下卧软弱夹层地基ALE法强夯加固数值分析

1

作者 李岳 彭梦凯 +3 位作者 蔡靖 刘文俊 水伟厚 董炳寅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期142-149,199,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 强夯 软弱夹层 任意拉格朗日-欧拉(ALE)法 夯击参数 地基加固

下载PDF 职称材料

强夯置换的ALE法仿真与夯击参数研究 被引量：3

2

作者 李岳 刘文俊 +3 位作者 蔡靖 戴轩 水伟厚 董炳寅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1471-1479,共9页

为揭示强夯置换动态变形特征与地基加固变化规律,将基于有限差分原理的ALE法引入强夯置换仿真分析,建立三维ALE法强夯置换动力分析模型,模拟单次夯击与连续强夯置换地基加固过程,分析不同夯击参数对高能级强夯置换加固效果影响并应用于... 为揭示强夯置换动态变形特征与地基加固变化规律,将基于有限差分原理的ALE法引入强夯置换仿真分析,建立三维ALE法强夯置换动力分析模型,模拟单次夯击与连续强夯置换地基加固过程,分析不同夯击参数对高能级强夯置换加固效果影响并应用于工程实例。结果表明:ALE法可描述碎石填料夯击流动变形,实现连续强夯置换仿真;回填碎石对夯击能吸收作用可削弱夯击地基加固效果,故采取“少填多夯”方式较合理;针对8000 kN·m高能级强夯置换,采用2.5 m夯锤直径有利于地基加固深度向下发展;夯锤高径比在0.3~0.5时能充分利用夯击能形成承载力均衡的复合地基结构,研究结论可为夯击参数比选提供依据。 展开更多

关键词 强夯置换 ALE法 静接地压力 置换墩 地基加固深度

原文传递

基于强夯应力波传播模型的夯击参数研究 被引量：1

3

作者 刘文俊 李岳 +3 位作者 蔡靖 戴轩 水伟厚 董炳寅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期427-435,共9页

夯击参数比选是决定强夯地基处理经济性与加固效果的关键环节,当前主要依靠试夯结果确定停夯标准及参数调整。对此,建立了非辐射平面发射型一维强夯应力波传播模型,推导了单次夯击作用下波阵面应力沿土体深度的分布,揭示了地基压密变形... 夯击参数比选是决定强夯地基处理经济性与加固效果的关键环节,当前主要依靠试夯结果确定停夯标准及参数调整。对此,建立了非辐射平面发射型一维强夯应力波传播模型,推导了单次夯击作用下波阵面应力沿土体深度的分布,揭示了地基压密变形、剪切波横向扩散和土体阻尼特性3种独立因素耗能作用的机制,基于应力衰减规律探讨了加固深度分层标准、应力波传播与能量耗散过程。结果表明:当静接地压力由40.8 kPa增至122.3 kPa时,地基加固深度显著增加,同等静接地压力下提高落距和增大夯锤半径对地基加固效果提升有限;采用偏重锤低落特征的夯击参数组合对应力波向土体深层传播更为有利;随着土体深度增加,应力波时程依次呈现冲击加固、振动密实与弹性振动特征,冲击加固区深度可参照5%体应变等值线包络地基范围估计;依据任意拉格朗日-欧拉法仿真结果对单次强夯理论解进行修正,得出了连续夯击地基加固深度计算流程;通过对比现场检测结果可优化夯击参数,提高施工效率及经济性。 展开更多

关键词 强夯 应力波 夯击参数 任意拉格朗日-欧拉法 参数比选

原文传递

特殊场地强夯振动监测及隔振效果研究

4

作者 秦劭杰 戎晓宁 +2 位作者 张路银 彭梦凯 董炳寅 《地基处理》 2023年第S02期84-90,共7页

为了研究填土场地邻近基坑强夯时的隔振保护措施,采用有限元数值模型分析了4000 kN·m和6000 kN·m能级强夯作用下隔振沟保护的边坡振动加速度,数值模拟结果表明强夯引起的振动加速度峰值小于抗震设防烈度7度的0.1g要求。之后... 为了研究填土场地邻近基坑强夯时的隔振保护措施,采用有限元数值模型分析了4000 kN·m和6000 kN·m能级强夯作用下隔振沟保护的边坡振动加速度,数值模拟结果表明强夯引起的振动加速度峰值小于抗震设防烈度7度的0.1g要求。之后的现场试验同样证明隔振沟具有良好的边坡隔振保护效果,确定隔振后安全距离可缩短至10~20 m,对隔振沟与振源不同距离的隔振效果试验表明距离越近隔振沟隔振效果越好。数值模拟与现场试验结果表明,采取隔振沟措施的强夯施工对邻近边坡的稳定性无影响,该研究可为今后强夯施工邻近基坑和道路、已建建筑物提供经验和参考。 展开更多

