填海工程深厚碎石回填地基强夯试验研究

针对填海工程大厚度碎石回填地基,开展了3000k N·m、6000k N·m和10000k N·m的高能级强夯现场试验,通过夯前、夯后现场超重动力触探试验、瑞雷波检测和夯后平板载荷试验结果的对比分析,确定出不同夯击能下强夯的影响深度和地基加固效果。综合分析认为,3000k N·m夯击能影响深度约为6m,承载力特征值为180k Pa;6000k N·m夯击能影响深度为6~9m,承载力特征值为200k Pa;10000k N·m夯击能影响深度为9~12m,承载力特征值为200k Pa。试验结果可为同类地区高能级强夯工程提供参考。     

大面积回填深厚粘土强夯试夯分析

某工程场地由一定膨胀性的粉质粘土和粘土回填形成,最大深度达8m以上,设计采用强夯法处理。为掌握深厚粘土强夯施工参数是否合理可行,依据不同的回填深度,选用不同强夯试夯参数,对试夯后回填土性状进行了测试和分析。从试夯结果分析可知,处理6～8m回填深度区域,夯击能3000kN·m、间距6m的夯击参数在处理效果上优于夯击能2000kN·m、间距5m,深厚回填粘土的强夯处理,参数选取上优先考虑处理深度,通过调整夯点间距、夯击点数达到施工各项参数的最优组合和处理效果。实践证明,开展试夯工作在强夯设计与施工过程中尤为重要。     

提高8 000 kN·m级强夯加固深度的实践及有关问题的探讨

为了满足以夯击能8 000 kN·m强夯加固地基深度＞14m的设计要求,通过工程实践,阐述了采取加大夯距、增加点夯击数、增加夯击遍数的技术措施,同时突破规范规定最后2击平均夯沉量的停锤标准,而以夯坑深度控制为主.夯后土层物理力学性能实测表明,达到了设计要求.     

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。     

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。     

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。     

某罐区高能级强夯试夯检测与分析

本文以高能级强夯处理湿陷性黄土为对象,研究夯击工艺与地基土特性对其产生的影响,以具体工程为依托,以实际工程检测和数据分析为主要手段,研究得出,采用8000～16000kn·m单击夯击能的高能级强夯处理原状湿陷性土层的有效处理深度可达11～16m,土层的压缩模量可提高60～70%,地基承载力特征值可达230kPa。对土性变化较大的大厚度回填土采用高能级强夯处理结果欠佳。分析认为夯击能增加到一定程度后,地基土受土体本身性状及环境因素影响承载力增加有限。最后本文给出了该场地原状土高能级强夯有效加固深度修正系数,希望对同类工程提供参考。     

强夯法加固填海区深填路基的试验研究

本文对大连保税区填海区深填道路路基的强夯加固现场进行了试验和检测,通过对试夯区试夯,得出了强夯法的施工参数。现场检测结果表明,采用2000kN.m的夯击能使回填碎石土路基的有效加固深度达到7m左右,强夯后路基的各项力学指标都有明显的提高,满足设计要求。该场区强夯加固的成功,为深填海区及类似工程的设计施工提供借鉴。     

强夯法处理吹填砂地基机理分析及应用

结合钦州湾吹砂填海工程,对强夯法的处理吹填砂地基的加固机理进行了分析,并阐述了强夯施工技术参数确定方法,包括有效加固深度、夯点布置和夯点间距、锤重、落距与夯击能、夯击遍数和夯击击数、夯击间隔时间等。     

