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。     

公路拓宽地基强夯振动传播规律研究

利用FLAC 3D数值计算软件,建立了强夯振动的有限差分模型,分析了路侧地基强夯振动在公路路基、路面中的传播规律。以关键测点的振动加速度与锤底土动压力值作为分析指标,分析了夯锤落距(锤重)、夯锤直径对路基、地基的振动和地基加固效果的影响规律。通过公路拓宽室内模型试验,验证了数值分析的可靠性。结果表明,在1 500 k N·m夯击能下,采用6 m的夯锤落距(对应夯锤锤重为25 t)、1.5 m或2.0 m夯锤直径可以获得理想地基加固效果,且对周边环境振动影响最小;路基坡脚处强夯振动加速度较平面地形衰减更为显著;路面结构中振动加速度总体呈现快速衰减趋势,内侧加速度最大值为3.9 m/s2,路面基层、底基层内的强夯振动加速度基本一致,均小于面层的振动加速度。     

高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基现场试验

利用能级为15 000kN.m的高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基,测试夯击过程中夯坑及其周边土体的沉降变形,并对强夯后的地基加固效果进行检测与评价.可发现,第1、2和3遍夯击时的平均夯坑深度分别达到4.38,3.71和1.93m,夯击过程中地表土体都发生沉降变形,并未发生隆起;利用多道瞬态面波法评价该场地强夯加固深度至少达到16.5m,并且在整个加固深度范围内,未出现软弱层,夯后地基承载力远高于设计要求值.最后,提出了利用Menard公式评价高能级强夯处理粗颗粒碎石回填地基有效加固深度时n值的范围,为同类场地条件下高能级强夯工程的设计、施工与检测提供了参考.     

浅谈强夯法加固湿陷性黄土地基机理及其应用效果

强夯法,即动力固结法是将夯锤通过吊车从高处自由下落给地基冲击和振动,使土层致密,从而提高土层强度和降低其压缩性.本论述应用冲击动力学理论分析了强夯法加固湿陷性黄土地基机理,影响强夯法加固效果的各种因素,提高研究、完善强夯法施工技术的几点看法.     

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。     

爆夯加固法在机场地基处理中的应用

针对临时应急机场地基快速处理要求,提出了爆夯加固技术。详细分析了爆夯法的加固作用机理,并进行了室内小型爆炸模拟试验和野外大型爆炸试验,通过实验数据分析和理论上的研究,分析了各种施工参数对加固效果的影响,对爆夯法的实践应用和施工技术进行了初步探讨。     

高炉渣粉煤灰地基回填料的强夯数值模拟

为了研究高炉渣粉煤灰作地基回填料的强夯性能及效果,进行了对该类人工填料地基的强夯数值模拟以及夯后地基沉降的观测。依托某钢铁企业新体系高炉矿渣地基处理项目,构建拟静力法下夯锤与土体之间的接触力求解模型,并基于FLAC~(3D)软件,模拟高炉渣粉煤灰地基强夯过程中的地基土瞬时沉降变化,并对夯后地基土力学性能进行分析。结果表明:强夯高炉渣地基的最佳点夯次数为6~7次,强夯加固深度约为6 m。依据强夯施工后的沉降观测,分析该类地基强夯后土体的沉降变形特性及密实效果,为同类研究提供参考。     

横泉水库已筑坝体强夯试验研究

以横泉水库坝体强夯试验为背景,结合加固过程中测得的试验数据,通过对比分析夯前夯后试样物理力学指标的变化,对碾压填土强夯的加固效果进行了分析,其结果可对类似工程的施工提供参考。     

强夯法研究现状分析

在对强夯法简要介绍的基础上,文章从有效加固深度、振动环境分析、数值模拟、强夯时夯锤跟土体之间的接触应力和土中的应力分布、强夯前后土体的性状变化等方面对强夯法的研究现状进行了分析总结,首次对强夯的冲击特性、强夯时被加固土体的性状、夯锤跟土体的作用时间、土体服从的本构模型以及波动能量等方面进行了总结,最后讨论了强夯的研究方向.     

新型柱锤强夯置换法在堆场软基处理中的应用

新型柱锤强夯置换法采用超深挤密强夯锤、履带式旋转吊机和自动脱钩装置,根据不同的地质条件,选用不同的夯击能,用低能级的强夯置换可以达到中高能级下普通强夯处理效果.该法能同时对深层、中层和浅层松软土质进行处理,可大大提高处理后地基土的承载力和有效加固深度,与土工格栅相结合,具有提高地基承载力、减少不均匀沉降等效果,能满足集装箱堆场的使用要求,且节省造价,缩短工期.     

钢筋混凝土圆柱中圆形螺旋箍筋的受力机理

密配圆形螺旋箍筋的钢筋混凝土圆柱在外荷载作用下表示了良好的力学性能。本文研究了外荷载作用下圆柱构件中圆形螺旋箍筋的受力机理，得出了圆形螺旋箍筋和受压区混凝土间存在着良好的粘结性能，圆形螺旋箍筋不仅发挥对受压区混凝土横向约束作用，而且也发挥了抵抗外剪力的作用，这两种作用相互独立、互不影响等结论。     

改造拱上结构加固双曲拱桥的技术探讨

危旧双曲拱桥改造的方法很多,如增大截面法、黏贴法、改变截面形式法等,这些方法主要针对主拱圈的加固与改造,效果也很明显.为充分发挥拱上建筑的"联合作用"的潜在能力,对双曲拱桥拱上建筑进行改造,可以达到加固双曲拱桥的目的.通过拱式拱上建筑改为梁式拱上建筑的方法加固上曲拱的探讨与实践,论述了拱上结构改造的原理、依据、方法及设计要点.该方案应用于旧桥改造中,对结构损伤小,加固效果显著,最低限度的交通影响,最低的改造费用,可取得较好的经济和社会效益.该法对广大的技术人员设计有一定的参考价值.     

