强夯双向土压力模型试验测试及加固效果分析

【目的】从土体应力分布特征的角度研究不同夯击方式对砂土强夯加固效果的影响。【方法】通过室外场地进行的强夯模型试验对夯击过程中土体内部的竖向与径向土压力以及落锤加速度进行监测,并结合数值模拟的方法对土体内部的位移进行分析。【结果】研究得出:在强夯法施工中竖向土压力存在冲击与震荡衰减两种波形,径向土压力则主要以冲击波形为主;在砂土强夯加固过程中存在两种加固模式,夯击点正下方土体主要以竖向压实为主,而斜下方土体同时兼有显著的径向挤密作用;在同能级强夯施工中,“重锤低落”组合适合对深层土体与径向土体进行加固,“轻锤高落”组合适合对浅层土体进行快速加固。【结论】研究成果对同能级强夯夯击方式的选用具有一定的指导意义。

下卧软弱夹层地基ALE法强夯加固数值分析

随着高能级强夯快速发展,软弱夹层对地基加固影响问题凸显,其吸能缓冲作用机理尚不清晰,夯击参数选取经验性强。基于现场试验和任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler, ALE)法强夯加固仿真开展地基应力波传播过程研究,探讨下卧软弱夹层对加固效果影响机理。对夯击能级、夹层埋深、夹层厚度等因素进行参数研究,改进强夯参数设计流程。结果表明:软弱夹层对夯击应力波向下传播过程有迟滞作用,地基应力场在此深度内发生断层;当首击地基加固深度为1/2软弱夹层埋深时,可兼顾能级控制与施工效率需要;当软弱夹层埋深大于10 m或厚度超过2 m时加固难度较大,需配合其他工法共同加固处理。

河谷区多层软土地基强夯处治分析

文章依托高速公路多层软土地基强夯处治项目,在施工现场选取具有代表性的监测断面开展现场监测,检验河谷区多层软土地基强夯处治效果。由监测数据得出,在强夯处治和路基填筑施工阶段,地基分层沉降、土压力、孔隙水压力和侧向位移增幅均较大,工后逐渐趋于稳定,可说明强夯处治后软基承载力得到有效提升,路基整体结构稳定,加固效果良好。

强夯作用下回填砂土挡墙墙后土压力分布研究

挡土墙墙后土压力分布是墙体形状及配筋设计的重要依据,为研究强夯作用下挡墙墙后土压力分布规律,开展了自重、堆载及强夯荷载下的挡土墙物理模型试验,通过不同深度的土压力监测,分析了夯击落距和夯击次数对墙后土压力分布的影响,重点分析了强夯冲击松动区的影响,并基于等效静力法修正了强夯作用下墙后土压力理论计算公式。结果表明:单次夯击作用下墙后土压力瞬间增大至极值后逐渐衰减至稳定,随着夯击次数的增多,土体逐渐密实,相应的墙后土压力会逐次增加;浅部土体在强夯作用下会形成冲击松动区,松动区内土体变得松散从而土压力值较小,而松动区下部土压力随深度迅速增大后再减小,呈“鼓肚”状非线性分布;松动区土体重度、松动区厚度尤其是后者对于墙后土压力理论分布曲线影响较大,考虑松动区影响的墙后土压力等效静力法修正理论公式更符合实际情况。

强夯置换墩与粗骨料土强夯在软弱地基处理中的联合应用

在建设工程地基处理中,深厚杂填土的处理措施选择尤为重要。本文以济南市长清区某工程为例,应用强夯置换墩和粗骨料土强夯进行加固处理,采用重型动力触探试验和浅层平板静载荷试验对复合地基进行了分析评价,为类似工程建设提供了借鉴意义。

强夯起重机臂架结构有限元分析及优化

针对强夯起重机臂架实际工况下的应力集中、结构冗余等问题,以某新型强夯起重机为分析对象,采用UG NX及其Nastran模块建立三维模型,有限元分析计算确定多种工况载荷,得到强夯起重机在静载和动载荷作用下的位移和应力分布情况,确定应力集中和结构冗余部位,通过优化设计改善结构应力分布,减轻臂架质量并提高其力学性能。对起重和脱钩工况的优化结果表明,臂架最大应力和最大位移分别减少12.5%和6.99%,臂架质量减轻2.36%。

