确定爆破作用对不同扰动区土体的强度折减系数f；

b、通过有限差分软件FLAC建立海堤地基的整体计算模型，按步骤a确定的土体扰动范围划分有限元网格；

c、选用适合于饱和软土的弹塑性本构模型，根据步骤a确定的不同扰动区强度折减系数f，分别设定不同动力扰动区的土体强度参数；

d、进行初始地应力的计算，验证所述弹塑性本构模型的合理性和准确性；

e、进一步数值计算，得到工后沉降与时间、荷载等的关系，分析和预测工后沉降量，总结不同工况下地基土工后沉降变化规律；

所述饱和软土的弹塑性本构模型表示为：

式中，E_t为切线变形模量，R_f为破坏应力比，c和分别为土的粘聚力和内摩擦角，f为爆破作用对土的强度折减系数，p_a为大气压力，K、n为试验常数，σ₁为三轴试验的轴压，σ₃为三轴试验的围压。

2.根据权利要求1所述的悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于：步骤a中试验方法如下，首先测定爆破前后土体各部分的不排水剪切强度Cu和含水量W，测试范围从爆破中心向四周逐渐扩展，然后整理试验数据，绘制不排水剪切强度Cu和含水量W随测试点到爆破中心距离变化的曲线，最后对比分析爆破前后土体地质参数的变化规律，并将土体扰动范围划分为三个扰动区。

3.根据权利要求2所述的悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于：所述土体扰动范围划分根据爆破前后土体不排水剪切强度Cu的变化量确定，对于不排水剪切强度Cu弱化量为50-100%的区域，划分为一级扰动区（1）；对于不排水剪切强度Cu弱化量为20-50%的区域，划分为二级扰动区（2）；对于不排水剪切强度Cu弱化量为0-20%的区域，划分为三级扰动区（3）。

4.根据权利要求2或3所述的悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于：三个扰动区土体强度折减系数分别表示为，

f1=cu-cu1cu,f2=cu-cu2cu,f3=cu-cu3cu]]>

式中，Cu为爆破前土体的不排水剪切强度，Cu₁、Cu₂、Cu₃为爆破后三个扰动区土体的不排水剪切强度。

5.根据权利要求1或2或3所述的悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于：所述海堤地基的整体计算模型采用地基横截面的二维模型。

6.根据权利要求1或2或3所述的悬浮式海堤的工后沉降计算预测方法，其特征在于：所述海堤地基的整体计算模型采用的原则包括，

A、边界条件设定为外边界水平方向固定，竖直方向自由，底边边界X、Y方向均固定，上部边界为自由边界；

B、地基土中的初始应力场有模拟实际开挖或填土过程后得到，并在此基础上将位移场置零后施加荷载以计算相应的变形值。