高能强夯下地基土体的变形特性

为了掌握高能级强夯作用下土体的变形特性,在LS-DYNA的框架内,采用非线性大变形显示有限元算法和“帽子”本构模型,计算了强夯作用下地基土体的变形。首先,根据现场施工的实际情况建立了有限元基本模型,并与实际的监测数据进行比较,其计算结果与测试结果基本一致,该模型能较好地反映出土体的隆起和侧向位移特点。其次,以该基本模型和夯坑的变形为考察对象进行参数分析,研究了不同能级、同能级不同动量以及夯锤与地基土间的水平摩擦力对土体变形的影响。结果表明,高能级强夯作用下夯锤与地基土间的水平力是不可忽略;夯锤与地基土之间的摩擦力,对夯坑侧向的土体位移和地表的隆起有明显的影响     

沿海下卧软弱夹层碎石回填地基15000kN·m高能级强夯试验

针对某沿海下卧软弱夹层的碎石回填土地基,在国内首次开展了15000kN·m高能级强夯的现场试验。通过单点夯试验各夯点与夯坑周围地面沉降观测及强夯前后地基动力触探测试结果的对比分析,揭示了下卧软弱夹层的碎石回填地基上15000kN·m高能级强夯的作用机制,得出该条件下强夯的有效加固深度为11.5m,主夯点间距宜为12.5m,夯击数宜为18～22击的有关结论。其结果可为类似工程参考。     

北京上庄东路巨型砂石坑回填路基复合处理技术

根据北京上庄东路巨型砂石坑的地质条件及周边情况,采用振冲碎石桩、强夯置换及强夯复合地基处理技术与重锤夯扩挤密碎石桩对砂石坑回填路基进行综合处理。在高水位的情况下,对由软土和建筑垃圾回填形成的砂石坑,采用振冲碎石桩作为砂石坑渗水通道,通过强夯置换形成纵向增强体并加大处理深度,最后采用强夯处理的复合处理方案;对于桥桩两侧的回填土路基则采用重锤夯扩挤密碎石桩方案,减少对桥桩的影响。     

强夯能量利用率反演及加固影响范围研究

强夯法具有高效的地基处理能力而被广泛应用,但加固地基的同时会对周围工程结构和环境产生一定的振动危害。以能量转换原理为基础,近似将夯击能分为振动波能和土体塑性功两部分,通过建立的强夯椭球体分区加固模型,导出塑性功计算格式,提出利用监测强夯夯坑深度变化信息来反演强夯能量利用率的反演方法,并导出了相应的反演公式。依据加固压实区和加固影响区椭球体分布假设和夯坑深度变化监测结果,给出了强夯加固范围和影响范围大小的计算思路和方法。以北京园博园回填土地基强夯加固工程为背景,利用现场监测试验信息对强夯能量利用率和加固范围及影响范围进行了反演分析和计算。分析表明,文中方法不仅能够有效地反演出强夯能量利用率和计算出强夯加固范围和影响范围,且可利用分析结果能够方便地估算地基强夯加固时的有效夯击次数,进行加固方案设计等。通过分析结果与现场地基测试结果的比较,验证了文中方法的有效性和实用性。     

强夯法处理机场玄武岩风化残积土道基试验研究

结合海口美兰国际机场二期扩建飞行区地基处理工程,总结飞行区广泛分布的玄武岩风化残积土岩土工程特点,选取大面积地基处理前有代表性的区域作为地基处理试验段,探讨了强夯法的设计及试验方案。通过夯坑夯沉量观测、地面平均沉降观测、静力触探试验、标准贯入试验、道基反应模量试验、固体体积率试验、干密度试验、室内土工试验及工后沉降观测等手段,分析了强夯法的加固效果,提出了分区处理、回填块碎石垫层参数、有效加固深度、停夯标准及工后沉降观测等建议,为后续大面积地基处理设计及施工提供科学依据。     

