大颗粒红砂岩高填方路基强夯加固理论与试验研究

假设夯坑周边隆起量较小,夯坑下土柱的侧向变形可忽略,夯坑的体积等于土体夯后孔隙减小的体积,强夯前后土柱质量不变,按照体积相同的原则等效为一圆柱体,推导出大颗粒土体在夯击时其压实度、孔隙比与有效影响深度的理论计算公式以及夯沉量、孔隙比、压实度与夯击能量之间的理论计算公式,利用这一理论对常吉高速公路的路基加固进行施工设计.研究结果表明理论计算结果与实测结果较吻合,证实了上述理论的有效性;强夯后土体的压缩模量提高15%,夯沉量随夯击次数的增加而逐渐减小.     

基于耗散理论的强夯地基处理夯沉量计算分析

强夯作用下土体的变形是一种耗散结构,强夯过程中土体向稳定状态进化的宏观表现为夯沉量的变化。以强夯边界问题解答为基础,计算出夯击效能(W)及夯击效能系数( ),对于同种土体, 只与夯击因素 有关。并结合耗散理论分析不同夯击能和土体密度组合下夯沉量随夯击次数的变化规律,研究表明：随夯击次数的增加夯沉量和夯击效能系数均趋于某一稳定值；在相同单击夯击能下,夯前土体的初始密度对前几次夯击时夯击效能有影响,对后续的夯击效能的影响较小；在相同土体密度下,不同的夯击能对应不同的稳定态,夯击能越高稳定态越高,夯点的累计夯沉量越大。     

强夯参数对夯击效果影响的室内模型试验研究

为了研究强夯法的加固机理和强夯过程中土体的变形规律,专门设计了半模试验箱和用于测试动应力的微型土压力盒,采用半圆形夯锤,进行强夯法加固粉土地基室内模型试验.分析夯击次数、落距、能级和锤径等参数变化时,土体内部动应力和位移的变化规律,研究各种参数变化对强夯加固效果的影响.试验结果表明:在能级一定时,单击夯沉量和影响深度随着夯击次数的增加而逐渐减小,累积夯沉量和影响深度随着夯击次数的增加而逐渐增加;在不同能级作用下,随着落距的增大,影响深度总体是在不断地减小;夯坑深度和影响深度都随着能级的增加而逐渐增大,影响深度与夯坑深度比值介于3～4之间;影响深度随着锤径的增大而减小,影响宽度则随着锤径的减小而有所增大.     

Model Test Study on Impact Parameters'Influence on Tamping Effect

为了研究强夯法的加固机理和强夯过程中土体的变形规律,专门设计了半模试验箱和用于测试动应力的微型土压力盒,采用半圆形夯锤,进行强夯法加固粉土地基室内模型试验.分析夯击次数、落距、能级和锤径等参数变化时,土体内部动应力和位移的变化规律,研究各种参数变化对强夯加固效果的影响.试验结果表明:在能级一定时,单击夯沉量和影响深度随着夯击次数的增加而逐渐减小,累积夯沉量和影响深度随着夯击次数的增加而逐渐增加;在不同能级作用下,随着落距的增大,影响深度总体是在不断地减小;夯坑深度和影响深度都随着能级的增加而逐渐增大,影响深度与夯坑深度比值介于3～4之间;影响深度随着锤径的增大而减小,影响宽度则随着锤径的减小而有所增大.     

强夯法处治新疆盐渍软弱土的机理及应用

新疆地区存在的盐渍软弱土采用强夯法处理存在地基液化、土层结构破坏和表层盐分聚集等问题。以新疆开都河某公路工程为例,进行了单点夯、强夯面回铺砾石土和降水井结合回铺砾石土强夯三种方案;并且通过对夯沉量、孔隙水压力和夯后弯沉等参数的分析研究提出合适的强夯方式。试验表明采用降水井结合回铺砾石土强夯;且用两遍点夯和一遍满夯的方式可有效地消除由地下水位高引起的强夯地基液化和夯后结构破坏引起的沉降不均匀现象;此强夯工艺简单,质量易于控制,能给新疆其他盐渍软弱土的地基处理工程提供参考。     

