黄泛区粉土路基强夯加固数值分析与质量控制技术研究

发布时间：2019-10-15 15:38

【摘要】：黄河冲淤积平原土为我国特有的土质,该类工具有较高的磨圆度,且粒径较为均匀,颗粒难以有效嵌挤,压实质量不易控制。另一方面,高速公路路基常规碾压施工加固深度较浅,该类土压实过后表层极易松散,且工作效率低,路基施工往往占到总工期的一半以上。因此,一种黄泛区粉土路基快速加固技术亟待形成和完善。强夯作为一种成熟的地基加固技术具有工艺简单、成本低、加固深度大、施工速度快等优点,在引入国内后迅速得到了推广。随着强夯技术的发展,在高速公路路基填筑工程中也逐渐开始尝试使用该项技术,但并未得到大规模推广。首先,高速公路路基强夯加固目前并无成熟经验可供借鉴,相关工艺参数多以现场试夯进行确定,过程繁琐且需耗费大量人力物力;其次,地基加固与路基加固效果评价的侧重点并不完全相同,而现行相关规范并未对路基强夯加固的效果进行评价和控制;再者,夯后路基在空间上是不均匀的,现行规范也并未对路基的均匀性评价包括路基刚度均匀性和路基工后沉降均匀性的评价。可以看出,目前国内外并未形成一套能够有效评价路基强夯加固质量及路基加固均匀性的标准及方法,正是这一系列的关键问题制约了强夯在高速公路路基填筑工程中的推广和应用。本文基于以上问题,在现场试验的基础上系统的研究了路基强夯加固数值模拟的可行性,并通过数值模拟对黄泛区粉土路基强夯加固技术展开了详细的研究,包括最佳单击夯击能、止夯标准、夯点间距等强夯工艺参数的确定,夯后路基加固效果评价和均匀性评价指标及控制标准等。本文研究成果解决了制约强夯在路基强夯加固上的关键技术问题,具有重要的社会和经济意义。总的来说,本文的主要研究结论如下:(1)数值模拟采用的强夯用户子程序可以实现夯击过程中土体模量、粘聚力、摩擦角、屈服应力等力学参数的动态变化,可较为准确可靠的模拟夯击过程,结果具有较高可信度;(2)提出了对于不同高度路基强夯加固最佳单击夯击能和止夯标准的确定方法;(3)分析了夯后路堤均匀性评价方法,提出了以路表夯间处的回弹弯沉l + 2S和路表夯点夯间的回弹弯沉差小于路表面平整度作为路堤刚度均匀性的评价标准,以路堤不均匀沉降梯度0.4%作为路堤工后沉降均匀性的评价标准;(4)对不同路基高度(4m、6m)的强夯加固技术进行了研究,并提出了相应的强夯加固工艺参数。本文研究成果对路基强夯加固工程具有重要的借鉴和指导意义,社会经济效益显著。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U416.1

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本文编号：2549704