强夯技术在新老堤防施工中的应用

强夯法适用于各种土壤类型,包括砂土、粉土、黏土、黄土和人工填土等。尤其对于难以通过常规方法加固的大块碎石和杂填土,强夯法表现出优秀的加固效果。在河道堤防复堤加宽加高工程中,强夯技术起到了至关重要的作用。该技术利用重力的原理,对地基进行加固,提升路基的承载力。通过实施夯实法,可以有效压实堤防道路,满足道路的使用需求和防汛要求。需要注意的是,强夯技术的操作要求严格,包括点夯、满夯等多个施工环节,需要经验丰富的施工队伍来确保工程质量和安全。

18000kN·m能级强夯在工业厂房填土地基的应用

高能级强夯(指主夯击能大于6000kN·m的强夯)的有效加固深度可达8~30m,可加固处理大厚度非饱和土、大面积重堆载场地、大厚度湿陷性黄土和新填土等地基土,可进一步提高地基土强度和均匀性,降低压缩性,消除湿陷性,改善其抵抗振(震)动液化的能力等,使强夯法的经济高效性得以更加充分地施展[1-3]。本文结合某工业厂房项目超过15m的填土地基采用18000kN·m能级强夯处理后,利用压实度试验、平板载荷试验和多道瞬态面波测试试验三种试验结果评价地基强夯加固处理后的效果,为18000kN·m能级下地基处理的施工提供优化设计参数,为此类地基强夯加固后工程质量评定标准的合理性与应用提供参考。

强夯动荷载作用方向对黄土边坡稳定性的影响分析

为进一步研究强夯对周边黄土边坡稳定性的影响,采用极限平衡圆弧条分法对强夯作用下的边坡安全系数进行推导计算。结合工程实例,使用TC-4850爆破测振仪对现场监测点进行加速度测试。考虑高程差和测点距离的共同影响,采用MATLAB编程对现场数据进行多元回归分析,求出强夯作用下边坡质点振动加速度解析式。在求得最小安全系数的基础上,研究不同强夯动荷载方向对黄土边坡稳定性的影响。研究结果表明:在相同荷载作用下,强夯动荷载方向与水平轴正方向夹角为0°、45°、60°、270°、315°、330°、360°时,安全系数均小于等于1.00,且随着拟静力系数不断增大,安全系数越来越小。强夯动荷载方向与水平轴正方向夹角为90°、135°、150°、180°、225°、240°时,安全系数均大于1.05。随着拟静力系数不断增大,安全系数也随之增大。该方法简单易行,便于计算,可用于黄土边坡实际工程。

套筒强夯长短桩复合地基承载特性研究

【目的】随着大型海洋工程项目不断发展,对水下软土地基处理提出了新的挑战,水下挤密砂桩和水下水泥搅拌桩复合地基等传统方法具有定位难、制桩难、桩体质量差等问题,始终制约着其在海洋工程中的应用和发展。【方法】借鉴陆上孔内深层强夯施工方法,因地制宜地提出水下套筒强夯复合地基成桩技术,该技术使用套筒阻隔海水进入桩孔,具有定位准、加固深和强度高等优点,通过模型试验的方法对该技术进行研究。【结果】结果表明,在强夯碎石桩与传统碎石桩相结合的工况下,地基极限承载力提高50%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升18%;在全部采用强夯碎石桩的工况下,地基极限承载力提高170%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升3.7%。【结论】全部采用强夯碎石桩的复合地基比强夯碎石桩与传统碎石桩组合而成的复合地基承载力提高更多,在提高承载力方面,采用套筒强夯长短桩复合地基更加经济有效。

强夯法在山区填方地区地基处理中的试夯检测结果及结论建议

通过强夯法在某山区填方地区地基处理中两个试验区的施工检测对比分析,得出如下建议:一是根据不同夯填厚度,选择相应的强夯参数,二是在钻探、浅层平板载荷试验、超重型重力触探、瑞雷波探测四种检测方法选择时应以浅层载荷试验与波速试验为主、土工试验为辅的综合方法为宜,三是回填土表层压实度偏低,取消分层碾压。同时对试夯一区及二区的变形模量与压缩模量也给出了建议值。