强夯法处治新疆盐渍软弱土的机理及应用研究

新疆地区存在的盐渍软弱土采用强夯法处理存在地基液化、土层结构破坏和表层盐分聚集等问题。以新疆开都河某公路工程为例,进行了单点夯、强夯面回铺砾石土和降水井结合回铺砾石土强夯三种方案;并且通过对夯沉量、孔隙水压力和夯后弯沉等参数的分析研究提出合适的强夯方式。试验表明采用降水井结合回铺砾石土强夯;且用两遍点夯和一遍满夯的方式可有效地消除由地下水位高引起的强夯地基液化和夯后结构破坏引起的沉降不均匀现象;此强夯工艺简单,质量易于控制,能给新疆其他盐渍软弱土的地基处理工程提供参考。     

土石混合填料强夯过程三维离散元模拟

传统强夯数值模型多针对单一类型填料,并不适用于利用强夯法加固土石混合料的情况.为此,基于PFC3D软件,首先建立了强夯颗粒流模型,通过开展强夯现场试验验证了数值模型的适用性.然后,利用建立的强夯数值模型,对夯锤位移时程特性、夯沉量发展规律及土体塑性区特征展开研究.研究结果表明,强夯过程会经历一次反弹阶段,随着夯击次数的增加反弹量增加;提出了夯沉比的修正计算方法,可以用来评价强夯单次夯击效率和确定最佳夯击次数;土体塑性区呈竖向深度大于横向的椭圆形;此次强夯最佳夯击次数为7次,有效加固深度约为3.0 m.研究结果可以为同类工程及规范的完善提供参考.     

强夯处理黄土路堤的模型试验

针对黄土路堤强夯压实处理问题开展了模型试验研究。基于几何相似、运动相似及动力学相似原理设计模型路基及夯击功能,在路基中布设了加速度计及分层沉降标。按路基土不同的初始干密度及路顶单点夯和多点夯情况进行了强夯压实试验,研究了模型路基在强夯前后的分层压实度变化规律、路顶分层土的夯沉量和侧向挤出变形量以及强夯振动力沿路基深度水平向的传递规律,为强夯压实黄土路堤技术的工程应用提供参考依据。     

大面积回填深厚粘土强夯试夯分析

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。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8 m以上,设计采用强夯法处理。从试夯结果分析可知,处理6~8 m回填深度区域,夯击能3 000 kN·m、间距6 m的夯击参数在处理效果上优于夯击能2 000 kN·m、间距5 m的夯击参数。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。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。     

强夯作用下边坡动力响应模型试验和数值模拟

针对坡顶强夯动力作用下边坡地基加固机理问题,开展了室内模型试验和数值模拟研究。在试验中控制锤重和落距,分组测试在强夯过程中天然边坡的变形特性和动力响应特性,结合夯击塑性区概念解释强夯过程中的加速度变化机理,并结合数值模拟对试验结果进行进一步讨论。结果表明：夯击落点中心形成椭圆形有效加固区域,夯击对土体振动的有效影响半径小于3倍锤径;夯沉量与加速度值在最初3次夯击后趋于稳定;在相同强夯能级下,锤重对夯击点夯沉量的影响较落距更为显著,即“重锤低落”优于“轻锤高落”;坡顶夯击主要影响坡顶安全性,造成坡顶和坡中的水平位移显著增加,对坡脚影响较小。研究成果可为边坡地基加固方案设计及施工工艺控制提供参考依据。     

强夯法加固地基的施工参数设计与分析

为了在施工实践中更好地掌握和应用强夯原理、设计参数以及施工工法,在现场代表性区域内,通过不同参数下试夯试验的对比性研究,分析试验监测与检测相关数据,确定了工程可行性设计施工参数,包括夯击数、落距、夯距等。工程实践证明强夯法是一种经济、简便、可靠的大面积回填区域加固方法,对相关工程具有一定的实践与指导意义。     

红砂岩粗颗粒土满夯冲击能量消耗研究

利用室内击实仪模拟满夯,研究红砂岩粗颗粒土在满夯作用下的土体对能量吸收和土体的加固效果,满夯锤印搭接变化和间隔满夯与搭接满夯方式对土体吸收夯击能和满夯效果的影响。文中通过研究0,1/4,1/2三种搭接锤径下的满夯土体沉降和1/4锤径下搭接满夯与间隔满夯的沉降差值对比。研究红砂岩粗颗粒土满夯冲击能量消耗规律得出相关结论,通过结论对满夯施工提供参考意见同时提出新的带解决的实际问题。     

