强夯法地基加固机理分析与现场应用研究

强夯法被普遍应用于地基处理,由于强夯地基处理的复杂性,强夯理论远落后于工程实践,不同条件下强夯法地基处理效果的差别很大。通过理论分析与现场试验,基于梅纳公式和文克尔地基模型,并结合贵阳市人才路项目,探究了不同夯击能对有效加固深度与夯击沉降量参数的影响。结果表明:随着夯击能的不断增大,最小有效加固深度与最大有效加固深度均线性增大,但最小有效加固深度相较于最大有效加固深度增加较平缓;实际工程中应选择4000~6000kN·m夯击能的施工夯锤,以保证施工效率和有效加固深度预测率。

大型火电项目基坑回填采用液压夯工艺加固碎石土的研究

大型火电厂房多数采用独立基础,基坑回填的常规做法为采用每层300mm-500mm回填土+小型碾压机分层碾压,这种做法工序复杂,工期长,并且后期容易出现不均匀沉降的风险。另外在湿陷性黄土地区,常规的碾压很难消除湿陷性,并且承载力也很难达到设计要求。采用高速液压夯实工艺,可一次性回填5m进行夯实,并且能够消除湿陷性,提高地基承载力。通过研究,本文建立了高速液压夯实机的有效加固深度和对碎石土地基单位面积夯击能的规律关系,提出了不同夯实的区域采取不同的夯实控制参数,研究了一种新型夯点布设方式,以满足回填土的夯实要求。

超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响分析

液压快速夯实技术在地基处理中适用范围广、加固效果好,但关于超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响及有效加固深度仍需进一步探讨。本文以济南国际机场二期改扩建项目为研究背景,场地浅层分布2~7 m的难压实、可液化粉土地层,极易在机场运营期间产生液化危害,因此在机场项目正式施工前,设计6种不同夯击能级的强夯、液压夯地基处理现场试验,对比研究150 kJ超重型液压快速夯实技术对周边环境的振动影响,并在150 kJ超重型液压夯试验前后分别进行标准贯入试验,分析150 kJ超重型液压夯的有效加固深度。研究表明:150 kJ超重型液压夯在距发振点10 m时满足小于等于24 mm/s的容许振动值要求,在距发振点15 m时满足小于等于12 mm/s的容许振动值要求,在距发振点超过15 m时,70 kJ、110 kJ及150 kJ液压夯均对周边环境产生的振动影响较小;150 kJ超重型液压夯在2~8 m范围内加固效果明显,在10 m时有一定的加固效果;在距发振点超过15 m时,采用150 kJ超重型液压夯既能满足对居住建筑容许振动值的要求,又能增大加固深度,提高经济效益。

高含泥量水力冲填粉细砂地基强夯处理效果

在高含泥量的粉细砂地基中,强夯法的处理效果存在较大的不确定性;在水力冲填砂土地基和天然砂土地基中强夯法的有效加固深度也不同。结合具体工程研究水力冲填粉细砂的工程性质,进行5 MN·m能量的强夯试验性施工,对全场地强夯后的标准贯入试验、静力触探试验和载荷板试验等检测结果进行分析。结果显示:强夯法适用于平均含泥量为22.7%的水力冲填粉细砂地基,5 MN·m能量强夯的有效加固深度约为11 m,大于规范JGJ 120—2012建议的8.0~8.5 m。强夯后的粉细砂地基满足地基承载力特征值不低于150 kPa、压缩模量不低于10 MPa的要求,并达到7度抗震设防烈度的抗液化标准。当砂性冲填土上部覆盖薄层黏性冲填土时,采用夯坑内回填砂的方法减小上覆软弱层对处理效果的不利影响。在高含泥量的水力冲填粉细砂中进行强夯加固效果良好,强夯有效加固深度修正系数取0.49。

强夯饱和砂土地基的有效加固深度计算方法

近年来,沿海经济和吹填技术发展迅速,围填海区域已形成大面积、大厚度的吹填饱和砂土地基,往往表现出易液化、承载力低的性质,给工程建设带来较大困难。强夯法是一种安全、经济的软弱地基加固方法,但由于饱和砂土地基强夯加固机制复杂,经验公式、数值仿真等方法难以反映客观情况或不便于现场应用,导致有效加固深度的工程设计缺少实用的方法。基于饱和砂土地基的加固机制,建立了考虑夯坑深度、压密壳深度、压密壳影响区深度的有效加固深度计算方法,有效加固深度的估算值与现场试夯检测情况较为吻合,说明本文提出的有效加固深度计算方法能够较为客观地反映饱和砂土地基强夯加固特征,具有较好的工程适用性和可靠性。