强夯的地面变形规律初探

根据工程实测资料 ,分析了强夯时的夯坑深度与场地平均夯沉量的影响因素与变化规律 ,提出了初步估算夯击时夯坑深度和场地平均夯沉量的经验方程。     

强夯的地面变形规律

根据工程实测资料,分析了强夯时的夯坑夯沉量的影响因素与变化规律,提出了初步估算夯击时夯坑深度和场地平均夯沉量的经验方程。     

不同夯点布置形式下群夯加固效果研究

强夯作为一种高效的地基加固技术已被广泛地应用于各类工程建设中,针对强夯的理论研究主要集中于单点夯作用下的土体响应方面,对群夯作用下相邻夯点的相互作用研究较少。为研究不同夯点布置形式对强夯加固效果的影响,在LS-DYNA的框架内,采用非线性大变形显式有限元算法和“帽子”本构模型计算了强夯作用下土体的压密程度。首先,基于单点夯试验,通过夯周土体侧向位移的数值计算结果与实测数据的对比,验证了模型的合理性。在该基础上对菱形、正方形两种常见夯点布置形式下的强夯施工过程进行了数值模拟,研究不同夯点布置形式对强夯过程中土体压密程度的影响。结果表明,夯点间土体同时受相邻夯点的影响,临近后期夯点的一侧土体的加固效果要优于临近先期夯点的一侧;夯点按菱形布置（等边三角形）时土体的加固效果要优于夯点按正方形布置（等腰直角三角形）。此外,夯坑深度、有效加固深度可以将强夯影响深度以内的土体划分为土体剪胀区、强加固区和轻微扰动区三部分。     

低能量强夯法加固粉质黏土地基试验研究

结合上海某铁路集装箱中心站地基处理工程,针对其场区上部粉质黏土、下部砂质粉土的地基条件,对低能量强夯法加固此类地基的适用性进行了现场试验研究。通过对夯击过程中超静孔隙水压力随夯击次数、深度、距离的变化规律及在不同性质土层中的增长与消散规律的研究,提出了运用试验手段确定强夯夯击次数、夯点间距、有效加固深度及两遍强夯间隔时间等施工参数的方法。同时,用静力触探试验和标准贯入试验对地基加固的效果进行了检验,结果说明低能量强夯法加固粉质黏土地基的适用性,从而进一步拓宽了低能量强夯法的应用范围。     

旧路改建高速公路中地基强夯效应测试与工艺参数分析

旧路改建高速公路遇到的最主要的问题是地基的不均匀沉降。数值分析表明,对新的天然地基进行处理是解决这一问题的关键。强夯是加固地基的一种有效措施,为了对强夯工艺参数进行优化研究,对夯锤冲击地面过程中产生的动孔隙水压力、动土应力以及夯后超静孔隙水压力的消散过程进行了跟踪测试与分析。结果表明,对以风化料为主的地基,最大夯击数不宜超过4击,而且铺底夯完成2d后就可进行满夯。     

信合嘉园小区高层住宅岩土工程实录

介绍了信合嘉园小区所建3栋高层住宅楼的工程地质条件、基础方案、软弱下卧层验算、复合地基承载力验算、地震液化检验、沉降量与倾斜验算、基坑开挖和基坑降水方案。该工程中夯扩灌注桩复合地基在箱基下形成似筏板基础,桩身未穿过可液化层,但通过挤密效应消除了地层液化,大大缩短了桩长和降低了地基处理成本。该项岩土工程不仅填补了河北省任丘地区高层建筑勘察设计的空白,而且说明了夯扩灌注桩对挖掘浅层可液化地层的地基的潜力具有很重要的意义。     

强夯法处理软弱粉土地基试验研究

介绍了钱塘江南岸软弱粉土地基试验区通过降水强夯与填石强夯的试验效果, 并对不同夯击能夯击前后粉土地基的物理力学性质、变形特性、抗液化性能等静力动力特性进行了对比研究。     

