不同厚度红砂岩填土中夯击能量的加固范围研究

通过设计室内单点冲击试验,研究不同厚度红砂岩填土中夯击能量的加固范围。试验结果表明,根据累计夯沉量与累计夯击能的关系方程,可估算出不同夯击能所对应的土体夯沉量;夯击能在土体中的影响宽度沿深度方向先增大后减小;基于土体沉降量和密度变化与加固范围的关系,推导出加固深度和加固宽度的理论计算公式。     

强夯动应力的量测及现场试验研究

结合常吉高速公路强夯补强加固路基工程,做了大型的现场试验。在试验路段布置了43个土压力盒,运用动态应变仪记录了强夯动应力的传播和衰减过程,并尝试用动应力的传播与衰减曲线说明冲击波在土体中的传播。试验结果表明:强夯对红砂岩填土路基的加固效果明显,强夯动应力也相当明显,强夯动应力在水平方向的衰减速度比竖直方向快,竖直方向的影响范围比水平方向大;强夯法加固地基的影响深度远大于有效深度;随着夯击次数的增加,有效加固范围内的动应力增加明显,但在3～5击后基本稳定;从动应力等值线图上也可分析出强夯作用时压缩波、剪切波、瑞利波的作用范围。     

强夯能量对饱和吹填土地基加固效果的影响

目前,强夯法加固吹填土地基应用很广,然而在吹填土地基加固的工程实践中所采取的单点夯击能量选择方面的分歧却相差很大。依托某油库区的吹填土地基工程,选用工程地质条件非常相近的3个场地分别进行不同能量的强夯试验,根据3种不同夯击能量下的强夯试验结果,比较不同强夯能量下,夯坑沉降量随着夯击次数和夯击遍数的变化趋势、孔隙水压力的演化过程、侧向位移和地表沉降的变化过程;最后,结合静力触探试验、标准贯入试验和荷载试验结果对不同强夯能量下吹填软土地基加固效果进行分析。研究表明,强夯能量是影响吹填土地基加固效果的重要因素,较大的夯击能量并不有利于吹填土地基的加固,存在一个最佳的强夯能量,在该能量下强夯的效果最好。     

煤矸石地基在强夯冲击荷载作用下的物理模型试验研究

 为了研究强夯法加固煤矸石地基的加固效果,了解强夯过程中不同深度处动应力分布规律,测定不同夯击能的有效加固深度,进行室内模型试验研究。用DH5939动态应变仪采集不同夯击能、不同击数、不同测点位置煤矸石地基中的动应力。试验结果表明：单击夯沉量随夯击次数的增加而减小。在夯击次数相同情况下,单击夯击能越大,夯沉量也越大。在强夯作用下,动应力主要为单一的波峰,没有明显的第二波峰,作用时间极短,动应力达到峰值所需的时间明显小于衰减时间。沿夯锤不同深度的动应力达到峰值具有明显的时滞性,在同一深度,随着夯击能、夯击次数的增加,动应力也相应增加。另外,强夯后煤矸石地基的物理力学特性指标如压实度、黏聚力等较夯前有较大提高,夯击能越大,提高幅度越明显,夯击能相同时,距夯点位置越近,提高幅度越明显。满足实际工程需要的最佳夯击能约为3 000 kN•m,最佳夯击击数为7～9击。该成果不仅适用于强夯法处理煤矸石地基,对其他松散易碎介质如建筑渣土的强夯地基加固也有一定的参考价值。     

强夯法加固煤矸石地基动应力模型试验研究

通过强夯法加固煤矸石地基物理模型试验,用 DH5939 动态应变仪完整地记录了强夯每一击作用下煤矸石地基中的 动应力 ,系统地研究了不同夯击能和夯击次数作用下不同深度煤矸石地基动应力的分布特征及其衰减规律。结果表明,在强夯冲击荷载作用下,动应力为单一的波峰,沿夯锤不同深度的动应力达到峰值具有明显的时滞性。强夯动应力在水平方向的衰减速度比竖直方向快,竖直方向的影响范围比平方向大。在相同的夯击能作用下,动应力峰值随深度衰减很快,近似呈负幂指数规律衰减。另外,对不同的测点,在夯击能一定的条件下,随着夯击次数的增加,有效加固范围内的动应力增加明显,但在 3 ～ 6 击后基本稳定。研究为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径。     

