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原文传递强夯法加固无粘性土路基的动应力传播规律的研究

论文题名：	强夯法加固无粘性土路基的动应力传播规律的研究
关键词：	强夯加固法;动应力传播;无粘性土路基;现场试验;数值模拟
摘要：	强夯法是将重锤提到一定高度后使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，使得地基土中出现强烈的冲击波和动应力，从而提高地基土强度，降低压缩性，改善砂性土的抗液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性，另外还可提高土层均匀程度，减少可能出现的不均匀沉降。近些年来，强夯法以其造价低，操作简便等一系列优点，在现实工程中得到了广泛应用。　　目前强夯理论研究中还存在着很多问题。工程应用中最关心的是对强夯法能够加固的有效深度和影响范围进行预估，从而制定合理的强夯现场方案，确定夯点间距，夯击次数等参数。但目前还没有形成有效的工程实用定量模型和精准的有效加固深度公式，还只能采用经验和半经验公式进行模糊预估。由于能够对强夯加固效果产生影响的因素众多，还没有研究成果提供对各因素的影响程度大小的定量认识，因此分析影响强夯加固效果的各因素的敏感度，从而推导出较为精确的有效加固深度计算公式具有很大的现实意义。　　本文结合青临高速公路（青州至临沭）位于山东潍坊境内的第九合同段工程实例，进行了强夯现场试验方案设计，通过动态应变仪测试动应力，研究强夯加固无粘性土的动应力的传播规律。得出以下规律:动应力随着夯击能的增加而增大，随着竖向深度的增加而减小，且衰减速度渐渐趋于平缓。2000-2800kN·m夯击能范围内强夯加固无粘性土的有效加固深度在6m左右，影响深度超过8m。动应力随着径向距离的增加而减小，且衰减速度渐渐趋于平缓。动应力沿径向衰减速度要远远大于沿竖向衰减速度。2000-2800kN·m夯击能范围内强夯加固无粘性土的有效加固宽度在3m左右。强夯加固无粘性土时，动应力的空间分布呈“葫芦”状。　　然后用FLAC3D有限差分软件进行了数值模拟计算，对比现场试验测试结果，验证了数值模型计算的准确性。通过对不同工况的数值模拟计算结果分析了影响强夯有效加固深度的主要因素，得出如下结论:有效加固深度的大小与锤重、落距成正比，与夯锤底面积成反比，重锤低落比轻锤高落下的有效加固深度大，加固效果更好。并设计了正交试验，比较土体密度、压缩模型、泊松比和内摩擦角等土体参数对有效加固深度影响的敏感性，通过极差分析法得出土体参数中泊松比和密度对有效加固深度影响最大。　　根据对有效加固深度影响因素的分析，参考传统的有效加固深度计算公式，建立了量纲统一的有效加固深度的计算公式。通过分别与数值计算和现场试验得到的有效加固深度值进行比较，发现公式计算值能与两者拟合良好，偏差在6％以内，能较准确地预估有效加固深度，为今后的强夯施工设计和工程实践提供了理论依据。
作者：	杨阳
专业：	道路与铁道工程
导师：	宋修广
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文