第三方载荷作用下埋地输气管道动力响应的数值模拟

强夯是导致埋地输气管道第三方破坏的主要载荷形式之一.强夯下埋地输气管道动力响应问题的本质是夯锤-土-埋地管道组成的体系在冲击荷载下的整体动力响应.利用LS-DYNA有限元商业软件,基于非线性动力学基本理论和动态算法,在半无限土介质中,通过对动力参数和接触参数的合理设置,在验证某工程实例的基础上,选取适当的本构关系,从夯击能量的大小、夯锤和管道之间的间距和管道表面复土深度三个方面对强夯冲击荷载作用下埋地输气管道的动力响应问题进行了数值模拟研究,得出了埋地输气管道在夯击荷载下的动力响应规律.结果表明,采用数值模拟方法对研究强夯冲击荷载作用下埋地输气管道的动力响应是可行的,其计算结果对埋地输气管道的风险评估、设计和施工具有一定的参考价值.     

预夯和降低地下水位对强夯效果的研究

根据某机场扩建工程中强夯地基加固试验区的试验结果 ,分析降低地下水位和预夯措施对加固效果的影响 ,研究这些措施的作用和强夯加固软弱地基土的机理。试验研究表明 :降低地下水位和预夯措施均有助于提高强夯对地基土的加固效果 ;饱和黏性土强夯加固的核心是为超孔压提供排水通道 ,其机理是动力固结     

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。     

强夯法处理湿陷性黄土地基试验研究

针对工程建设过程中出现的湿陷性黄土地基问题,文章以现场强夯法为基础,配合夯击过程中变形和夯击后地基土试验检测,得到如下结论:强夯法处理湿陷性黄土地基时,随着重锤夯击能量的逐渐增加,地基土标准贯入度逐渐增大,竖向变形逐渐增大,二者均表现为先快速增大,后缓慢增大,夯锤四周一定范围内土地竖向位移呈现先逐渐减小,后反向增大,最后趋于无影响;得到强夯法有效加固深度为4m,夯锤四周受影响土体为8m,经济夯击能量为3000kN·m,经济夯击次数为8次;得到了利用夯击能量分别为2500kN·m和3500kN·m的重锤处理地基后的地基承载力分别为80kPa和160kPa;该试验得到了强夯法处理渠道湿陷性黄土地基的基本参数,可为类似工程提供依据。     

特殊土质条件下的强夯施工

结合具体的工程实例,对强夯法在特殊土质和特殊环境条件下的应用进行研究。提出了在厚度差别大且碎石含量多、周围房屋距离近的杂填土地基上强夯施工以及在粉煤灰回填土地基上设置排水沟后进行低能量强夯的施工工艺。建议了相应的工艺参数,包括砂石混合土回填分层分区、排水沟设置、夯点布置、夯击能量等,并给出了处理后地基的承载力等设计指标参考值。     

真空降水联合低能量强夯在某黏土堆场中的试验与应用

通过对表层为黏性土和粉质黏土、下卧土层为粉质土场地的强夯试验,研究真空降水联合低能量强夯是否适用于上覆饱和或近饱和黏性土地基外的地基情况。并就真空降水联合低能量强夯法在上覆黏性土堆场中夯击能量、夯击击数、最佳夯击遍数以及两遍夯击的间隔时间等施工参数进行分析研究。结合加固前后的土体变形、超孔压变化,得出采用低能量、小间距进行两降两夯施工可以取得较好的加固效果。     

青岛地区粗颗粒填土地基强夯法处理初探

从强夯法加固地基的机理入手,对青岛地区粗颗粒填土的强夯有效加固深度进行了探讨,提出了青岛地区强夯有效加固深度经验公式。针对强夯后地基土强度随深度仍不均匀的实际情况,提出最佳有效加固深度区间的概念。在大量工程经验的基础上,提出了适用于粗颗粒填料的低能量连续强夯（排夯）施工工艺。结合试夯实例,对低能量连续强夯（排夯）施工工艺的实施效果和对夯后地面标高的确定等问题进行了讨论。     

低能量强夯联合真空降水加固粉土地基施工参数研究

通过对试验区选用不同夯击能、布点方式、夯击次数、降排水条件及填土方式等施工参数进行低能量强夯试验,并对强夯试验前后采用多种监测和检测手段进行测试.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,提出了强夯加固粉土地基过程中有关施工参数选取方面的一些建议.     

