强夯法在处理山区回填土地基中的应用研究

摘要

随着我国城市化进程的不断深入，用地越来越多的向山区发展，面对越来越复杂的地层结构，地基处理变得尤为重要。用来可以进行地基处理的方式有很多，概括起来可大致分为两大类:固结和加固。针对不同的工程应综合考虑各种地基处理方案的安全性、经济性、适用性等因素。
　　本文所述的工程场址位于新密市来集镇西马沟村，地貌单元属丘陵区。根据勘察单位提供的地质勘察勘报告和各种地基处理方法的适用性，应用多目标模糊数学优选理论进行方案评估，最终决定采用强夯法处理本工程的地基问题。
　　本文重点介绍:强夯法的设计理论以及具体施工参数的选定、强夯法施工方案及施工效果检测、ABAQUS有限元分析软件对本工程的强夯施工效果模拟。具体通过对振动波压密理论和土的动力固结理论以及动力置换理论进行阐述，同时较为深入的探讨强夯法加固地基的作用机理。又结合某山区回填土地基工程对强夯施工后的效果进行现场和室内检测试验，得出此工程强夯的有效加固深度为5m，地基承载力提高到160kPa，地基土压实系数最小达到0.951，均满足设计要求。最后运用ABAQUS有限元分析软件对强夯法在本工程的施工效果进行数值模拟分析，从夯击沉降量、最大主应力分布及等效塑性区分布情况，分析得出此次强夯施工的影响深度为5m及影响强夯有效加固深度的因素:夯锤重、落距、夯锤半径、土层分布状况等因，同时总结提出影响有效加固深度的因素与有效加固深度的关系式H=2.8819e0.1363M和H=1.5665e0.2894h，为今后强夯法在本地的应用提供经验，也有利用强夯法的进一步发展。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 强夯法简介

1．2 强夯法的研究现状

1．3 本文研究目的和内容

2 强夯加固机理分析

2．1 概述

2．2 动力固结理论

2．3 振动波压密理论

2．4 动力置换理论

2．5 本章小结

3 强夯设计理论及施工参数确定

3．1 强夯法的设计步骤

3．2 强夯法的主要施工设备的选择

3．2．1 夯锤

3．2．2 起重设备

3．2．3 脱钩装置

3．3 强夯设计施工参数选择

3．3．1 有效加固深度

3．3．2 夯击次数

3．3．3 夯击遍数

3．3．4 间歇时间

3．3．5 夯击点布置

3．3．6 处理范围

3．4 本章小结

4 强夯工程实例

4．1 工程概况

4．1．1 强夯设计要求

4．1．2 场地地形、地貌及环境条件

4．1．3 地层岩性及结构

4．1．4 场地土的基本物理力学性质

4．2 基于模糊数学的优选理论对强夯法进行方案评估

4．2．1 思路的由来

4．2．2 多目标系统优选模型的建立

4．2．3 确定量佳地基处理方案

4．3 现场强夯施工

4．3．1 主要施工参数及设备

4．3．2 施工工艺

4．3．3 施工步骤

4．4 强夯施工效果检测

4．4．1 标准贯入试验

4．4．2 浅层平板试验

4．4．3 室内土工试验

4．5 本章小结

5 强夯加固地基的数值模拟

5．1 数值模拟基本概念及方法

5．2 本工程强夯分析模型的建立

5．2．1 本构模型

5．2．2 单元类型

5．2．3 模型网格划分

5．2．4 有限元分析模型的建立

5．2．5 荷载施加

5．2．6 参数设置

5．3 本工程数值模拟计算结论

5．3．1 初始地应力

5．3．2 夯击沉降量

5．3．3 最大主应力

5．3．4 塑性变形区

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果