高速公路路基强夯加固机制分析

为探讨强夯对软土路基的加固效果,选取宿新高速公路典型地质条件路段,应用强夯置换法处理软土地基,在试验段确定3个试验点分别针对无碎石垫层、20 cm碎石垫层和40 cm碎石垫层3种工况进行试验,对试验过程中孔隙水压力的消散进行观测,得出超孔隙水压力随夯击能累计而增加,同时伴随消散而减少,使得峰值出现时间的早晚与夯点夯击顺序密切相关;对试验前后土体力学参数进行定量分析,发现垫层较厚的场地,随着孔隙水压力消散结束,在强夯试验结束一段时间后,土体颗粒间紧密接触,新吸附水逐渐固定,土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增加。分析结果表明,强夯虽破坏了土体原有结构,但总体上提升了土体强度,加固效果明显。     

强夯法设计参数的确定与现场试验研究

结合实际工程现场测试试验结果,提出了应用现场试验结果选择强夯单位夯击能及有效影响深度,强夯击次数和夯击遍数,夯点间距及布点间距等强夯参数的方法.通过施工现场强夯过程孔隙水压力场分布的测试、土层中垂直变形和水平变形的测定、夯击数与夯沉量的测试,得到强夯加固软粘土地基时孔隙水压力随深度、距离的变化规律及夯击数与夯沉量的变化规律,根据这些变化规律有效选择相关强夯法设计参数.     

大颗粒红砂岩高填方路基强夯加固理论与试验研究

假设夯坑周边隆起量较小,夯坑下土柱的侧向变形可忽略,夯坑的体积等于土体夯后孔隙减小的体积,强夯前后土柱质量不变,按照体积相同的原则等效为一圆柱体,推导出大颗粒土体在夯击时其压实度、孔隙比与有效影响深度的理论计算公式以及夯沉量、孔隙比、压实度与夯击能量之间的理论计算公式,利用这一理论对常吉高速公路的路基加固进行施工设计。研究结果表明：理论计算结果与实测结果较吻合,证实了上述理论的有效性;强夯后土体的压缩模量提高15％,夯沉量随夯击次数的增加而逐渐减小。     

强夯加固湿陷性黄土路基的瞬态动力数值模拟

用三维有限单元法数值模拟计算了黄土路基单点多次夯击过程,在算例中给出了邯长高速公路夯击过程中地基内各点的应力、位移变化规律图形.并将计算结果与强夯法施工现场的测试结果作了比较.为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径.     

强夯击数对强夯效果的作用分析

根据一此强夯工程的实例资料，探讨了夯沉量的变换规律，并分析发现地基内部孔隙水压力，竖向压应力的分布特点。由此结合碰撞理论，波动理论和固结的基本理论，论述了强夯击数对强夯效果的作用，得出了一些很有意义的认识。     

强夯加固回填土地基振动特性的三维数值模拟

基于ABAQUS有限元软件,采用大变形几何非线性三维有限元方法对回填土地基强夯施工引起的振动特性进行了研究.在有限元分析中,提出了强夯塑性加固区的判断标准,考虑每次夯击后回填土体塑性区的开展范围并对加固区内的土性参数进行调整,以此实现对强夯多次夯击过程的模拟.在此基础上分析了土体振动加速度、速度的特性及其变化规律,以及夯击能量对于土体振动特性的影响.在研究振动加速度峰值和速度峰值的衰减特征的基础上,得到了回填土地基强夯振动的影响范围.计算结果与实测数据吻合较好,验证了研究方法的可靠性.研究方法和结论对类似的强夯工程有一定的参考价值.     

荷载循环冲击下跑道软土沉降及孔压变化

飞机起飞降落时荷载循环冲击机场跑道区软土,软土区机场跑道沉降变形对机场安全运行造成影响。采用强夯模拟荷载循环冲击作用,分析软土的承载能力变化。研究发现:随着冲击次数N增加,孔隙水压力有明显上升,但增长速率减缓;软土的沉降量开始快速增大,随后沉降量增速减缓;夯击能越大,则软土的沉降量越大;平板荷载试验中荷载与沉降量呈现近似线性关系,夯点间的沉降量大于夯点下方的沉降量,不同荷载交替循环压实作用效果较好。该研究成果将为机场跑道软土区地基处理提供技术参考。     

某软土地基强夯试验研究

以某软土地基处理工程为背景,对现场试验区的强夯参数进行设计、试验以及检测。测试结果表明：采用强夯法处理后的地基能够满足工程需要,并可以确定强夯施工的单点最佳夯击能、夯点间距、夯击遍数、间歇时间、有效加固深度等工艺参数。该场区强夯试验的成功,可为大面积工程设计、施工提供借鉴。     

