基于强夯应力波传播模型的夯击参数研究

夯击参数比选是决定强夯地基处理经济性与加固效果的关键环节,当前主要依靠试夯结果确定停夯标准及参数调整。对此,建立了非辐射平面发射型一维强夯应力波传播模型,推导了单次夯击作用下波阵面应力沿土体深度的分布,揭示了地基压密变形、剪切波横向扩散和土体阻尼特性3种独立因素耗能作用的机制,基于应力衰减规律探讨了加固深度分层标准、应力波传播与能量耗散过程。结果表明：当静接地压力由40.8 kPa增至122.3 kPa时,地基加固深度显著增加,同等静接地压力下提高落距和增大夯锤半径对地基加固效果提升有限;采用偏重锤低落特征的夯击参数组合对应力波向土体深层传播更为有利;随着土体深度增加,应力波时程依次呈现冲击加固、振动密实与弹性振动特征,冲击加固区深度可参照5%体应变等值线包络地基范围估计;依据任意拉格朗日-欧拉法仿真结果对单次强夯理论解进行修正,得出了连续夯击地基加固深度计算流程;通过对比现场检测结果可优化夯击参数,提高施工效率及经济性。     

高能级强夯在大型石化工程中的应用

大面积的多孔隙、粗颗粒非饱和土地基的加固处理宜采用强夯法。加固深厚地基,特别是大孔隙湿陷性地基、山区大厚度非均匀块石回填地基和抛石填海地基,应该施加高能级强夯进行处理。我国的高能级强夯主要用于石化工程施工中的生产装置和大型储罐地基。结合青岛重交沥青有限公司4座5万m3原油储罐和配套附属设施地基处理工程,对高能级强夯的关键技术、检测方法和综合评价进行了阐述,可供强夯设计施工参考。     

对高压消除黄土湿陷性的探讨

湿陷性黄土具有很强的结构性,天然状态下处在欠压密状态。黄土湿陷变形的特点是：变形量大、速率快而又不均匀,往往使建筑物发生严重变形甚至破坏。当湿陷性黄土含水量较大时,压力便成为影响黄土湿陷性的一个主要因素。压力与黄土湿陷性之间的变化关系如何？能否通过高压来消除湿陷性黄土的湿陷性？在土质差异较大时,双线法试验的精度能否满足工程要求？本文通过理论分析及试验对这些问题进行了有益的探索。     

高能级强夯法处理深厚吹填砂土地基现场试验

沿海吹填砂土地基地下水位较高、常含软土夹层,地基处理难度大。为了研究高能级强夯在这类吹填砂土地基上的加固效果,在山东沿海某吹填砂土场地开展6 000和8 000 kN·m能级强夯加固试验。试验结束后分别运用标准贯入试验、静力触探试验、平板载荷试验进行现场检测。通过对比分析了设计要求深度范围内标准贯入试验和静力触探试验,发现夯前夯后标准贯入试验击数和静力触探锥尖试验阻力均明显提升,有效消除了饱和砂土和饱和粉土的液化势;通过平板载荷试验p-s曲线及夯后静力触探锥尖阻力标准值与承载力特征值的关系式,得到夯后砂土地基承载力特征值≥120 kPa,验证了高能级强夯方案的可行性。其次,对软土夹层位置和地下水位高度展开研究,发现软土层会阻碍夯击能传递,减小强夯有效加固深度,且软土层位置不同对强夯加固效果影响程度不同,强夯影响临界范围处存在软土层时,有效加固深度为软土层顶部位置处;对砂土地基进行4 000 kN·m能级强夯试验时,发现未降水强夯后有效加固深度为5 m,降水至地面以下3 m强夯后有效加固深度达到了7 m,提高了加固效果。在高能级强夯研究基础上,对现场吹填砂土地基进行了75万m²的大面积高能级强夯施工,发现处理后地基能够满足建筑用地要求。     

高能级强夯法在石油化工项目处理湿陷性黄土中的应用

对甘肃董志石油化工项目中3 000～15 000 kN m能级强夯处理湿陷性黄土地基的设计、施工、检测进行系统全面的研究,其中12 000、15 000 kN m能级均为国内处理湿陷性黄土的最高能级。通过标准贯入试验、室内土工试验、静力触探试验、瑞利波试验、平板载荷试验对强夯加固效果进行综合检测,得出有效加固深度、湿陷性处理效果等结论,并提出适应该地区强夯法处理深度的经验公式,为湿陷性黄土地基处理设计、施工、检测提供参考     

高能级强夯处理湿陷性黄土设计施工检测应注意的问题

对3 000～15 000 kN.m高能级强夯加固湿陷性黄土的工艺进行了详细地探讨,讨论了设计、施工、检测各个环节可能存在及所需要注意问题,供类似工程优化设计和现场指导施工、检测借鉴。     

地基土地震液化数学分析的新思路

该文用概率方法研究了土性、地质条件和地震动特性三方面的不确定性对液化判别的影响，得到了液化引起的破坏范围与震级的方程和关系曲线，提出了关于影响土的液化势的几乎所有重要因素作为自变量而液化值作为变量的完整方程。这种全因素液化分析的的数学模式，为液化的研究提供了一个新的思路。     

对强夯置换概念的探讨和置换墩长度的实测研究

强夯和强夯置换法是经济高效应用广泛的地基处理方法之一,但工程界对强夯与强夯置换的概念理解仍存在很大分歧。值此多个地基处理技术规范修编的机会,有必要对强夯和强夯置换的概念进行澄清。文中首次明确提出了强夯置换区别于强夯的4个条件：有无填料、填料好否、夯锤静接地压力是否大于80 kPa和是否形成密实墩体。同时,根据68项工程或项目实测资料,首次提出了强夯置换墩长度与能级（最高达到18 000 kN•m）的经验关系,并做成表格供工程人员预估置换墩长度时参考     

单、双向塑料土工格栅与不同填料界面作用特性对比试验研究

以上海某植物园加筋土工程为背景,通过一系列室内拉拔和直剪试验,研究了单、双向塑料土工格栅与不同填料（黏性土、砂土）的界面作用特性,对比分析了单、双向格栅的加筋效果和界面剪应力的不同发挥机制,探讨了填料密实度、垂直应力、拉拔速率对界面参数的影响,并就拉拔试验和直剪试验结果进行了对比分析。结果表明,对于单向格栅加筋工况,拉拔曲线和直剪曲线通常表现为应变软化型。然而对于双向格栅加筋工况,其曲线一般表现为应变硬化型;对于双向格栅加筋工况,填料对格栅的嵌锁咬合力增强,宏观上表现为较高的界面黏聚力,加筋效果优于单向格栅;填料密实度、垂直应力、拉拔速率对筋土界面特性具有影响,但其影响程度和机制与填料性质有关。     

高能级强夯在深厚填土地基处理中的应用

加固处理大面积的多孔隙、粗颗粒非饱和土地基宜采用强夯法。当加固深厚地基，特别是大孔隙湿陷性地基、山区大厚度非均匀块石回填地基和抛石填海地基时，应该施加高能级强夯进行处理。该文介绍了高能级强夯在青岛某公司四座5万m^3原油储罐和配套设施地基处理工程中应用的成功经验，供设计施工参考。