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碎石土路基强夯处理的数值模拟及试验研究
| 论文题名： | 碎石土路基强夯处理的数值模拟及试验研究 |
| 关键词： | 强夯路基;碎石土;影响深度;非完全碰撞;冲击应力 |
| 摘要： | 近年来，我国高速公路飞速发展，并出现了大量的高填路基，如何提高路基的压实质量，减少路基的工后沉降量成为急需解决的问题。强夯法处理路基具有适用范围广泛、效果好、不耗贵重材料甚至不耗材料、投资省、加固速度快等优点，在实践中正逐步被用于高速公路的路基加固，但强夯法加固机理和设计理论仍有许多含糊之处，另外，施工参数的设计比较混乱，缺乏相应的标准和足够的理论依据，主要依靠经验判断或现场小规模试验来确定，因此存在较大的盲目性和随意性。 本文结合常吉高速公路路基强夯工程实践，对强夯法处理碎石土路基进行了系统研究。首先，在汲取以往强夯法处理地基的理论研究和工程实践的基础上，对碎石土路基强夯加固原理、夯击能传递机理、结合碾压加速路基固结沉降机理进行了进一步的分析研究；其次，基于夯锤与土体的非完全弹性碰撞特点，结合动力基础半空间理论，建立了夯锤振动的动力平衡方程，对强夯的冲击过程进行了分析，得到了强夯冲击应力和土体变形的解析式，在理论上探讨了强夯冲击应力和土体变形的影响因素及影响规律；再次，采用了一种较为新颖的试验方法进行现场试验，确定了碎石土路基的强夯设计参数，分析了强夯的加固效果和变形规律，并对比分析了红砂岩和石灰岩碎石土路基强夯效果；最后，采用Ansys/Ls-dyna软件包建立强夯三维模型，对强夯的动力响应进行了数值模拟，研究了强夯作用下土体的应力应变规律，得到了强夯后土体的应力场和位移场，并对理论分析结果、现场试验结果、数值分析结果进行对比分析，相互之间吻合较好，从而说明了本论文理论分析的正确性、试验方法的合理性以及试验结果的可靠性、Ansys/Ls-dyna软件包对强夯数值模拟的准确性。 |
| 作者： | 胡振南 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 王桂尧;黄庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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