关键词 高能级强夯 深厚回填土 振动监测 隔振措施 既有基坑

下载PDF 职称材料

动力夯实法处理湿陷性黄土的微观机理 被引量：5

5

作者 蔡靖 罗明达 董炳寅 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期30-36,共7页

利用取自山西的湿陷性黄土,模拟动力夯实现场试验,设计不同夯击次数的模型试验,得到随着夯击次数的增加,土样的密度、强度参数逐渐提高,湿陷性系数逐渐降低的变化规律,但当夯击次数大于8次时,土样竖向变形、密度、内摩擦角和粘聚力均趋... 利用取自山西的湿陷性黄土,模拟动力夯实现场试验,设计不同夯击次数的模型试验,得到随着夯击次数的增加,土样的密度、强度参数逐渐提高,湿陷性系数逐渐降低的变化规律,但当夯击次数大于8次时,土样竖向变形、密度、内摩擦角和粘聚力均趋于稳定,且湿陷性系数小于0.015。另外,对不同夯击次数下的土样进行SEM(扫描电镜)微观试验,编制SEM图像分析程序,经定性分析得到:随着夯击次数的增加,中小孔隙含量越来越大;夯击前土样等效孔径16μm以下的孔隙占92.6%,大于16μm的大孔隙占7.4%,小于4μm的小孔隙占66.9%。10次夯击后,土体中几乎不存在等效孔径大于16μm的大孔隙,而等效孔径小于4μm的小孔隙占81.8%。经定量分析建立了夯击次数与平面孔隙率、平均等效孔径之间的量化关系。从而建立了湿陷性系数与平面孔隙率和平均等效孔径的量化关系。 展开更多

关键词 模型试验 平面孔隙率 平均等效孔径 湿陷性系数

下载PDF 职称材料

深厚粉细砂场地8000 kN·m能级强夯振动衰减规律研究 被引量：8

6

作者 时伟 邵琪琳 +1 位作者 董炳寅 胡瑞庚 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第3期309-314,共6页

为研究砂土场地强夯振动规律,减少强夯对周边环境的影响,在某深厚粉细砂场地进行8000kN·m强夯试验,并进行强夯振动监测,分析强夯振动随测点距离的衰减变化规律和随楼层的衰减变化规律,确定了8000kN·m能级强夯安全施工距离,并... 为研究砂土场地强夯振动规律,减少强夯对周边环境的影响,在某深厚粉细砂场地进行8000kN·m强夯试验,并进行强夯振动监测,分析强夯振动随测点距离的衰减变化规律和随楼层的衰减变化规律,确定了8000kN·m能级强夯安全施工距离,并对隔振沟隔振效果进行振动监测.根据试验数据进行非线性拟合,得到三向合振速随距离、楼层的变化规律,在夯点处,垂向振速最大,随着距夯点距离的增加,环向振速最大,在该深厚粉细砂场地8000kN·m能级强夯振动下的安全施工距离为220m;在不同楼层处,环向振速最大,在安全施工距离内,相比于框架结构,强夯振动对砖混结构的影响较大. 展开更多

关键词 强夯 振动监测 深厚粉细砂 衰减规律 安全距离

下载PDF 职称材料

海相淤泥质土地基加筋滤网碎石桩竖向承载性能试验研究 被引量：3

7

作者 董炳寅 胡瑞庚 +1 位作者 水伟厚 时伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第12期133-138,共6页

