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.     

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.     

强夯法处理辽西湿陷性黄土路基的效果分析

为了确定强夯法处理辽西湿陷性黄土路基的技术参数,采用现场测试和室内试验相结合的方法,分析并对比了试验路段在强夯前后的黄土物理力学性质的变化.结果表明:夯击能为800～1600 kN·m、夯击数不小于8击,对处理深度4～6 m的湿陷性黄土较为有效,不仅可消除湿陷性,并可较大幅度降低压缩性.该成果已应用于阜新一朝阳高速公路湿陷性黄土路基处理工程中.     

强夯法处理湿陷性黄土路基施工研究

文章对采用强夯法处理永咸高速公路湿陷性黄土路基过程中,有关单点夯能和有效加固深度、最佳夯击能和夯击次数、夯击遍数和时间间隔、夯点距及点布置等强夯参数进行了实验研究,并对实际施工进行了总结。     

基于瑞雷波法的土石混合料强夯加固深度试验研究

为了分析能级和夯击次数对土体有效加固深度的影响,依托西部某土石混合料高填方路堤强夯加固工程,结合强夯法在某高填方路堤回填加固中的应用,借助瑞雷波法测定夯实深度,进行了颗粒级配、颗粒密度、标准击实等土工试验,分析了填料的工程性质。结果表明:4 000,5 000和6 000 kN·m三种强夯标准处理所获得的竖向有效加固深度分别为8,9和10 m,最佳夯击次数分别为11,8和6次,土体浅层2 m以内因受夯击能量过大而振松,密实度反而降低,研究成果为优化土石混合料高填方路堤的强夯设计提供了参考依据。     

强夯处治粉煤灰路基的显式动力非线性数值模拟

基于显式动力非线性有限元分析方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件对强夯问题进行分析,得出了显式动力非线性数值模拟方法的一般步骤.结合某路基强夯实例建立三维立体模型,对碰撞过程进行数值模拟,得到了强夯加固范围及夯后土体的应力场、位移场.通过与现场实测数据的比对,验证了显式动力非线性有限元数值模拟方法在强夯问题中的适用性.在此基础上,研究和探讨了岳阳地区强夯处治粉煤灰路基中的夯锤参数选取问题,分析比较了夯后土体的沉降,结果表明同能级下重锤低落距有更好的加固效果.     

强夯加固砂土地基模型试验研究

在一侧可观测砂土位移的模型箱内开展室内强夯模型试验.重点研究了砂土地基在不同强夯能级作用下的地表夯坑变化、动应力响应特性、动应力衰减规律,同时通过对比强夯作用前后砂土地基不同深度处彩砂的位置变化,分析了强夯后砂土地基内部位移的发展规律及分布情况.试验结果表明：适用于砂土地基的最佳夯击能为6000 kN·m,夯击能2000、4000、6000、8000 kN·m对应的最佳单点夯击次数分别为15、14、12、12次.强夯对砂土的加固是一个自上而下的过程,浅层需要较少的次数即可密实,深处土体需要夯击次数的提升和夯击能的提升才能更好密实.     

强夯法在处理湿陷性黄土中的研究

从工程应用出发,阐述了强夯法在处理湿陷性黄土地基的加固机理以及强夯技术在处理黄土地基中的有效加固深度、夯击能等的确定,并对夯点的布置、夯击遍数和间歇时间和夯击加载机具的选择进行了介绍.     

液压强夯法补强黄土路基压实质量控制方法

为提出一种黄土路基施工时不同深度处压实质量实时监测方法,依托黄延(黄陵—延安)高速公路扩能工程,首先引入液压加力系数,建立液压强夯法的夯击模型,进行液压强夯法补强黄土路基的室内足尺模型试验研究。考虑液压夯实机的夯锤落距和夯击次数对路基压实度的影响,通过在夯锤顶面中心处布置加速度传感器并在补强结束后分层开挖路基,获取夯锤单击峰值加速度和路基的分层沉降量,分析不同工况下夯锤峰值加速度与表层土体沉降量之间的关系,以土体分层沉降量达到表层土体沉降量5%处的路基深度为研究对象,通过线性内插法和回归分析法,分析不同工况下液压强夯法补强黄土路基的有效加固深度,确定路基分层压实度与夯锤峰值加速度的关系式。研究结果表明:夯锤峰值加速度与表层土体沉降量均随夯击次数和夯锤落距的增加而增加,在夯击次数达到6击和7击以上时,其增长趋势都显著放缓,从定性上说明夯锤峰值加速度可以实时反映路基的压实质量;液压夯实机有效加固深度受夯锤落距的影响较夯击次数大,当夯击次数达到12击时,对应夯锤落距为2.2、1.6、0.7 m的有效加固深度分别为1.49、1.18、1.10 m;考虑有效加固深度范围,定量说明不同工况下夯锤峰值加速度与路基分层压实度间存在二次函数关系,将路基分层压实度按填筑深度加权平均得到了路基的平均压实度。     

机场挖填交界基础的强夯处治效果及参数分析

结合湖南郴州机场挖填交界区域路基工程实际,基于强夯处置路基加固机理,应用强夯法处理挖填交界面,开展夯击能为2.5 MN·m和3.0 MN·m,夯点间距为4.0,4.5和5.0 m的强夯处置现场试验,分析填土级配、强夯变形量及固体体积率的变化规律,探究不同夯击参数作用下的地基处理效果,提出最优夯击参数并研究在最优夯击参数条件下挖填交界面的差异变形特征。研究结果表明:填方区采用夯击能为3.0MN·m点夯2遍+1.0 MN·m满夯1遍,夯点间距为4.0 m;挖方区采用夯击能为2.5 MN·m点夯2遍+1.0MN·m满夯1遍,夯点间距为4.5 m;强夯处理后挖填交界处的差异变形量仅为0.02 m,固体体积率相对差为0.5%,每层填筑厚度4 m满足有效加固深度要求,设计参数可以为其他相似填料处治地基工程提供参考。     