土-石混合填土强夯动应力的简化与修正算法

强夯法是一种加固某些土体的施工操作较为简单的方法,合理分析其夯击作用在土体中产生的动应力是工程实践中的关键环节之一。针对成都平原地区的典型土-石混合填土,通过现场夯击试验,测得了在4000 kN·m的夯击能作用下土体中不同深度处的竖向夯击动应力,鉴于既有算法与试验值的差异,从两个方面确定了适于土-石混合填土夯击动应力的简单计算方法。一方面针对较为复杂的既有理论公式问题,采用敏感性分析与回归分析法,建立了以夯锤质量、夯锤落距、夯锤半径、土体密度、土体动力剪切模量、土体泊松比、土体阻尼比、夯锤入土的速度损失率等8个参数表征夯击点冲击应力的线性回归方程;另一方面采用竖向动应力传递指数对理想弹性静力学理论公式进行修正,得到了基于拟静力法的土体中夯击动应力计算表达式,进而可分析确定强夯有效加固深度。试验结果显示,土-石混合填土的竖向动应力传递指数约为1.67357,土-石混合填土地层的强夯有效加固深度约为8.0m。

强夯法加固可液化砂质粉土地基试验研究

针对北京大兴机场飞行区地基存在可液化砂质粉土层,研究采用低能级、小夯距和少击数的强夯法对其进行处理。为了评价夯击效果,确定强夯过程中的夯击参数,选择1000 kN·m和2000 kN·m两个能级的夯击能,每个夯击能级设定4、6、8、10和12击数。同时,设置夯击能1000 kN·m条件下夯击数4、6和8,用以研究地表冻土层对夯击效果的影响,在试验区分别进行了全深度标准贯入、面波、干密度试验检测。试验结果表明:强夯后的砂质粉土地基具有更大的密实度、传播波速和抗液化能力。其中,夯击能1000 kN·m和2000 kN·m作用下的最佳夯击数分别为10和8,对应的强夯影响深度为4.5 m和5.5 m,消除液化的深度则为4.3 m和5.3 m。而在检测指标上,标准贯入试验要求在1000 kN·m和2000 kN·m夯击能作用下,4.5 m和5.5 m全深度标准贯入击数平均值不少于10和12。最佳夯击次数作用下原地基表层的干密度不低于1.45 g/cm3。研究结果推荐在机场跑道区域采用2000 kN·m强夯能级进行地基处理,而停机坪和滑行道区域采用1000 kN·m强夯能级进行地基处理。

不同能级强夯法处理新近吹填粉细砂地基现场试验

某矿石码头堆场表层由新近吹填形成的松散粉细砂组成,地下水位及黏粒含量均较高。为验证强夯法进行地基处理的可行性以及优化施工参数,拟在处理厚度为6和9 m的两个区域设立施工试验区,分别采用2000和4000 kN·m的夯击能进行强夯试验,施工同时监测夯击过程中孔隙水压力、夯沉量等变化情况,施工完成后进行现场标准贯入试验和荷载试验,并给出单位面积夯击能与夯沉量的双曲线关系式。结果表明,孔隙水压力消散时间约为2 d,每一点夯的最优夯击数为7~8击;处理后的地基承载力较处理前显著提高,且达到了设计文件中200 kPa的承载力要求。

不同夯击能相同夯沉量条件下黄土填方地基强夯处理效果分析

为了评价不同夯击能、相同夯沉量控制条件下的黄土填方地基强夯处理效果,在晋中市某工程填方区开展了夯击能4 MN·m、6 MN·m、8 MN·m和10 MN·m共四种能级的强夯试验,测试强夯前后填土的干密度、压缩模量、湿陷系数、瑞雷波波速等物理力学性质指标。试验结果表明,夯击能6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m分别在夯点处7 m、9 m、7 m深度内,夯间处8 m、7 m、6 m深度内,密实度提高、压缩性降低的效果与夯击能4 MN·m接近;夯击能4 MN·m、6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m分别消除了5 m、4 m、7 m、5 m深度内的湿陷性;与夯击能4 MN·m试验相比,夯击能6 MN·m、8 MN·m、10 MN·m总耗时分别缩减12.5%、37.4%、40.7%,油耗分别减少7.9%、26.9%、23.1%,表明高夯击能与低夯击能相比所用时间与设备耗油有大幅度降低。

