考虑埋深的平面波作用下基础振动分析模型

实际情况下基础都有一定埋深,这将改变土体中的散射波场并最终影响地基 基础的动力相互作用.运用Biot波动方程理论,研究了平面波作用下饱和地基中埋置刚性圆形基础的竖向振动.引入Novak模型,将基础侧面的上覆土层视为由若干极薄饱和圆环层组成,将基底视为饱和半空间.考虑基础侧面对入射波的散射,利用沿基础侧面的积分方法得到基础侧面的土体作用力.考虑基底对入射波的散射,结合基底与饱和半空间接触面的混合边值条件,建立两组描述刚性圆形基础竖向振动的对偶积分方程并求解得到基础底面的土体作用力.结合基础刚体动力平衡方程,求得埋置基础在入射波作用下的竖向振动位移表达式.数值结果表明：随着基础埋置深度的增加,其共振振幅减小明显.     

轻型夯法工艺对桥基变形的影响及离散元分析

旨在分析台背回填施工中轻型夯法工艺对桥基水平位移变形(简称水平位移)的影响.利用颗粒离散元方法分析了桥基在不同碎石土接触刚度、夯击点距结构边缘水平间距(简称夯击间距)、夯击次数、夯锤落高与重量及不同夯锤与路基接触面形状(简称接触面形状)下的水平位移规律.与现场实测值及静止土压力作用下的理论水平位移值进行了比较.结果表明:夯击间距与接触面形状较其他参数对桥基水平位移的影响程度更大;相同夯击能级下,"轻锤高落"比"重锤低落"引起桥基产生的水平位移量值小;有、无夯击垫板情况下桥基产生的最大水平位移为仅在静止土压力作用下的2.65倍、3.56倍.     

粘性土地基强夯地面变形的半模试验研究

根据相似原理,设计采用3种不同直径的模型夯锤(7 cm,11 cm,15 cm),对玻璃模型箱(长×宽×高=50 cm×40 cm×60 cm)内土体分别施加4种不同冲击能进行单点夯击实验.实测了在不同锤径下,以4种夯击能作用的地面变形和在不同深度下的竖向位移,建立了夯坑深度和有效加固深度与土质参数及施工工艺参数的相关方程,最后对建立的方程用工程实例进行验证.结果表明:该方程可用来估算现场强夯时的夯坑深度和有效加固深度,故对强夯法的设计与施工具有一定的工程指导意义.     

桥台背路基受强夯振动力作用时桥台的变形特性

结合模型试验、现场试验及有限元分析结果，研究了强夯处理桥台背路基时桥台在振动力作用下的变形规律．提出了桥台的水平位移自桥台项部至底部逐渐减小，最大水平位移出现在桥台项部；水平向瞬时位移随夯击次数的增加呈波动变化，达到一定击数后逐渐减小；随着夯击功能的增大，水平向与竖向瞬时位移的比值呈减小变化规律。     

平底夯锤和异形夯锤强夯效果的对比研究

对夯锤底面的形状进行改进,在夯锤底面增加4个半球,形成了异形夯锤,开展1∶8黄土模型试验.从夯坑深度、加固深度、平均应变以及孔隙比四个方面研究了在异形夯锤作用之下强夯加固效果,并与普通平底夯锤强夯加固效果进行了对比.结果表明:在能级和夯击次数相同的情况下,平底夯锤重锤低落距的夯坑深度深于轻锤高落距的夯坑深度,异形夯锤轻锤高落距的夯坑深度深于重锤低落距的夯坑深度.在质量、高度和夯击次数相同的情况下,平底夯锤的加固深度深,加固效果均匀,异形夯锤的加固深度浅,加固效果不均匀,且集中在较浅的深度范围内.在加固深度范围内,异形夯锤作用下土体的平均应变大于平底夯锤作用下土体的平均应变.试验结果揭示了异形夯锤和平底夯锤在黄土地区加固时的特点,为黄土地区的工程设计和施工提供了有益的参考.     