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。     

强夯加固技术在湿陷性黄土路基处治中的应用

结合具体试验路段,通过颗粒分析、电镜扫描、CBR试验、无侧限抗压强度与固结试验等手段对强夯加固后路基黄土的处治效果进行分析.结果表明,强夯后的路基黄土微结构由絮凝状、支架大孔结构转变为镶嵌结构与叠置结构;不同夯击能下路基黄土的有效加固深度可以通过无侧限抗压强度试验确定;路基黄土的压实度与CBR值服从幂指数关系,与回弹模量和湿陷系数服从指数分布.     

湿陷性黄土夯实效果评价及模拟分析

以洛阳华润热电新建电厂工程为背景,开展了湿陷性黄土的强夯试验,探讨了强夯处理黄土湿陷性的效果.同时建立强夯的三维动力分析有限元模型,对黄土强夯效果的影响因素进行了分析.分析结果表明:采用强夯工法能很好地消除黄土的湿陷性;强夯能级越大,强夯的径向影响范围和竖向影响深度越大;在处理深厚湿陷性黄土时,相同能级条件下宜采用半径较小的夯锤.     

晋南地区大厚度湿陷性黄土场地现场浸水试验研究

结合大同—西安客运专线,对晋南地区大厚度湿陷性黄土进行了现场浸水试验研究;并在典型地区(山西省运城市闻喜县)采集大量原状土样,进行室内试验,获得了一系列黄土力学参数。试验结果表明:该地区黄土属Ⅱ级自重湿陷性黄土;不同深度土层均会出现多次湿陷,湿陷次数随土层深度的增加而减少;在距离试坑边缘不同位置处含水量不同,同时,在深度方向上,10 m以内水分入渗较为容易,10 m以下入渗较为困难;现场实测场地黄土的自重湿陷下限为10 m,和计算得到的场地黄土自重湿陷下限基本吻合;水分扩展形态呈喇叭形,扩散角大致在41°~45°变化;裂缝呈连续环形分布,宽度深度都较小;埋设的张力计和压力计验证了场地黄土湿陷性等级的正确性。该研究对大西客运专线建设具有现实指导意义和应用价值。     

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.     

高能级强夯黄土地基振动衰减规律模型试验研究

为研究高能级强夯黄土地基的振动传播衰减规律,基于室内模型试验,通过布设竖直向、水平向及对角向三条测线,分别研究了夯击次数、含水率、夯击能、落距和锤径等参数变化对高能级强夯黄土地基的振动影响,并结合甘肃庆阳黄土高能级强夯加固项目现场振动测试结果,对比验证了室内模型的可靠性。研究结果表明：对于黄土地区,当达到一定夯击次数时,继续增加夯击次数无法进一步提升强夯加固效果,可根据所测得的振动加速度最大值判断最小振动安全距离,在计算振动安全距离时只需采用地表上的振动加速度;地基土含水率的改变对振动加速度的影响较小,当含水率为最佳含水率时,振动加速度峰值较其它含水率地基略高,衰减幅度略大,加固范围略广;能级的改变对振动加速度的变化影响较大,能级越大,振动越强烈,影响范围越广;“轻锤高落”与“重锤低落”产生的振动衰减速率相近,但“重锤低落”加固深度更深,影响范围更广,实际工程应优选“重锤低落”;相较于小锤径夯锤,采用大锤径夯锤的加固深度稍浅,地表振动影响范围更广,实际工程应优选小锤径夯锤;模型试验与现场监测数据拟合的振动加速度衰减曲线可较好的衔接,证明了室内试验结果的可靠性。     

低能级强夯前后路基黄土湿陷性研究

为了研究低能级强夯处治湿陷性黄土路基的有效性和经济性,采用土工试验、粒度分析仪和扫描电镜,对比分析了压实前后黄土的物理力学参数、粒度组成、胶结类型和微结构.研究结果表明:土体物理力学性质随能级的增大变化明显,粘粒含量增加较多,胶结类型由胶结、微胶结转变成半胶结类型;微结构由絮凝状、支架大孔以及镶嵌结构转变为镶嵌结构与叠置结构;低能级强夯的有效影响深度为2.0～2.5 m,2 m深度内黄土湿陷性基本消除.     

强夯法处理路基的加固效果

在强夯法处理湿陷性黄土路基施工中,为了及时掌握和了解强夯加固深度,并对加固效果进行正确评估,利用测振仪进行现场测振,通过对测得的振动波参数进行数值分析,获得强夯法有效加固深度计算公式,同时利用重力触探方法对强夯后路基承载力进行平行检验.结果表明,有效加固深度计算公式与经验公式有较好的一致性,采用测振仪测控强夯法处理湿陷性黄土路基加固效果是一种有效的新方法.     

土石混合料填方地基高效夯实技术研究

依托云贵互联通道±500 kV禄劝换流站工程,以理论计算和现场试验为主要手段,研究了以强夯结合冲击碾压为核心的高效夯实技术.研究结果表明,针对土石混合料填方地基,在强夯扰动层深度范围内,25 kJ冲击碾压(试验A区),2 000 kN·m满夯(试验B区)后平均超重型动探击数提高值均为2击左右,即两者加固强夯扰动层的效果基本相当;25 kJ冲击碾压的施工效率则是2 000 kN·m满夯的5倍.表明冲击碾压具有代替满夯的技术可行性.