以吹填砂为覆盖层的饱和软粘土地基强夯试验研究

针对某港区工程陆域不同区域的地质条件和工程荷载,进行了不同工艺的强夯试验,对夯坑周围地表变形、土体水平位移以及孔压的增长和消散进行了观测,并对强夯加固效果进行了试验研究。研究表明,采用强夯法加固以吹填砂为覆盖层的饱和软土地基是可行的,有效加固深度可达到6 ~7 m,吹填砂层厚度对有效夯击率和碎石土垫层的作用有显著影响。由于吹填砂层和淤泥质粘土层中的粉细砂薄层有利于孔隙水压力的消散,用强夯法处理该类地基时,如果设计加固深度较小时,可以不设置竖向排水体。通过对试验数据的分析研究,获得强夯法加固该类地基土的最佳强夯参数和施工工艺,并且认为选择强夯施工工艺应考虑吹填砂层厚度。     

强夯地基加固效果检测的分析

深圳某加工厂项目场区原地形高差大,需平整场地,回填砾质粘性土采用强夯处理,夯击能为4000kN·m,并用重型动力触探检测强夯地基处理效果。重型动探检测结果显示夯点下地基土存在松弛、硬壳、衰减层等分层现象。夯点下深度与地基土动探击数为三次方函数或幂函数关系,体现了振动波振幅和加速度峰值随着深度衰减的规律,佐证了强夯地基土是通过振动波（主要是纵波）得到加固的观点。夯点间地基土则未显示显著的分层,说明强夯地基土具有复合地基的特征。     

强夯法加固填土地基的现场试验与微观结构分析

对位于北京西北郊的某工程场地的填土地基在不同夯次、不同夯能条件下进行了现场试验,发现地面夯沉量的变化具有阶段性的特点。通过对采自不同夯击阶段的试样进行SEM图像定量分析,得到了夯击过程中地基土的微观结构参数与夯沉量变化的相关关系,从微观角度初步掌握了强夯过程的结构控制规律。     

基于体应变的强夯加固范围研究

通过数值模拟分析地基的强夯加固效果,把夯后地基土的体应变与工程要求的干密度联系起来,用控制体应变作为评价加固范围的标准。通过对数值模拟及试验数据的分析发现,夯击冲量越大,加固效果越好。相同夯击能可以产生不同加固效果的规律,得出了用夯击冲量替代夯击能作为施工参数的控制标准更为合理的结论。改进了夯锤尺寸影响强夯加固效果的研究方法,分析时固定夯锤厚度比固定夯锤质量更具归一性。研究表明,在土性参数相同的条件下,夯击沉降量仅与单位面积夯击冲量有关,而加固深度不仅与单位面积夯击冲量有关,还与夯锤半径有关。在以控制体应变作为加固范围的评价标准、研究各参数影响规律的基础上,采用量纲分析法得到了加固范围的计算公式,并与工程实例进行对比分析,得到了强夯作用下土的干密度分布特征。所得结论对类似工程具有一定的参考价值。     

吹填砂地基强夯试验研究

通过某码头工程典型试验区进行的强夯试验，研究了在单点夯试验过程中夯沉量与夯击次数的关系、地基土水平位移和深度的关系、夯击次数与孔隙水压力的关系及孔隙水压力增长与消散和时间的关系；在试验块强夯后，进行了静载试验、静力触探试验和钻孔取土室内土工试验。通过对强夯前后进行对比，得到了强夯法加固吹填砂地基的效果，提出了合理的强夯施工参数和控制工艺，并得出了一些有益的结论。     

夯扩挤密水泥土桩复合地基的应用研究

根据水泥土和夯扩挤密施工法的特点,结合工程实例,对夯扩挤密水泥土桩在地基处理设计与施工进行了一些探讨和研究,阐明了利用夯扩挤密水泥土桩进行地基处理是安全可行、经济合理的一种型式,以及设计与施工中应注意的几个问题,并在高层住宅中进行了尝试,取得了较好的效果。     

强夯法加固的主要设计参数研究

综合利用土体动力学理论,结合弹塑性有限元分析,研究了不同地基条件、不同的夯击方式下土体的应力-应变特征,从理论上确定了不同地基条件下,强夯法施工中的设计参数选定方法,包括锤重、落距、夯距等。在常用的地基或填方参数情况下,有效加固范围是夯锤直径的1.5～2.5倍。以此作为强夯设计依据,对工程实践具有一定的指导意义。     

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。