利用夯击地面变形估算夯后地基沉降及夯后地基性状的研究

摘要

工程实践表明,强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点,因而被各国工程界所重视。但是,迄今为止,强夯的设计方法仍处于高度经验和定性的初级阶段。开展地面变形规律的研究对完善强夯设计理论、提高应用水平有着重要意义。
　　夯后地基性状及夯后地基在特定工程荷载下的沉降是强夯设计的控制指标之一。在沉降控制方面,现行方法通常是以强夯后土体应达到的压缩模量值作为控制指标。由于强夯时地基经历了沿深度方向的压密,常处于不同程度的超固结状态,因此,夯后土的压缩模量只能在夯后通过检测来获取,是否达到要求也只能通过不同能量的试夯来确定,或采用偏于安全的方法来估测;而且由于加固效果随深度变化,用载荷试验确定的压缩模量并不具完全的代表性。另一方面,夯后地基的性状及夯后地基在工程荷载作用下的沉降与夯前土质有关,也与强夯时产生的压密量:即与夯击时产生的地面变形有关。
　　基于这一思路,本文主要通过收集前人工程实测资料及实验经验,运用统计学、简化理论分析等方法处理了室内模型试验、现场实测及数值模拟相关数据,总结了夯后地面变形的研究现状;在相对加固程度基础上,研究了夯后砂土静探阻力随深度变化的结果,给出了一种定量估算夯后地基加固程度的概化模式及方程;在前人总结的竖向位移分布结论基础上,进一步做了归一化拟合,得出更简化的竖向位移及应变计算方程,结合夯后应变与夯前土性参数的关系,给出了用地面变形估算夯后土性指标的方程,并用相应算例做了计算;最后根据文中建立的夯前地基沉降与夯击地面变形的关系,给出了用强夯地面变形估算夯后地基沉降的方法,并初步探讨了夯后地基的变形模量和承载力的计算方法,可用于施工控制。
　　课题来自导师的国家自然科学基金基于地面变形的强夯加固计算方法研究项目中的部分内容,即基于地面变形观测成果的夯后地基沉降计算方法研究和基于地面变形的施工控制方法的研究。研究内容包括利用夯坑深度和场地平均夯沉量进行沉降计算和夯后性状评价。
　　文章最后分别通过具体的算例及工程实例验证了所建方程及模型的可行性与实用性,结果表明夯后地基性状及夯后沉降估算方程的建立为夯前强夯设计及施工控制提供了一种可靠、有效、便捷的途径。

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第一章 绪 论

1.1 选题的目的和意义

1.2 利用夯击地面变形估算夯后沉降及夯后地基性状研究的现状

1.3 研究主要内容和方法

第二章 强夯加固的位移应变及深度效应

2.1 无粘性土强夯加固效果的深度效应

2.2 模型与实测夯点中心点下竖向位移与应变的模型比较

2.3 夯点中心下竖向位移和应变方程的参数确定

2.4 场地下竖向位移与应变的分布模式

2.5 本章小结

第三章 基于强夯地面变形的夯后地基性状估算

3.1 强夯地面变形估算夯后地基性状的统计规律

3.2 由夯坑深度估算夯后地基内部土性指标

3.3 用场地平均夯沉量估算夯后地基内部土性指标的公式

3.4 本章小结

第四章 强夯夯击地面变形用于夯后地基沉降估算

4.1 强夯地面变形计算夯后沉降的基本思路

4.2 基于夯坑深度的夯后地基沉降计算

4.3 基于场地平均夯沉量的夯后地基沉降计算

4.4 考虑夯后地基性状的沉降计算方法研究及成果

4.5 本章小结

第五章 强夯夯击地面变形在强夯施工控制中的应用

5.1 夯后地基沉降量近似估算公式的应用

5.2 夯坑深度估算基础沉降在施工控制中的应用

5.3 平均夯沉量估算基础沉降在施工控制中的应用

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 主要结论

6.2 进一步研究建议

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士学位期间发表的论文

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