为研究加筋滤网碎石桩竖向承载性能,对现场海相淤泥质软土地基,采用预成孔加筋滤网碎石桩处理。通过超重型动力触探、平板载荷试验对处理效果进行评价,分析加筋滤网碎石桩单桩竖向承载性能。通过建立加筋滤网碎石桩单桩有限元模型,分析... 为研究加筋滤网碎石桩竖向承载性能,对现场海相淤泥质软土地基,采用预成孔加筋滤网碎石桩处理。通过超重型动力触探、平板载荷试验对处理效果进行评价,分析加筋滤网碎石桩单桩竖向承载性能。通过建立加筋滤网碎石桩单桩有限元模型,分析加筋滤网包裹长度对碎石桩单桩承载性能的影响规律。结果表明:加筋滤网碎石桩单桩竖向承载力特征值约是普通碎石桩的2.4倍;加筋滤网对碎石桩的侧向约束作用、承载力贡献均存在尺寸效应,对HP470型加筋滤网,当桩体直径大于1200mm时,加筋滤网对桩身的侧向约束作用减弱,对承载力的提高作用减小,碎石桩体发挥主要作用;加筋滤网碎石桩(2~3)d(d为桩径)深度范围内桩体碎石密实度对单桩竖向承载力有显著影响,对由桩顶至3d深度范围内的碎石经3000kN m能级强夯加固,单桩竖向承载力特征值较夯前提高约4.1倍;当竖向荷载P=200~250kPa时,对于HP470型加筋滤网,在满足承载力和变形的要求下,可选择包裹长度6d为最小包裹长度。研究成果可为加筋滤网碎石桩优化设计提供依据。 展开更多

关键词 海相淤泥质土 加筋滤网碎石桩 竖向承载力 尺寸效应 包裹长度

下载PDF 职称材料

中国强夯40年之技术创新 被引量：16

8

作者 董炳寅 水伟厚 秦劭杰 《地基处理》 2022年第1期1-16,共16页

强夯法是一种经济高效、节能环保的地基处理方法。强夯法加固地基可提高地基强度、降低压缩性、消除湿陷性、提高抗液化能力。我国自1975年开始介绍并引进强夯技术,1978年左右开始真正工程实践,距今已有40年。这40年中我国工程界先后将... 强夯法是一种经济高效、节能环保的地基处理方法。强夯法加固地基可提高地基强度、降低压缩性、消除湿陷性、提高抗液化能力。我国自1975年开始介绍并引进强夯技术,1978年左右开始真正工程实践,距今已有40年。这40年中我国工程界先后将强夯技术应用于山区高填方、围海造地等场地形成后的地基处理和湿陷性黄土、淤积土、砂土、粉质黏土等原地基处理,取得了良好的加固效果,具有明显的社会效益和经济效益。同时,工程建设中的山区高填方地基、开山块石回填地基、炸山填海、吹砂填海等工程也越来越多,需要加固处理的填土厚度也越来越大,为了能经济高效地处理这些具有复杂地质条件的场地,强夯加固技术向高能级和多元化发展。本文从强夯加固理论、高能级强夯技术、复合强夯加固技术三方面梳理了我国强夯工程实践和研究现状,在此基础上提出了对强夯技术的发展展望。 展开更多

关键词 强夯理论 高能级强夯 强夯复合技术 有效加固深度 高填方 分层强夯

下载PDF 职称材料

深厚回填土地基高能级强夯有效加固深度计算方法及影响因素研究 被引量：13

9

作者 胡瑞庚 时伟 +1 位作者 水伟厚 董炳寅 《工程勘察》 2018年第3期35-40,共6页

采用高能级强夯处理深厚回填土地基时,可提高地基土的强度和均匀性,降低压缩性,减小沉降量,消除液化和湿陷性等。目前对高能级强夯有效加固深度的研究尚未成熟,规范给出的经验公式又不适用,因此进行高能级强夯有效加固深度计算方法和影... 采用高能级强夯处理深厚回填土地基时,可提高地基土的强度和均匀性,降低压缩性,减小沉降量,消除液化和湿陷性等。目前对高能级强夯有效加固深度的研究尚未成熟,规范给出的经验公式又不适用,因此进行高能级强夯有效加固深度计算方法和影响因素研究非常必要。本文针对在碎石土、湿陷性黄土、砂土三种回填土地基上进行的高能级强夯试验,采用平板载荷试验、动力触探试验、瑞利波测试方法研究强夯前、强夯后浅层地基承载力和深层密实度的变化,提出考虑土类别的高能级强夯有效加固深度计算公式,并得到了修正系数取值表。通过分析夯点间距、锤底面积对不同回填土地基有效加固深度的变化规律,得到高能级强夯优化设计参数,可为工程实践提供参考。 展开更多

