粉土地基强夯动力特性及有效加固范围研究

发布时间：2017-08-14 22:28

  本文关键词：粉土地基强夯动力特性及有效加固范围研究

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【摘要】：强夯法在工程界得到广泛应用,但是,目前强夯的设计和施工仍主要依靠工程经验结果,理论研究落后于工程实践。黄河冲积平原区粉土、粉质粘土广布,具有地下水位高、强夯易液化、压缩性高、承载力低等特点,该地区强夯研究资料较少,对强夯法动力特性的认识存在欠缺,难以准确计算其有效加固范围,使得强夯设计及施工存在盲目性。针对此问题,本文通过理论与试验手段,系统研究了强夯法的动力特性及有效加固范围。首先依托在建济(南)东(营)高速公路现场试验,分析了强夯应力沿竖向和径向的传播特性,研究了夯击能对传播特性的影响规律；其次按照相似准则设计模型试验,研究了强夯竖向动应力特性,分析了不同因素对强夯动应力传播特性的影响规律；然后采用FLAC3D计算软件,分析了强夯冲击波传播特性、土体位移特性等,提出了强夯有效加固区域计算模型；最后,基于研究成果提出了强夯有效加固范围的计算公式。根据现场试验结果及理论分析,本文得到以下主要结论：(1)强夯应力沿竖向具有二次衰减趋势,且衰减曲线存在明显拐点；应力沿径向衰减趋势与竖向近似；(2)提出了强夯加固区域计算模型为一上下平齐的鼓形,加固区可划分为主加固区、次加固区和下卧层；(3)基于分析结果,提出了基于总夯击能为控制标准的有效加固深度计算公式,并推导了强夯有效加固半径的计算公式。成果的取得,对于完善黄泛区地基强夯加固技术具有理论价值,同时可为该地区高速公路强夯设计及施工提供理论依据。
【关键词】：强夯 粉土地基 动力特性 加固范围 模型试验
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU472.31
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究目的及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 强夯加固机理研究现状12-13
• 1.2.2 强夯动力特性研究现状13-14
• 1.2.3 强夯有效加固范围研究现状14-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 1.4 技术路线16-17
• 第二章 强夯应力传播特性现场试验17-29
• 2.1 试验目的17
• 2.2 工程概况17-18
• 2.3 试验方案18-19
• 2.4 结果分析19-27
• 2.4.1 应力沿竖向传播特性分析19-21
• 2.4.2 应力沿径向传播特性分析21-24
• 2.4.3 夯击能对应力传播特性影响分析24-25
• 2.4.4 强夯有效影响范围分析25-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第三章 强夯竖向动应力特性模型试验及影响因素分析29-56
• 3.1 强夯竖向动应力传播特性模型试验29-44
• 3.1.1 相似指标29-30
• 3.1.2 模型设计30-32
• 3.1.3 土体参数32-33
• 3.1.4 试验方案33-34
• 3.1.5 方法及流程34-38
• 3.1.6 模型验证38-40
• 3.1.7 结果及分析40-44
• 3.2 强夯有效影响深度主控因素分析44-50
• 3.2.1 试验方案44-47
• 3.2.2 结果及分析47-50
• 3.3 强夯有效影响深度单因素分析50-54
• 3.3.1 试验方案50-51
• 3.3.2 结果及分析51-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第四章 强夯动力特性数值模拟研究56-74
• 4.1 FLAC3D基本介绍56
• 4.2 数值模型建立56-61
• 4.2.1 模型尺寸56-58
• 4.2.2 荷载形式58-60
• 4.2.3 边界条件60
• 4.2.4 力学阻尼60-61
• 4.2.5 模型参数61
• 4.3 计算结果分析61-71
• 4.3.1 强夯应力波传播特性分析61-65
• 4.3.2 土体应力分布特性分析65-67
• 4.3.3 土体位移分布特性分析67-71
• 4.4 有效加固区域计算模型71-73
• 4.5 本章小结73-74
• 第五章 强夯有效加固范围计算公式建立74-83
• 5.1 有效加固深度计算公式建立74-79
• 5.1.1 建立方法74
• 5.1.2 公式建立74-78
• 5.1.3 公式验证78-79
• 5.2 有效加固半径计算公式建立79-82
• 5.2.1 建立原则79
• 5.2.2 公式建立79-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第六章 结论与展望83-86
• 6.1 结论83-84
• 6.2 创新点84
• 6.3 展望84-86
• 参考文献86-89
• 致谢89-90
• 攻读硕士学位期间发表的学术成果90-91
• 学位论文评阅及答辩情况表91

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