滨海含软土夹层粉细砂地基高能级强夯加固试验研究

滨海粉细砂场地地基常分布有软土夹层或淤泥包且地下水位较高,地基处理难度大。目前采用高能级强夯加固滨海粉细砂场地的工程案例较少。结合具体工程研究了某地下水位较高且含软土夹层的滨海粉细砂场地上开展的5、8、12、15MN·m能级强夯加固试验。除5MN·m能级强夯试验区外,其余试验区均先采取高能级点夯加固深层土体,然后采用中等能级点夯加固夯点间土,最后利用低能级满夯加固地基浅层。对比分析了夯沉量和强夯前后的旁压、静力触探测试数据,发现夯击7~8击后夯沉量变化明显减小,每遍的单点夯击击数宜控制在8~9;在有效加固深度范围内,土体的旁压模量和静力触探锥尖阻力均明显提升,高能级强夯能有效消除滨海粉细砂的液化势。试验场地内上述各个能级的有效加固深度分别为7.5、9、10.5、10m,在有效加固深度范围内,表征土体相对加固程度的提升系数沿深度大致呈直线下降。现场试验数据还表明,将地下水位降低到距地表以下2.5m有助于提高加固效果;软土夹层的存在会明显影响加固效果及限制有效加固深度的发展,因受软土夹层的影响,场地15MN·m能级强夯的有效加固深度明显偏小。建议在级配不良的滨海粉细砂场地上按照规范JGJ 79—2012中细颗粒土的标准来确定高能级强夯的有效加固深度。     

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。     

关于强夯置换深度估算公式的评价及改进

在强夯置换加固工程设计中,置换深度往往是设计者最为关心的一个设计参数。针对目前用于估算强夯置换深度公式所存在的问题,考虑单锤夯击能、夯锤直径及土质条件3个因素对置换深度的影响程度,建立了具有更好拟合精度的估算公式模型,并采用非线性最小二乘法获得了最优拟合参数,通过实际工程的测量成果验证,所建立的估算公式具有更好的拟合精度,对此类工程的设计具有一定的指导意义。     

高能级强夯在已筑坝体处理中的应用

对回填土造成的已筑坝体，通过高能级强夯试验，研究探讨了强夯处理超厚填土地基的加固深度、影响深度及处理后的渗透性问题，表明强夯处理回填土已筑坝体的可行性。     

高能级强夯法在地基加固处理中的应用与探讨

通过高能级强夯在地基加固工程中的应用实例,研究了强夯参数的确定。对高能级强夯的锤底接地静压力、夯点间距以及有效加固深度分别进行了探讨,并给出了夯点间距公式,可供今后的工程实践参考使用。     

高填方夯实地基桩侧负摩阻力受力性状试验研究

对原为沟壑的场地,经回填全风化泥质粉砂岩形成高填方地基。对高填方地基采用3000kN·m能级强夯预处理后,打设钻孔灌注桩,通过在桩身钢筋笼主筋上安装应力计,在桩身截面和桩周土层分别埋设沉降杆、分层沉降仪,测试桩身轴力、桩身及桩周土层沉降变化情况,得到高填方夯实地基未处理填土层桩侧负摩阻力变化规律。试验结果表明,未处理填土层桩侧摩阻力沿深度呈现“负-正”变化的现象,随着固结时间的增加,端承桩负摩阻力区段大于摩擦桩。端承桩桩侧土层提供的最大负摩阻力约是摩擦桩的1.18~2.56倍,桩周土层密实度对桩侧最大负摩阻力有影响。采用一阶负指数函数拟合得到桩身下拉荷载预测模型,随着固结时间的增加,作用于桩身的下拉荷载趋于定值,作用于端承桩的下拉荷载比摩擦桩高41.2%~55.4%,从控制负摩阻力角度推导出高填方夯实地基摩擦桩桩长设计计算方法。桩身中性点位置均随固结时间增加而逐渐下移,端承桩中性点深度较摩擦桩平均大0.7m。     

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。     

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。     

高能级强夯室内模型试验研究

基于相似理论,自行设计了室内模型试验装置,利用该装置对3000kN.m8、000kN.m和10000kN.m能级强夯开展了室内模型试验研究。研究结果表明：强夯的动应力在锤底有变化,夯锤两侧的动应力几乎为零。随着夯击次数的增加,在锤底浅层土体形成应力集中层,在该集中层上,动应力的增幅较为明显;动应力随着深度的增加而衰减,...     

波动理论在强夯加固机理研究中的应用

介绍了强夯法加固地基的几个主要作用 ,基于波动理论推导了土层中的波动方程和超静孔压微分方程并得到通解。研究表明 ,强夯产生的震动作用使得土体的孔隙水压呈波动上升 ,砂土层液化的难易取决于埋深与地面加速度。并可据此方程推算强夯法加固地基中不同强夯击能的加固深度