洛南高速路基处理中强夯法的应用及机理研究

论文摘要

动力固结法或动力压力法得到广泛应用,但是目前还没有形成比较成熟和完善的理论及设计计算方法。本文结合工程实践,对强夯法的加固机理,设计计算方法及质量检测进行了研究。本文通过对动力固结理论的探讨的基础上,分析了强夯加固软土地基时土的特性,研究了非饱和土和饱和土的强夯加固机理及强夯置换加固机理,并在此基础上,研究了强夯法的设计原则、原理、影响因素及设计计算方法,并详细研究了强夯参数选择、强夯加固地基施工工艺;介绍了当前强夯地基现场试验及质量检测方法;通过对强夯加固深度的影响因素进行分析,从量纲对比入手,近似用单位夯锤底面积上的单击夯能的算术平方根值来估算加固深度,或根据要求的加固深度和已有夯锤来初步确定所使用的单击夯能;通过填土或其他松软土体的强夯加固模式图,推导出主要适应性质较单一的土层加固范围的计算公式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 强夯加固技术研究现状
• 1.1.2 强夯法的适用条件
• 1.2 工程中的软土特征
• 1.2.1 高速路基中的软土特征
• 1.2.2 工程路基中的杂填土
• 1.2.3 工程路基中的冲填土
• 1.2.4 工程路基中的饱和软土
• 1.2.5 挖填界面处软弱路基
• 1.2.6 桥头处及建筑、构筑物边界病害
• 1.3 处理方法及拟研究的内容
• 2 强夯加固技术及机理研究
• 2.1 工程概况
• 2.2 动力固结理论
• 2.2.1 强夯引起的振动波
• 2.2.2 强夯加固中夯能的传播
• 2.3 非饱和土的加固机理
• 2.4 饱和土的加固机理
• 2.4.1 饱和土或高饱和度土在强夯时的特性
• 2.4.2 饱和土或高饱和度土的强夯机理
• 2.4.3 强夯特点
• 2.5 强夯置换法的加固机理
• 3 强夯地基设计与施工技术研究
• 3.1 概述
• 3.2 强夯参数选择
• 3.2.1 有效加固深度
• 3.2.2 夯锤选择
• 3.2.3 单位夯击能
• 3.2.4 夯击点布置及间距
• 3.2.5 点的夯击数与夯击遍数
• 3.2.6 最佳夯击能
• 3.2.7 间隔时间
• 3.3 强夯加固范围计算
• 3.3.1 地基土加固区的形状
• 3.3.2 强夯加固范围计算
• 3.4 吹填土上冒的机理及处理
• 3.5 桥头处及建筑、构筑物边界强夯处理机理
• 4 高含水量粉土强夯置换处理
• 4.1 高含水量粉土路基
• 4.2 参数选取
• 4.3 强夯容易失败的原因
• 4.4 新强夯工艺研究
• 4.4.1 合理的排水体系
• 4.4.2 铺设粗颗粒垫层
• 4.4.3 降低地下水位
• 4.4.4 “先轻后重、逐级加能、轻重适度”的点夯能量选取原则
• 4.4.5 “少击多遍”的夯击方式
• 4.4.6 严格控制停锤标准
• 4.4.7 普夯时间隔夯击的原则
• 4.4.8 分层铺设垫层的原则
• 4.4.9 信息化施工
• 5 抛石挤淤强夯置换处理
• 5.1 抛石挤淤强夯置换的加固机理
• 5.2 抛石挤淤强夯置换适用条件
• 5.3 抛石挤淤强夯置换的方式
• 5.3.1 墩（桩）式置换地基
• 5.3.2 复合地基
• 5.3.3 整体置换地基
• 5.4 抛石挤淤强夯置换的填石材料
• 5.5 施工控制指标
• 5.6 施工措施
• 5.7 抛石挤淤强夯置换工程质量检测
• 5.8 小结
• 6 高填方路基的强夯法处理
• 6.1 强夯法加固高填方路基数值分析
• 6.1.1 弹塑性有限元分析
• 6.1.2 大变形有限元理论
• 6.1.3 强夯法弹塑性大变形有限元动态分析
• 6.2 强夯法加固填方路基施工参数的选取
• 6.3 强夯法加固填方路基质量检测
• 6.3.1 夯沉量试验
• 6.3.2 压实度实验
• 6.3.3 颗粒级配及素土含量实验
• 6.3.4 弯沉检测
• 6.4 小结
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录: 攻读学位期间发表的学术论文