小能量连续强夯法

一、前言强夯法加固地基是七十年代发展起来的软基加固方法,多用于处理深层地基。对2米左右表面土强夯后一般多松动,而建筑工程处理多数要求在浅层,地基表层侧向约束很小,夯击能过大反而不利。所以我们认为处理建筑物的浅层地基选用小能量连续强夯法比较适宜。从小能量夯击着眼,将强夯法一点多击改为一点一击,多遍跳档改为连续强夯等施工工艺。 1980年年底以来,我院曾对落房土杂土地基、钢渣杂土地基,与较低含水量的素填土地基,均采用小能量连续强夯法进行工程     

季节性因素影响强夯效果的对比分析

为研究季节性冻土、地下水位变化对黄泛区地基强夯加固效果的影响,进行了现场试验,对单击夯击能1200k N·m和1500k N·m分别在春、冬季进行强夯试夯,监测并分析了夯点下孔隙水压力、夯沉量及地基承载力的变化规律。研究结果表明:受冻土层影响,冬季强夯有效加固深度、单击夯沉量及累计夯沉量均小于春季,春、冬季强夯有效加固深度修正系数α分别为0.198、0.183;春季地下水位较高,强夯过程中浅层地基易液化;动力触探得到的地基承载力季节性对比不明显,动力触探宜在强夯后一个月进行;春融期后强夯应进行井点降水,冬季强夯应先清除表层冻土。该结论的得出对于指导黄泛区地基强夯施工具有重要的应用价值。     

高能级强夯加固深厚杂填土地基现场试验研究

高能级强夯法是解决深厚杂填土地基承载力不足和工后沉降问题的重要工程手段之一。鉴于现有研究中对深厚杂填土地基的高能级强夯参数、夯实加固特征少有探讨,理论成果、工程经验不足,使杂填土在山区大型填方工程中的推广使用严重受限,以某高填方机场工程为依托,围绕厚层杂填土地基开展了多组现场高能级(12 000 kN·m)强夯试验,揭示了杂填土地基的强夯加固机理并结合多种现场检测试验对夯实效果、夯密特征进行了对比,为深厚杂填土地基强夯参数和夯实检验方法的选择指明了方向。结果表明:卵砾石-深厚杂填土地基在12 000 kN·m高能级强夯作用下,土性明显改善;在“主夯16-加固夯14-满夯5”单点夯击次数下浅表卵砾石层的夯实、整体地基土层均匀性的改良以及工程节支方面明显优于“主夯10-加固夯12-满夯3”强夯方案;存在最佳单点夯击次数,当夯击数超过这一数值时,额外的夯击对地基土性改良不利;杂填土地基由于成分复杂、空间高度不连续,现场波速试验不适用于此类地基土层质量的检测;受土性影响,杂填土地基夯密收敛标准略高于行业规范中的一般规定,为满足场地地基密实度要求,厚层杂填土地基强夯工艺须满足最后两击平均夯沉量不大于0.1 m、浅表卵砾石垫层固体体积率不小于85%、夯后杂填土密实度为密实及以上。最后,结合试验结果对强夯方案进行了优化,得到了深厚杂填土地基高能级强夯处理的推荐参数和现场检测方案。     

强夯的物质点法模拟及其能量转化规律分析

提出大应力范围内的密度相关土体本构模型,适用于分析强夯等作用下的土体变形问题。对刚柔接触算法进行了修正,用物质点法结合提出的本构模拟了强夯过程。与其他数值模拟将荷载假设为三角形应力波作为输入荷载不同,通过输入夯锤与土体的碰撞速度实现加载。模拟结果与承德机场4标段某处试验数据进行了对照,吻合较好。提出强夯过程中的能量转化率的概念,对能量转化的规律进行了研究,为研究强夯问题提供了新视角。模拟分析表明,能量转化率的提高不总意味着每击夯沉量的提高,因为能量在较大范围的扩散可能导致高能量转化率下的低夯沉量;剪切变形过程中吸收较多的塑性应变能,可能会使体积压缩变形吸收的塑性应变能向局部集中。通过数值模拟还发现,重锤低落时的能量转化率高于轻锤高落,一般可产生更大的夯沉量。     