天津滨海新区典型软土地基强夯法有限元分析

针对中国天津滨海新区典型软土地基强夯法适用效果进行了有限元分析。采用有限元计算分析软件ABAQUS的显式分析模块,建立夯锤对土体冲击作用分析模型,计算分析获得冲击过程地基表面的接触力时程,将其作为强夯数值模拟的荷载输入模型,运用有限差分软件FLAC3D对天津滨海新区典型软土地基土体进行了单点多次夯击分析。结果表明：随着夯击次数的增加,单点夯击沉降量不断减小而累计夯击沉降量逐渐增大,8次夯击后累计夯击沉降量趋于一个稳定值;强夯作用后土体的孔隙水压和土体竖向应力呈半球状分布,在埋深方向上先增大后减小,在埋深5m处孔隙水压和竖向应力已很小,单点多次夯击最有效影响埋深大致在5m范围内;该研究结论对相关的强夯工程具有一定的参考价值。     

红砂岩填石路基强夯处理的试验研究

针对红砂岩填石路基质量较难控制,压实度不够的情况,采用强夯法进行处理.通过对红砂岩填石路基的强夯试验和地表变形、深层变形等的观测分析,提出了采用压实度确定强夯设计参数的方法,分析研究了强夯的加固效果、变形规律与夯击能量、夯击次数、夯击影响深度及夯击水平影响距离的关系,获得了强夯法加固各参数具体拟合计算公式,并提出了设计和施工建议.     

砂土中静压桩挤土效应的研究

为了研究静压桩在砂土中沉桩时的挤土效应,采用有限元模拟软件ABAQUS建立静压桩贯入的三维模型。采用Mohr-Coulomb屈服准则,考虑大变形以及位移的非线性、材料的非线性,利用位移贯入法实现桩的连续贯入,并利用室内物理模型试验验证了数值模拟的可行性。对模拟结果进行分析,得到沉桩过程中不同路径上应力和位移的变化曲线图。结果表明:当沉桩深度为5倍桩径时,地表土竖向和水平向位移均在距桩轴线1.2倍的桩径处达到最大值;随着静压桩的不断贯入,土体的水平和竖向位移最大值在逐渐增大,且增速趋于平缓;水平和竖直应力随着沉桩深度的增加而先增大后减小,在桩尖处出现明显的应力集中现象;随着径向距离增加,土体应力迅速减小。     

注浆微型桩复合土钉在深基坑支护中的应用与数值模拟

为研究钢管桩、树根桩两种注浆微型桩复合土钉在深基坑中的支护效果以及开挖过程中基坑的变形情况,以应用两种注浆微型桩复合土钉的深基坑支护工程为例,借助ABAQUS有限元建立数值分析模型,对微型桩复合土钉施工开挖过程进行模拟,将模拟值与实测数据进行对比分析.研究表明:基坑的变形参数均在预警值范围内,微型桩复合土钉支护效果良好;随着开挖深度的增加,顶部水平位移出现先增大再减小,竖向位移不断增加,二者开挖完成后趋于稳定;开挖中基坑边不同深度的水平位移出现先增大后减小,再增大再减小的趋势,最大水平位移出现在深约6 m处微型钢管桩的顶部,在基坑施工中应重点关注;基坑不同深度部位的竖向位移会逐渐增大,并在坑底土体出现约19 mm的隆起.     

采动区刚性墙体侧土压力试验研究

当刚性墙体位于采动区下沉盆地压缩区不同位置时,墙后土体存在两种不同的压缩变形区:一种是递增压缩变形区,离墙体越近,土体压缩变形越大;另一种是递减压缩变形区,离墙体越近,土体压缩变形越小.基于此,采用松砂和密砂填料,进行了模型试验,研究了两种压缩变形区刚性墙体侧土压力的分布规律.研究结果表明:当墙后砂土为递增压缩变形区,同一深度位置处,墙体的侧土压力随土体总压缩变形的增大而增大;相同压缩变形值时,土压力随着土体深度的增大总体趋势增大,局部会有减小;墙体下部区域土压力明显大于上部区域;墙体所受侧土压力合力也随土体总压缩变形的增大而增大.当墙后砂土为递减压缩变形区,墙体侧土压力及合力变化规律和前者一致,但侧土压力分布曲面较为平缓,侧土压力合力值较小.