北川河桥贴钢法梁体加固施工

结合北川河桥梁体加固工程实例，介绍了贴钢法的加固原理、施工方法及加固效果。     

加筋砂土中土工格栅配置形状与刚性效果试验

利用室内平面应变压缩破坏试验,对加筋砂土中土工格栅配置形状及其刚性的加筋加固效果进行了考察与分析.结果表明:增加土工格栅加筋材与砂土之间的接触面积,可以明显地提高加筋砂土的压缩强度,它所带来的加筋加固效果要远大于通过提高加筋材用量或增加刚性所带来的加筋加固效果.在材料使用量一定的情况下,合理地提高土工格栅的面内配置密度,可以有效地提高加筋土的压缩强度,加筋加固效果明显.     

方钢约束混凝土拱架补强机制研究及应用

方钢约束混凝土(SQCC)拱架作为复杂条件地下工程中的一种新型支护方式,具备很高的支护强度和后期承载能力,而拱架留设的灌浆孔因局部削弱和应力集中效应而成为拱架的关键破坏部位,对拱架整体承载能力具有很大的影响,需对灌浆孔进行补强处理以提高拱架开孔后的整体强度.针对SQCC开孔短柱进行室内试验及数值试验,对比分析短柱变形破坏形态、荷载位移曲线及极限承载力等力学性能,研究方钢约束混凝土拱架补强机制;建立约束混凝土强度及经济指标,综合对比短柱补强效果.以SQCC150×8短柱为例,留设灌浆孔后短柱极限承载力相比SQCC短柱降低29.9%;侧弯钢板补强(ASS)后短柱的强度指标达148.7%,经济指标为90.8%,补强效果最好,且补强钢板长度在180~240 mm范围内,厚度为8 mm时,侧弯钢板对灌浆孔补强效果最明显,经济指标增长率最大.侧弯钢板补强试验结果在全比尺拱架室内试验中得到充分验证,在现场巷道支护应用中效果良好,研究成果为约束混凝土支护设计提供了依据.     

复合主拱圈加固石拱桥极限承载力参数研究

 研究了复合主拱圈加固石拱桥时极限承载力的受力特点。以一座在加固的等截面圆弧拱桥为例,考虑了加固结构二次受力的特点和新旧结构不同材料的力学性能,分析了其主要结构参数,如加固层高度、加固层宽度、加固层纵筋率和加固层箍筋率对加固后主拱圈承载力的影响。经过结构参数计算分析发现,当加固层高度为原拱圈0.25～0.50倍时,承载力增大值较明显;当加固层宽度超过原拱圈宽度的67%,承载力增大缓慢;加固层纵筋率超过1.162%,承载力增大值较小;增加加固层箍筋率对加固后拱桥的承载力影响较小。分析结果为复合主拱圈加固石拱桥设计提供了结构参数选取的建议,可为此类桥梁的设计提供有利的参考。     

3种T形短肢剪力墙承载能力比较分析

运用有限元软件ANSYS,建立了常规、加暗柱和加暗支撑3种T形短肢剪力墙三维有限元分析模型.在混凝土等级、截面配筋率、轴压比和墙肢截面高厚比取得优化值的基础上以及总配筋量不变的情况下,通过改变加暗柱和加暗支撑的T形短肢墙中暗柱和暗支撑的配筋率,对其试验模型进行了3组弹塑性拟静力分析.结果表明:在影响因素取优化值的基础上及总配筋量不变的情况下,增加暗柱和暗支撑的配筋率,可以明显提高其开裂荷载、屈服荷载、极限荷载;加暗支撑T形短肢墙承载能力优于常规和加暗柱T形短肢墙.     

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。     

配筋率对短肢墙的变形及延性影响的比较与优化

在混凝土等级、截面配筋率、轴压比和墙肢截面高厚比取得优化值的基础上以及总配筋量不变的情况下,对常规、加暗柱和加暗支撑3种T形短肢剪力墙进行了3组弹塑性有限元分析.分析了改变暗柱和暗支撑的配筋率对加暗柱和加暗支撑的T形短肢墙变形及延性的影响,并对其进行比较优化.结果表明：暗柱和加暗支撑的配筋率分别为2%、2.2%时,变形及延性等综合性能较好,加暗支撑T形短肢墙综合性能优于常规和加暗柱T形短肢墙.     

低净空条件下地下连续墙施工技术研究

地下连续墙作为城市地铁围护结构常用的支护方式,施工工艺受周围环境影响较大。针对长沙地铁5号线华雅站,高架桥下净空有限成槽、钢筋笼吊装入槽无法正常施工的情况,提出了方锤配合冲击钻成槽、折臂吊分节吊装、钢板焊接连接等解决方案,并对毗邻的高架桥提出了桥墩沉降监测、注浆加固的保护措施。现场施工验证了该施工工艺的合理性,对同类工程施工有一定借鉴意义。