强夯法加固堰塞坝料的室内模型试验研究

为丰富堰塞坝开发利用理论，指导堰塞坝浅层密实加固处理工程，基于相似定律对堰塞坝料进行了不同能级的室内强夯模型试验，综合采用宏-细观方法分析了强夯能量引起的动应力发展和传播规律、内部变形规律、颗粒破碎和加固效果等。试验结果表明：随着夯击次数增加，由于堰塞坝料密实度提高、颗粒重排列、破碎及填充的叠合效应，夯锤有效加固范围内的动土压力峰值整体呈波动上升趋势。强夯过程中能量逐渐从表层传递到深层，同时强夯能量随深度具有较大的耗散，动应力峰值随深度呈现快速衰减的趋势。由于风化严重，强夯引起了明显的颗粒破碎现象。强夯对松散宽级配堰塞坝料的加固效果明显，不同能级强夯后其锥尖阻力大幅提高，但夯击能超过一定数值时，增大夯击能对加固效果提升有限。基于本次易贡堰塞坝料模型试验，最佳夯击能约为6000 kN·m。     

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10 000kN·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。     

强夯法在皖江软土路基处理中的应用

软土路基因其土层分布复杂,物理力学性质差异较大,加固路基土体成为市政道路处理的迫切需要。依托皖江城市带市政道路处理工程,分析了各遍强夯下的加速度效应及夯坑沉降规律,并用荷载试验评价了强夯路基的处理效果。研究结果表明,峰值加速度受夯点距离的影响,在近距离处峰值加速度较大,且衰减较快;随着距离的增大,其值逐渐减小,且衰减量较小,地表加固距离大约为30m,竖直方向加固深度为6m左右;夯击次数对夯沉量有重要影响,超过一定击数后,土体得不到加固;荷载试验得到了路基承载力特征值120k Pa,超过了其设计承载力特征值。     

低能量强夯结合轻型井点降水地基加固的试验研究

选用不同布点方式、夯击能、夯击次数、降水方案及填土方式等参数进行现场低能量强夯试验,并对强夯试验前后采用多种手段进行测试。应用统计分析方法对试验结果进行对比分析,讨论了强夯施工参数的变化对粉土地基加固效果的影响,对强夯加固粉土地基过程中的有关施工参数提出一些建议。     

高真空击密法加固滨海吹填土地基试验研究

采用高真空击密法加固某滨海饱和吹填砂性土地基。试验结果表明：1）井点强降水能迅速降低夯前地下水位和静孔隙水压力,有效抑制强夯时产生的超静孔隙水压力的增长;2）不同夯点产生的动应力对土体沿深度产生叠加效应,深度为（2～3）倍夯锤直径处的土体强度提高最显著,且夯点间距越小加固效果越好,但对有效加固深度没有明显影响;3）加固...     

黄泛区软弱夹层结构地基强夯现场试验

为探究黄泛区软弱夹层地层条件下强夯加固效果,采用4种不同的夯击能在鲁西黄泛平原区进行现场试验,研究了强夯过程中软弱夹层的夯沉量、超孔隙水压力以及强夯前后地基承载力、土质力学性质变化规律。结果表明:超孔隙水压力消散速率非常快,24 h后超孔隙水压力消散90%;强夯加固效果显著,地基承载力最大可提高80%;选择单夯1 800 kN·m夯击能加固经济合理,夯后土体物理性质明显提高;对于黄泛区含有软弱夹层地层结构,可用超孔隙水压力为自重应力10%估算强夯有效加固深度,有效加固深度约为7 m;对比不同夯击能下Menard加固深度公式,在一般夯击能条件下,实际加固深度与Menard加固深度较为接近,在较大夯击能下,Menard公式并不适用;所得结论对该区域地基加固有一定的指导作用。     

动力排水固结法加固软基的若干问题

对动力排水固结法与动力固结法在加固机理、施工工艺、适用范围等方面进行了比较,对目前采用该法施工的工程实例进行了分析,指出了动、静荷载联合作用加固软土地基时的临界填土厚度和孔隙水压力的主要影响因素,提出了有效加固深度的范围及最佳夯击能的确定方法。     