关键词 高能级强夯 有效加固深度 计算方法 影响参数

原文传递

LNG储罐高承台灌注桩“一体成型”关键技术及优化分析 被引量：1

10

作者 董炳寅 水伟厚 胡瑞庚 《低温建筑技术》 2018年第2期108-112,共5页

液化天然气(LNG)储罐基础对安全性敏感,储罐对沉降要求高,为满足低温储罐的工艺设计要求,通常采用基础底板架空方式,形成露出地面1.5m左右的高承台桩基础。通过对高承台灌注桩常用施工方法进行分析,提出灌注桩与短柱"一体成型"... 液化天然气(LNG)储罐基础对安全性敏感,储罐对沉降要求高,为满足低温储罐的工艺设计要求,通常采用基础底板架空方式,形成露出地面1.5m左右的高承台桩基础。通过对高承台灌注桩常用施工方法进行分析,提出灌注桩与短柱"一体成型"方法,从短柱与灌注桩的衔接、桩柱中心重合、短柱支模及浇筑三方面对"一体成型"方法的关键技术进行分析,并结合某LNG项目对短柱与桩的衔接工艺、短柱与桩同心控制进行优化分析,采用超声波波速试验、水平静载试验对桩身质量检测,结果表明"一体成型"方法保证了桩柱连接性能,实现了桩柱同心。 展开更多

关键词 LNG储罐 一体成型 优化分析

下载PDF 职称材料

强夯置换法处理公路深软杂填土 地基加固效果研究

11

作者 黄树荣 赵锋 +2 位作者 蔡靖 董炳寅 戴轩 《交通科技与管理》 2021年第23期162-164,166,共4页

云南昌保高速K79+560~K79+886路段处于一旧煤矿开挖回填区内,表层土体均为杂填土,孔隙率较大,地下水位较高,综合考虑成本和施工工期,多方案比选后决定采用8 000 kN·m能级强夯置换法对地基进行处理,经过经验和试夯确定施工参数并制... 云南昌保高速K79+560~K79+886路段处于一旧煤矿开挖回填区内,表层土体均为杂填土,孔隙率较大,地下水位较高,综合考虑成本和施工工期,多方案比选后决定采用8 000 kN·m能级强夯置换法对地基进行处理,经过经验和试夯确定施工参数并制定施工工艺后进行施工。通过静载荷试验和动力触探试验测量强夯置换前后的土体承载力特征值,分析其加固效果,验证设计合理性。结果表明:土体承载力特征值由50 kPa~60 kPa提升到150 kPa以上;动力触探击数由不足2击提升到5~9击,达到稍密~中密状态;采用8 000 kN·m高能级强夯置换处理深软杂填土地基加固效果显著,工艺方法设计合理,施工工艺可为其他类似公路工程所借鉴。 展开更多

关键词 强夯置换 杂填土 地基处理 加固效果

下载PDF 职称材料

基于夯击能和夯沉量的强夯参数优化分析 被引量：5

12

作者 水伟厚 胡瑞庚 +1 位作者 时伟 董炳寅 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2018年第9期117-122,180,共7页

对回填全风化泥质粉砂岩地基，采用强夯法处理。首先，通过建立强夯能级与击实试验击数及最优含水量的关系，进行不同击实功下的击实试验，从夯击能的角度对强夯设计参数进行优化。其次，采用理论推导、曲线拟合的方法建立夯沉量与击实... 对回填全风化泥质粉砂岩地基，采用强夯法处理。首先，通过建立强夯能级与击实试验击数及最优含水量的关系，进行不同击实功下的击实试验，从夯击能的角度对强夯设计参数进行优化。其次，采用理论推导、曲线拟合的方法建立夯沉量与击实度之间的关系式，通过在不同夯沉量时钻孔取样、测定试件的击实度，以验证夯沉量与击实度的关系式，进而提出以夯沉量检测击实度的方法，对强夯施工参数进行优化。试验结果表明：击实试验击数对最优含水量的影响较大，击实试验的击数宜按现场单位体积夯击能与击实试验单位体积击实能基本相等的原则确定。利用夯后沉降量与夯后土体击实系数的关系式，通过夯沉量控制土层击实度，其值与现场实测击实度相差3．25％，误差较小，说明利用拟合关系式由夯沉量估算击实度是可行的。浅层平板荷载试验和瑞利波试验结果表明：夯后地基承载力、有效加固深度均满足设计要求，说明优化后的强夯参数科学、合理。 展开更多

关键词 夯击能 夯沉量 击实试验 击实度 强夯参数

原文传递