强夯法对杂填土地基处理效果的实例分析

杂填土承载力低,压缩性大,颗粒尺寸悬殊,回填前地貌高低起伏,形成填土薄厚不一,回填时间先后不一,取样困难,通常无法提出正确的设计参数。文章通过强夯法进行地基处理,应用梅纳经验公式,确定单击夯击能并根据现场试验确定夯击次数。强夯处理后地基弹性模量及承载力明显提高,结果证明该法满足设计要求且具有显著的技术和经济优势。     

某机场强夯工程试验研究

结合国内某机场地基强夯处理工程，试验研究了强夯处理饱和粉土、粉质粘土地基，并通过静力解探、标贯和载荷板等原位测试对不同施工参数下的强夯夯后地基进行了评价。最后综合试验结果，确定了处理本机场地基的单击夯能、布点方式和夯间间隔等强夯施工参数。     

重夯法处理Ⅱ级非自重湿陷性黄土的应用

阐述了重夯的作用机理,并结合山西省山阴至平鲁(晋蒙界)高速公路第二合同段(Ⅱ级非自重湿陷性黄土填方路段),通过现场选点试夯采集数据,分析了夯沉量和重夯前后压实度的检测结果,表明对于Ⅱ级非自重湿陷性黄土地基采用重夯法进行加固处理时,最佳的夯击次数是5次,其有效的夯实深度在4m,在该有效的深度范围内压实度均提高到92%以上,地基强度得到了提高,对于防止工后沉降有显著的效果.     

碾压混凝土坝施工质量实时动态监控系统

大体积碾压混凝土坝施工质量的控制一直是关键技术问题．为满足大体积碾压混凝土坝碾压填筑施工质量管理的需要,在分析了常规现场检测法的局限性的基础上,借鉴GPS实时监控系统在堆石坝填筑施工质量控制中的成功经验,分析和设计了一套适合大体积碾压混凝土施工质量实时动态高精度监控系统,用来在施工过程中实时监控大体积碾压混凝土坝的施工质量,从而达到全面控制施工质量,进行全过程现场质量监控,满足工程高质量、高强度和快速施工的要求．     

高真空击密法加固青岛地区软土地基试验研究

结合青岛高新技术产业开发区的软基加固处理实践,对高真空击密法加固饱和软土地基在本地区的加固效果进行了研究。通过对加固处理过程中土体的超静孔隙水压力变化,变形、承裁能力变化等进行监测,并对大面积施工过程中各参数包括强夯的夯击能、有效加固深度、务击闻隔时间、夯击次数和遍数、真空降水的时间等进行优化分析,试验结果表明高真空击密法能充分发挥强夯和真空降水的优点,有效加固了土体。     

砂土地基强夯室内模型试验及加固特性分析

为了获取德国莱比锡砂土地基强夯加固特性,采用自行设计的模型试验装置及量测系统,制备3种相对密实度的砂土进行了强夯室内模型试验,每组试验进行24击强夯。强夯过程中测量夯锤速度、位移、动态力、能量释放时间变化,结合PIV(particle image velocimetry)技术分析强夯后砂土颗粒位移结果,得到水平方向和深度方向的有效加固范围发展特性。结果表明:第6、12、18、24击的速度时程曲线在快速下降阶段基本重合,击数越高回弹速度越高、持续时间越短,体现为能量释放时间的不同;对于ID0.4、ID0.5、ID0.7试验组,从第6击到第24击的强夯能量释放时间分别下降38.9%、34.7%、31.4%,在第24击的夯锤位移回弹比分别达到65.3%、67.1%、69.0%;砂土相对密实度越高,夯锤冲击力越大,第6、12、18、24击之间的差别越小;随着夯击次数的增加,夯锤动态力峰值逐渐提高、上行曲线斜率变小,冲击行程逐渐缩短;ID0.4、ID0.5、ID0.7试验组分别在第20、18、15击后,水平方向有效加固范围增长大于深度方向。