高能级强夯处理抛填路基的有效加固深度

高能级强夯的加固效果显著,应用范围越来越广泛,有效加固深度是评判加固效果和确定强夯方案的重要指标。以10000 kN·m高能级强夯加固某抛填路基工程为背景,采用FLAC 3D有限差分软件进行单点多次夯击的强夯数值模拟,以夯击后的应力为标准来计算有效加固深度。结果表明：随夯击次数的增加,有效加固深度先增大后稳定,6击后有效加固深度的增幅极小。经正交试验和极差分析得到土体参数对强夯有效加固深度的敏感性排序。落距和锤重与有效加固深度呈正相关关系,锤径则为负相关关系。锤重对有效加固深度的影响大于落距,在夯击能相同时,重锤低落所得到的累计夯沉量与有效加固深度均更大。提出强夯有效加固深度估算公式,并实现了量纲统一,该公式与模拟结果偏差较小,可供同类型强夯工程参考。     

不同夯击方式下地表土体振动衰减规律研究

利用ABAQUS有限元软件建立大变形冲击模型,对6000kN·m能级不同夯击方式下的强夯引起的环境振动进行数值模拟研究,得到了离夯点不同距离处地表土体的加速度时程曲线,通过分析,获得了不同夯击方式下地表土体的振动衰减规律.结果表明:强夯引起的加速度随时间迅速衰减,周期在0.5s左右,强夯振动属于中低频范畴,同一夯点多次夯击时不会出现振动的叠加现象;不同夯击能组合、不同夯锤半径对"近场"及"远场"地表土体加速度的影响不同,对地表土体的振动衰减规律的影响也有所不同.     

地基土强夯加固模式及加固范围计算

通过一代表性强夯处理填土地基事例,在大量的测试资料及春他有关强夯文献资料广泛分析的基础上,作出了强夯加固模式图;并根据强夯地基土密实改变的特点、夯沉量与强夯加固深度的关系,建立了填土地基强夯有效加固深度及加固宽度的计算公式。该公式同样对其他较均质的非饱和土体适用,对估算地基加固范围,尤其是在试夯时估算地基加固范围,从而对强夯施工设计有很好的指导作用。     

宁波某项目强夯法加固地基的有限元分析

以宁波某实际工程为例,介绍了有限元分析在强夯法加固回填土地基中的应用．通过对不同夯击能作用下加固深度和竖向沉降的分析,结合Menard经验公式和规范方法,在验证有限元分析合理性的基础上起到指导工程设计的作用．研究表明,有限元方法能较好的模拟回填土地基在强夯冲击荷栽作用下的动力响应,本文对有限元方法在强夯地基处理中的应用具有参考价值．     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

长期反复荷载作用下软黏土地基的变形特性

软黏土地基在长期反复荷载作用下容易产生变形大、沉降时间长且难于预测等问题。针对该问题,通过太沙基一维固结理论,求解了矩形及梯形反复荷载作用下软黏土地基的一维固结解析解;利用ABAQUS有限元软件,提出了一种反复荷载作用下软黏土地基长期固结变形的数值分析预测方法。利用该方法结合工程实例详细分析了反复荷载下软黏土地基沉降、孔隙压力和有效应力及孔隙比等随时间的长期发展变化规律,发现沉降量与反复荷载的水平加载段时间成正比;孔隙水压力的最终发展趋势是围绕0值上下波动;有效应力随着加载次数逐渐增加;孔隙比的变化与土层深度、加载大小与加载次数有关,并将不同荷载类型下的模拟值、理论值和实测数据进行了分析比对,发现等效的反复荷载下的沉降曲线与实测值吻合较好。     

强夯孔隙水压力回归分析模型

设计强夯试验 ,动态观测了超静孔隙水压力的变化。考虑深度、单点总夯击能、夯击遍数、累加平均夯击能、渗透性和时间等因素对超静孔隙水压力变化的影响 ,利用回归分析 ,提出了强夯孔隙水压力数学模型 ,用此模型可以确定强夯施工时的夯间时间间隔。     

淮河干流香浮段疏浚泥固结度室内试验研究

针对淮河干流香庙—浮山段高含水率疏浚泥进行了能够测试底部孔压的一维固结试验,研究了土样变形和底部孔压随固结时间的变化规律,探讨了基于太沙基固结理论建立的变形时间曲线法（Casagrande法）和超静孔压消散法得到的两种固结度的差异性状。结果表明：Casagrande法判断主固结完成时,超静孔压消散没有完成,残余超静孔压约为荷载增量的10%~20%;随着竖向荷载的增加,利用两种方法确定的主固结沉降的差异程度随外加荷载呈半对数线性变化;以真空排水工法为例,分析了基于Casagrande法和超静孔压消散法得到的主固结沉降差异程度。     

路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究

透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。