瞬态瑞利波法在强夯地基检测中的应用分析

在强夯地基检测工作中,要求对强夯处理后地基的均匀性、有效加固深度、强夯置换墩着底情况等进行检测。本文通过分析瑞利波波速和频散曲线特征,进行强夯地基瑞利波法检测试验工作:采用强夯后的瑞利波分层波速分析强夯后地基的均匀性,通过夯前、夯后瑞利波频散曲线特征分析强夯地基的有效加固深度,通过瑞利波频散曲线特征分析强夯置换墩着底情况并与钻探结果进行对比,试验表明采用瑞利波法对强夯地基进行检测能取得较好效果。     

瑞利波检测技术在地基强夯加固中的应用

利用瑞利波检测技术,对厦门某海域吹填砂强夯加固地基进行了强夯前后的现场测试,并与动力触探试验成果进行了对比。结果表明:瑞利测试得到的是场地分层剪切波速,土层介质力学参数多与剪切波速有关;瑞利波波速与地基承载力有一定的相关性,可大致估算强夯地基的承载力;地基强夯前后的试验结果与动力触探成果相符,说明瑞利波可以有效地应用于地基强夯效果的检测中;对瑞利波检测技术在地基强夯加固效果评价中的应用提出了合理化建议。     

强夯动接触力的碰撞分析与并行优化求解

对强夯法加固地基机理进行数值分析。在土体应变．位移关系上采用大变形假设；在动接触力的计算中，基于碰撞分析理论，提出碰撞系数和地基等效碰撞质量的概念，建立动力形式的接触条件：在整体求解上，根据能量守恒原则，建立能量形式的补充方程，采用优化模型求解，并在优化算法上采用基于网络并行计算技术的复形法。对一具体算例进行了数值分析，得到了地基位移及动接触力在强夯作用时间内的变化规律，为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径。     

高速公路液化土与软土交互地基强夯法处理研究

针对某高速公路中液化土与软土交互层特殊地基进行强夯法试验研究 ,提出了拟静力法确定强夯加固深度的公式 ,与Menard公式对比分析表明本文提出的强夯有效加固深度的公式具有鲜明的土力学基础 ,理论计算结果与实际检测的结果相吻合。同时建议用低夯能加固液化土与软土交互地基的设想     

碎石回填土下液化砂层的强夯试验研究

针对某沿海下卧地震液化夹层的碎石回填土地基,开展了不同能量级的强夯试验。通过采用平板载荷试验、孔隙水压力测试、地面振动测试、室内土工试验等多种方法和手段,对比分析了强夯前后地基土工程性质的变化,评价了强夯产生的振动对地基土液化的影响以及对周围环境的影响,对下卧地震液化夹层的碎石回填地基强夯加固效果做出了评价。为同类复杂地质条件下不同夯击能的强夯地基处理提供了翔实的经验数据和参考依据。     

黄河冲洪积土强夯作用下孔隙水压力增长与消散规律

黄河下游冲洪积土以粉土和粉质粘土为主，在夯击能作用下孔隙水压力表现出不同的增长与消散规律。以粉土为主时孔隙水压力增长与消散速度都比较快，适合用强夯的工法进行加固；以粉质粘土为主时，孔隙水压力的增长与消散速度相对较慢，在应用强夯法时，应考虑用低能量、长间歇时间的方法。     

振动压路机振动轮─土壤系统动力学分析

本文在土壤动态压实试验和橡胶减振器动态性能试验的基础上,建立了振动轮──土壤系统数学模型,应用复模态结构振动理论,对系统进行了动力学分析,得出了系统中响应参数的变化规律,并用样机的现场试验给予了验证,从而构成了识别不同阶段的理论基础。     

螺栓在钢结构设计中的注意事项

分别介绍了地脚螺栓、普通螺栓和高强螺栓的用途、分类、施工要点及相关参数的计算等内容,并阐述了钢结构制图中每种螺栓的表示方法,对设计及施工人员具有一定指导意义。