黄土地基高能级强夯室内模型试验研究

为研究高能级强夯加固黄土地基过程中的土体变形规律与加固效果,基于室内模型试验,采用多组平行试验研究了含水率、强夯能级、夯锤落距和锤径变化对高能级强夯黄土地基夯沉量的影响,并结合ABAQUS有限元软件对有效加固深度进行了计算。结果表明:黄土地基含水率为最优含水率时,高能级强夯加固效果最好;采用6000、8000、12000、15000 kN·m能级强夯加固同一黄土地基的最优夯击次数分别为13、12、10、9击;采用“重锤低夯”达到设计加固效果所需的夯击次数较“轻锤高夯”少;相较于大锤径夯锤,采用小锤径夯锤更能提升强夯加固效果;数值模拟结果与模型试验结果较为吻合,采用6000、8000、12000、15000 kN·m能级加固同一黄土地基的有效加固深度分别为8.8、9.9、11.1、12.2 m。

大粒径填石路基强夯加固模拟分析

以某高速公路大粒径填石路基强夯处治为研究对象,利用颗粒流理论,根据设计资料和强夯加固方案,采用离散单元法建立分析模型,模拟路基强夯施工过程,对路基的强夯加固效果进行分析。根据数值模拟分析结果,得出强夯效果随强夯次数的增加而下降;随着夯击深度的增加,路基竖向位移逐步下降,强夯效果也随之下降;路基有效加固深度为7~8 m,满足设计要求。

深厚换填砂土地基强夯有效加固深度的影响因素

为研究不同因素对强夯有效加固深度的影响,结合某地基处理项目的现场重型动力触探(DPT)检测试验,应用ABAQUS软件建立深厚换填砂土地基强夯法施工的数值计算模型,模拟分析了施工参数与土体参数对强夯有效加固深度的影响。结果表明:换填砂土地基强夯有效加固深度受夯击能、锤径、夯击次数及夯击能组合形式的影响较大,且随夯击能、夯击次数的增大而增大,随锤径(D≥2.0 m)的增大而减小;在夯击能不变的条件下,应优先选取重锤低落施工方案。强夯有效加固深度随土体内摩擦角、密度、泊松比、弹性模量的增大而线性减小,且泊松比与密度对有效加固深度的影响较大,内摩擦角与弹性模量对有效加固深度影响较小。

强夯理论的研究现状及最新技术进展

强夯法地基加固技术在国内外获得了广泛的应用。通过对国内外强夯法的加固机理、有效加固深度、孔隙水压力的增长与消散规律的回顾,总结了强夯法加固地基技术中的三个关键因素的研究现状。并着重论述了强夯技术的最新进展-强夯联合井点降水技术在加固饱和淤泥质软粘土地基中的应用,最后提出了强夯研究中存在的问题及发展方向。

强夯有效加固深度的模糊预估

将模糊信息优化处理技术应用于强夯有效加固深度的预估,编制了强夯有效加固深度模糊近似推理的计算程序KFIDM,证明该法比传统的预估方法更为有效和实用。

真空预压有效加固深度的探讨

本文利用弹簧装置阐述了加固软黏土地基的真空预压方法的作用机理。在此基础上,比较了真空提水的极限深度和真空预压有效加固深度的不同,分析了真空预压有效加固深度大于真空提水极限深度的原因。通过设计模型直观地演示了真空预压的作用过程,并分析了沉降量、孔隙水压力等的变化,表明真空预压的有效加固深度与真空度大小无关,而与真空度的传递有关。最后通过工程实例证实真空预压的有效加固深度可以超过10m。

强夯法地基处理有效加固深度的分析研究

该文对强夯法地基处理有效加固深度的定义、影响因素、计算方法以及适用范围进行了讨论和分析,并结合工程实例验算了各种计算方法的精度。该项工作对强夯法地基处理的工程实践具有借鉴价值。

强夯法处理石灰岩碎石路基试验研究

结合常吉高速公路路基强夯的工程实践,对石灰岩碎石路基进行了强夯试验研究,分析了强夯法处理石灰岩碎石路基的效果,提出了该段路基强夯设计参数。现场进行了夯沉量、压实度和弯沉测试,以及碎石土级配分析和素土含量试验。根据理论分析和试验结果,路基在1 200 kN.m夯击能作用下夯击3锤,夯沉量可达到30 cm以上,压实度可提高5%,达95%以上,达到规范和建成后的安全使用要求;路基填料的级配及素土含量情况直接影响路基的夯沉量,碎石级配越好,素土含量适当,路基的夯沉量就越小。

