基于强夯加固回填土的有效加固深度预估与数值模拟

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1、长沙理工大学硕士学位论文强夯加固回填土的有效加固深度预估与数值模拟姓名：周向国申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：胡庆国;王桂尧20070401摘要随着城市化进程的不断深入，山区城市扩建，用地矛盾日益突出，采用“开山填谷”的方法解决建设用地的工程日趋增多。对于此类不均匀的堆填场地，如何使之在变形、强度、稳定性等各方面都能满足建设要求的问题，已是地基处理中一项迫切要解决的课题。强夯加固技术对此种回填土地基的处理具有诸多其他地基处理方法不可比拟的技术优势，但这方面的研究相对较少，瑕此这已经是实践对理论

2、提出的一个重要研究课题。本文系统分析了强夯加固回填土地基的机理以及有效加固深度的影响因素，并对有关施工的参数进行数值模拟及优化，主要内容有：1．通过深入分析土的固结理论和震动波压密理论，对填土的强夯加固机理进行了探讨，提出了加固填土的一些观点。2．对影响强夯加固的因素进行了总结与分析，建立了两种强夯加固有效深度的预估模型一一神经网络预估模型和动态灰色理论模型，并分别对实际工程进行预估．误差满足工程要求，说明本模型可以用来预测强夯有效加固深度。3．对新校区强夯加固工程进行了检测与室内实验，重点对强夯加固紫

3、红色全风化红砂岩和网纹状红粘土进行了标准贯入试验和静载试验，以及土的密实度实验，得出强夯加固此类填土的有效加固深度可达6m左右，影响范围可达7m左右。这对类似的强夯工程具有一定的参考价值。4．针对回填土地基，基于ANSYs／LS—DYNA软件，采用动力有限元理论对新校区强夯有效加固深度进行了数值模拟，提出了强夯有效加固深度的数值模拟的判别标准，模拟过程中采用塑性应变大于1％的区域认为是强夯有效加固深度区域。在此基础上，对影响强夯有效加固深度的因素进行了数值模拟与分析，通过对夯锤与落距的这两个影响因素的分

4、析，建立了两者与有效加固深度的相关关系式；另外，还对相同的夯击能量下，夯锤半径的不同，夯锤动量的不同进行了探讨，得出了重锤低落优于轻锤高落的加固效果。最后对双层地基下，上硬上软和上软下硬两种情况对强夯加固效果进行了进一步的分析与总结。关键词：强夯；回填土：有效加固深度；预测模型；强夯试验；数值模拟ABSTRACTMorelandsarerequiredforconstru“nginmoun协inoustownsduringtheprocessofurbanization，thenumbersofthep

5、rojectsconst九IctedonthesoilsthataregotfbmthewayOf“explodedhillandfilledvalley”arecontinuallyincreased．Itisoneoftheproblemsinsoiltreatmentthathowtomakethesesoilstosatisfytheprojectrequestssuchasdeformation，intensity柚dstability’wbichareneedtobesoJvedu唱entl

6、y．ComparisoⅡwiththeothersoilimprovementmethods，dynamiccompactionhasmuchtechnicalsuperioritytodealwithsuchnon—unif．ormbacknlledsoils，butthecorrelativeresearchesarerelatjvefewer’thereforethisisanjmportantresearchsubjectThisaniclesystemanalysisdynamiccompac

7、tionreinforcementback6lllaDdbasemechanismaswellastheefrectiverebforcementdepthinfluencefactor，andcarriedonthevaluetotherelatedcDnst邝ctionparametertosjmulateandtooptimizeThemaincontentsareasf．oIlow：1．Bydeeplyanalyzingsoil。scons01主dationtheoryandshockwavet

8、heory，itdiscussesdynamicconsolidationmechanismoffilling—upsoilandpuningforwafdsomeopinionsOfreinforcingfilIing—upsoIl2Bysummarizingandanalyzingtheimpactoffactorsofdynamiccompaction，establishiDgtwodynamicconsolidatjonefrect