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。     

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。     

锤重参数对强夯加固效果的影响分析

通过场地试验,从单击夯沉量、总夯沉量、有效加固深度、总夯击能量利用率、处理后土体的物理性质指标等方面,综合分析了强夯试验数据,得出重锤低落加固效果优于轻锤高落。     

强夯地基处理夯沉量及夯击能量耗散分析

利用强夯试验的现场数据,建立了单点夯沉量与夯击次数的关系模型,揭示了单击夯沉量随夯击次数的变化规律;基于岩土体变形的结构耗散理论,从能量的角度分析了夯击能对系统的有效进化作用随夯击数的变化规律,并以此解释了夯沉量-夯击数的关系曲线规律,进一步阐明了强夯加固地基的内在机制。     

强夯后地基土变形模量与承载力的反演计算

通过建立反分析模型,提出强夯后地基土变形模量的确定方法,即可根据计算所得的夯沉量随变形模量变化的关系曲线,运用单值反分析法,以达到夯实效果时的单击夯沉量来确定,进而结合载荷实验的基本理论,按相对沉降法预测夯后地基土的容许承载力。大量反演计算实例表明,所得结果精度满足工程要求,可靠性也较高,为预测强夯加固效果、检验原设计的合理性和改进强夯设计方案提供了一种新的分析途径。     

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。     

深厚回填土地基高能级强夯有效加固深度计算方法及影响因素研究

采用高能级强夯处理深厚回填土地基时,可提高地基土的强度和均匀性,降低压缩性,减小沉降量,消除液化和湿陷性等。目前对高能级强夯有效加固深度的研究尚未成熟,规范给出的经验公式又不适用,因此进行高能级强夯有效加固深度计算方法和影响因素研究非常必要。本文针对在碎石土、湿陷性黄土、砂土三种回填土地基上进行的高能级强夯试验,采用平板载荷试验、动力触探试验、瑞利波测试方法研究强夯前、强夯后浅层地基承载力和深层密实度的变化,提出考虑土类别的高能级强夯有效加固深度计算公式,并得到了修正系数取值表。通过分析夯点间距、锤底面积对不同回填土地基有效加固深度的变化规律,得到高能级强夯优化设计参数,可为工程实践提供参考。     

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。     

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。     

强夯饱和砂土地基的有效加固深度计算方法

近年来,沿海经济和吹填技术发展迅速,围填海区域已形成大面积、大厚度的吹填饱和砂土地基,往往表现出易液化、承载力低的性质,给工程建设带来较大困难。强夯法是一种安全、经济的软弱地基加固方法,但由于饱和砂土地基强夯加固机制复杂,经验公式、数值仿真等方法难以反映客观情况或不便于现场应用,导致有效加固深度的工程设计缺少实用的方法。基于饱和砂土地基的加固机制,建立了考虑夯坑深度、压密壳深度、压密壳影响区深度的有效加固深度计算方法,有效加固深度的估算值与现场试夯检测情况较为吻合,说明本文提出的有效加固深度计算方法能够较为客观地反映饱和砂土地基强夯加固特征,具有较好的工程适用性和可靠性。     

浅谈强夯法在加固地基中的应用

分析了强夯法的加固机理,进行了有效加固深度、夯锤和落距、夯击点布置与间距、夯击击数与遍数等强夯法相关参数的设计计算,并通过具体工程实例说明强夯法是一种较好的地基处理方法.     

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     

中低能量强夯法处理黄土湿陷性效果的统计分析

加固深度、夯沉量等是评价强夯法处理黄土湿陷性的主要指标,而影响处理效果的因素主要有黄土的含水量、孔隙比以及强夯夯击能量.通过对大量中低能量强夯法处理湿陷性黄土的工程实测数据的分析,得到适宜强夯处理的黄土含水量范围,而后用多元线性回归法建立强夯处理深度与夯沉量与相关因素的关系.     

强夯法处理湿陷性黄土地基夯沉量估算

强夯地基夯沉量的估算是强夯法处理地基设计的重要内容之一,其估算的准确程度直接影响地基处理的工期及造价。本文通过强夯地基夯沉量的理论推导、误差分析及实测资料验证得到湿陷性黄土地区强夯地基夯沉量的估算方法及公式,以供强夯法处理湿陷性黄土地基设计开夯标高时参考使用。     

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。     

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。     

强夯加固影响深度之探讨

通过一系列典型试验和理论分析,阐明在强夯工法加固地基时,试图以加大夯击能量无限制地提高影响深度是行不通的.在设计强夯加固地基工艺时,应考虑到“极限影响范围”的存在,而该影响范围仅与夯锤底面的尺寸有关.最后介绍了用强夯法加固回填地基的实例.     

软土地基强夯置换加固工艺及其效果分析

软土地基强夯置换加固工艺及其效果分析对于确保建筑物和基础设施的安全性、经济性和可持续性都具有重要性。为此,以某沿海石化基地为研究背景,利用现场试验从单击夯击能、垫层厚度、单墩影响范围、夯锤直径、夯锤重量和夯锤落距等参数对置换深度的影响展开了研究。结果表明,强夯置换软土地基在软土层厚度较小时,效果为最佳,施工中夯点间距应大于3 m,最佳夯距为3～6 m,夯锤面积与置深度呈负相关,在施工过程中建议采用小锤多夯进行置换加固,建议在施工过程中采用重锤小落距的组合进行置换,效果最佳。     

强夯效果的数学方法分析

本文对影响强夯有效加固深度和单点夯沉量韵诸因素作了深入研究，比较了诸因素各自的影响规律和交互作用特点，并引入夯后土体承载力标准值和单点夯沉量作为计算强夯有效加固深度的主要变量之一。在工程实测数据基础上进行回归分析，将众多工程现象以数学方程式定量表达。