黄泛区路基强夯时超孔隙水压力变化规律试验研究

滨德高速公路所经地区主要由黄河冲积而成,场区地层以粉土和粉质黏土为主。在试验区不同地层深度处埋设孔隙水压力计,通过观测、分析强夯各个过程中超孔隙水压力的变化规律,得出以下结论:在2 000 kN.m夯击能的作用下,第1～2遍夯击时最佳夯击数为8～9击,第3遍夯击时最佳夯击数为6～8击;夯击后,浅层的超孔隙水压力基本均大于深层的超孔隙水压力,消散时间也相对较长,并且浅层孔隙水压力受夯击影响的水平距离较深层的大;在2 000 kN.m夯击能的作用下,强夯最大影响深度为8～9 m,有效加固深度为6～8 m,有效加固深度系数α=0.134～0.179;6～7 m深处孔隙水压力水平最大影响距离小于10 m,有效影响宽度基本为5～7 m。

强夯法处理黄土地区公路地基试验研究

通过对湿陷性黄土地区的地基采用强夯法处理,并对处理前后的地基采用各种原位试验,得出地基有效加固深度,并对强夯法在湿陷性黄土地基加固效果进行评价,为类似工程的设计施工提供借鉴。

碎石土地基强夯加固效果评价与工程实践

山区碎石土回填地基强夯加固效果的准确评价一直是普遍关注的难题。在分析碎石土回填地基强夯加固机理的基础上,针对山区碎石土回填地基的特点,探讨采用公式估算法及试验检测法评价其强夯加固效果的有效性、合理性,并结合实际工程进行了对应分析。分析结果表明:采用公式估算法评价山区碎石土回填地基的强夯加固效果具有局限性,而单一试验检测评价方法可靠性低、成本高,只有综合采用瑞雷波、荷载板和动力触探法才是山区碎石土回填地基经济、适用、可靠的检测评价法,而相应地基承载力及变形模量综合评价是其有效加固深度合理、适用的判定指标。

强夯法研究现状分析

在对强夯法简要介绍的基础上,文章从有效加固深度、振动环境分析、数值模拟、强夯时夯锤跟土体之间的接触应力和土中的应力分布、强夯前后土体的性状变化等方面对强夯法的研究现状进行了分析总结,首次对强夯的冲击特性、强夯时被加固土体的性状、夯锤跟土体的作用时间、土体服从的本构模型以及波动能量等方面进行了总结,最后讨论了强夯的研究方向。

基于模糊相似优先比的强夯有效加固深度范例推理研究

运用模糊相似优先比的概念,构造了一个强夯有效加固深度预测的模型。对每一个影响强夯有效加固深度的因素,分别建立了目标范例与源范例之间的模糊相似优先关系。经过影响因素之间的两两比较,获得不同的影响因素下强夯地基的目标范例与源范例之间的相似性序列,计算得到强夯地基有效加固深度目标范例和源范例之间的综合相似性序列,从而找到与强夯有效加固深度目标范例最相似的源范例,实现了有效加固深度的预测。实例评价结果与实际有效加固深度结果一致。

真空动力固结法处理新近吹填土地基的加固效果分析

结合新近吹填饱和夹淤质粉细砂土的特性,采用真空动力固结处理工艺进行试验。并从地面变形规律、承载力、有效加固深度、振动效应等方面评价了真空动力固结法处理饱和吹填土地基的加固效果,得到了一些有价值的结论,可供类似工程应用时参考。

黄泛区软弱夹层结构地基强夯现场试验

为探究黄泛区软弱夹层地层条件下强夯加固效果,采用4种不同的夯击能在鲁西黄泛平原区进行现场试验,研究了强夯过程中软弱夹层的夯沉量、超孔隙水压力以及强夯前后地基承载力、土质力学性质变化规律。结果表明:超孔隙水压力消散速率非常快,24h后超孔隙水压力消散90%;强夯加固效果显著,地基承载力最大可提高80%;选择单夯1 800kN·m夯击能加固经济合理,夯后土体物理性质明显提高;对于黄泛区含有软弱夹层地层结构,可用超孔隙水压力为自重应力10%估算强夯有效加固深度,有效加固深度约为7m;对比不同夯击能下Menard加固深度公式,在一般夯击能条件下,实际加固深度与Menard加固深度较为接近,在较大夯击能下,Menard公式并不适用;所得结论对该区域地基加固有一定的指导作用。