强夯加固深度预测的神经网络方法研究

拟用神经网络方法对强夯加固深度进行预测。从国内的若干强夯工程实例中,选取了干重度、孔隙比、主夯击能、夯点间距等强夯加固深度的八个影响因素的相关数据,对相应数据按一定方法分类整理,把这些数据输入到一套基于神经网络方法的FORTRAN程序中对其进行训练,最后用该经过训练程序对两项工程进行加固深度预测。预测结果证明了此种方法不仅有效可行,而且具有工程实用价值和应用前景。     

强夯法地基处理浅析

对强夯法处理地基的一些问题进行了探讨 ,包括有效加固深度、夯击能量级别、夯点位置等内容 ,指出强夯法在某种程度上比其它地基加固方法更为广泛和有效     

高铁无碴轨道路堑基床换填厚度与动力稳定

 针对武广高速铁路无碴轨道红黏土路堑基床换填厚度的确定问题,基于室内动力试验与现场动力响应测试成果,分别采用临界动应力法、动剪应变法初步评价红黏土路堑基床的长期动力稳定性,给出同时满足动强度和动变形条件的基床最小换填厚度理论值。在此基础上,综合考虑铁路路基构造要求、实测路基动响应影响深度、红黏土的特殊工程性质、安全储备等因素,给出便于工程应用的红黏土路堑基床最小换填厚度建议值。含水比、围压对基床换填厚度的影响表现为：换填厚度随含水比的增大而增大,随围压的增大而减小。对比分析表明：如果高铁无碴轨道路基满足动变形条件,则动强度条件就自动满足;动变形是高铁无碴轨道路基长期动力稳定的控制因素;动剪应变法是一种优于临界动应力法的高铁无碴轨道路基长期动力稳定性评价方法。研究成果为高速铁路无碴轨道路堑基床换填厚度的确定提供新的思路。     

强夯法在路基处理中的应用

强夯是处理填土路基十分有效的措施,通过实际工程的应用和试验,对有效加固深度和夯击能的选择进行了深入的探求与证明,从工程地质分析,路基加固方案的确定,设计,强夯检验等方面介绍了强夯法的具体施工过程,为其以后的应用提供了可靠的参考依据。     

强夯加固粉土地基试验研究

在某机场飞行区进行强夯加固浅层粉土地基的现场试验,对地表沉降、地下水位和孔隙水压力等进行了监测,并在试验后进行静力触探试验和标准贯入试验。结果表明:强夯处理后消除了地层6 m深度范围内粉土地基的液化,同时改善了该范围内土层的工程性质。强夯前需采取降水措施,可有效避免出现夯坑内积水和场地局部液化现象,强夯加固产生的超静孔隙水压力消散比较快。强夯施工间隔1 d后不同深度的超静孔隙水压消散比例都超过80%,间隔5 d后超静孔隙水压基本消散,点夯加满夯处理的加固效果整体上好于满夯,并且较小单击夯能和较多夯击次数的点夯施工工艺可以获得较好的加固效果,采用1 500 kN.m夯能点夯两遍和800 kN.m夯能满夯一遍的施工工艺较为合理。     

土工格栅加筋黏性土动力性能的试验研究

对土工格栅加筋黏性土进行不固结不排水的动态三轴振动试验。试验结果表明,在黏性土中布置格栅筋材,在一定程度上能提高加筋土体的动抗剪强度;加筋层数越多,加筋土动强度越大;土工格栅加筋黏性土的加筋效果在高围压下能够更好地发挥。加筋土动强度指标提高体现在动黏聚力的增大上,而对动摩擦角几乎没有影响,循环荷载振动次数对动强度指标影...     

强夯加固曹妃甸吹填地基振动影响范围的模型试验研究

结合曹妃甸工业区强夯产生振动破坏的工程实践,自主研发强夯振动监测的大型模型试验台,通过两个方面确定强夯振动影响范围:首先,对强夯产生的振动加速度时程进行研究分析,得到水平加速度在吹填地基中的衰减规律及衰减计算公式,根据振动加速度小于0.1g时,建筑物基本是安全的,确定曹妃甸地区不同夯击能下的振动影响范围;其次,根据实测CFG群桩模型中单桩的受力情况,拟合得到桩身最大拉应力与夯击能和距夯点距离的关系式,进而根据混凝土的极限拉应力确定强夯振动影响范围。