强夯法处理机场地基振动衰减规律及邻近建筑安全评估

为了探讨机场地基在强夯荷载下的动力特性,以萧山机场地基加固项目为依托,进行了现场振动监测试验。通过强夯点周围的振动速度监测数据,分析了强夯荷载下地基振动速度衰减规律,分别给出了800 kN·m、1 200 kN·m和1 800 kN·m夯击能级作用下地基竖向振动速度随距离的衰减公式。基于该公式确定了地基强夯处理安全范围,并结合监测结果评估了强夯区周边建筑的安全性。研究表明:在强夯作用下,地基振动速度峰值随距离呈指数衰减,且在同一位置的竖向振动速度大于水平振动速度,因此在实际工程中应重点关注竖向振动速度峰值;强夯点周围的建筑物基础和顶层振动速度峰值均满足相关规范要求。

高填方路基强夯补强效果试验分析

文中以四川某高速公路改扩建项目为例,开展高填方路基强夯补强试验研究,并利用瑞利波法分析了补强前后高填方路基的密实度与瑞利波速的关系。结果表明,波速与压实度呈现近似线性增加的关系,波速每增加1 m/s,路基压实度增加0.19%。瑞利波监测法与现场灌砂法所有测量点位的压实度相差范围为3.5%左右,两种方法下的波速与压实度曲线相对一致。夯击后的夯击点密实深度显著提升,提升幅度在11.7%~18.7%,提升土体压实度可以有效提升路基土的施工质量。研究成果证明了瑞利波法测试土体压实度具有一定的可靠性,且采用的强夯方案有效提升了路基土的压实度,证实了高填方路基补强效果的可靠性。

孔内深层强夯法在城市道路路基杂填土处理中的应用研究

在城市道路设计中,若遇到路基范围内存在较深杂填土的情况,需查明其性质、成因、类型、规模,然后综合考虑地质情况、道路等级、周边环境和工程经济等因素来制定处理方案。对西安市某次干路约800m长路基较深杂填土的几种处理方式进行分析比较,在这些处理方式中,孔内深层强夯法(DDC)具有显著优势,它适用于处理深层、不均匀土壤,对周边环境的影响较小,且成本相对较低。因此,最终采用DDC法对杂填土路基进行处理,并对承载力等关键指标检测。检测结果表明,经DDC法处理的路基有效提高了路基承载力,同时路床顶面的压实度和弯沉值也满足了道路设计的要求。

某型强夯机单抽施工法夯击能效率实验研究

针对某型强夯机快速动态冲击过程中能量损失理论计算不精准、接触式测量方法有偏差等技术瓶颈,本文开展了基于非接触式方法测试某型强夯机单抽施工法的夯击能效率实验研究。实验使用美国Phantom Miro M310高速摄影机,采用非接触式动态测量方式,对非脱钩施工(单抽施工)与脱钩施工两种工作状态进行数据采集。通过分析计算出夯锤撞击地面动态过程中的瞬时速度响应,对比了脱钩与非脱钩工况时3种不同质量的夯锤在3种不同高度下的能量损耗率。考虑到实验时夯锤在同一位置落锤两次,高速摄像机无法测出第二锤的真实夯击面,故通过有限元的方法对工况进行模拟仿真,对夯锤瞬时落地速度进行修正。实验结果表明:相同质量下,能量损耗率随夯锤提升高度的增加而降低;相同高度下,能量损耗率随夯锤质量的增加而降低;单抽施工法的能量损耗率可以控制在8%以内。本文为强夯机夯击能效率的精准测试提供了技术依据,为降低单抽施工法能效损耗提供了思路,同时也为今后同类重工机械的使用与改进设计积累了经验数据。

某高填方工程强夯地基处理设计施工要点

根据晋城某工程湿陷性黄土地区高填方强夯回填设计施工情况,分析深厚湿陷性黄土填土强夯的设计及施工中的技术要点,探讨强夯中一些参数的确定方法等。