浅谈强夯和强夯置换加固效果及冲击荷载下饱和粘土孔压特性

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1、浙江大学博士学位论文强夯和强夯置换加固效果及冲击荷载下饱和粘土孔压特性姓名：曾庆军申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：龚晓南2000.12.1摘要强夯法地基处理技术，其形成和应用始于1969年，1978年开始在我国推广应用。强夯法经济实用，效果显著，在世界各地得到了广泛的应用，应用的同时也展开了较为深入的理论和试验(实验)研究。然而，理论和试验研究还远满足不了工程实践要求，十分不成熟。强夯和强夯置换的加固效果指标如何有效地估算和确定，有的研究成果过于复杂繁琐，而未能很好地指导强夯设计：强夯加固效

2、果丰富的测试数据如何处理，以及强夯振动对建(构)筑物，尤其是对人的影响如何评价，研究成果更是少见；冲击荷载作用下土体特性，尤其是饱和软土的特性究竟如何，理论和试验研究甚少。强夯加固效果检测的数据资料极其丰富，本文试图以概率统计原理对数据进行整理，得出单项强夯工程加固效果的总体认识，并可从宏观上进一步认清强夯的加固原理及加固功效。另外用综合模糊评判分析的方法来对单元地段场地的加固效果进行评估，检验数据资料的可靠性，为设计提供参考。1加固效果的评价指标预测是强夯和强夯置换设计的一项重要内容。本文以能量原理

3、和动量定理为基础，求出夯坑深度、等效拟静力后，引用前人的无粘性土土性指标与检测指标的经验关系，预测出无粘性土地基强夯夯后的相对密度、内摩擦角、静力触探试验值、标准贯入试验值等加固效果指标。用极限孑L隙比法对强夯场地平均夯沉量进行预测，此指标可事先估计夯后场地标高、工程用土方量及用于其它的加固效果指标计算。在分析了强夯(DynamicConsolidation)与强夯置换(DynamicReplacement)夯后地基承载力研究现状后，初步进行了强夯夯后地基承载力研究。强夯置换加固效果指标中，置换深度难

4、以预测，也难以控制。本文首次以波能传播理论为基础，考虑±对波的吸收系数和实际施工情况，对强夯置换加固效果中的最终胃换深度和随夯击击数变化的置换深度增量进行了预测，此方法简便实用，理论基础可靠，可直接为工程实践服务。强夯加固地基施工最大的缺点是噪音和振动大，对周围环境，尤其是人体造成很大的影响。首次应用模糊推理法，建立了强夯振动对人体感觉舒适度影响的综合模糊推理影响评价模型，为强夯振动对人的影响评价提供了一条很好的途径。本文利用自己研制的装置，编制了测试数据计算机自动采集程序TEST，考虑单次冲击能、冲

5、击次数以及有无排水层三个因素，首次进行了冲击荷载作用下饱和粘士孔隙水压力增长与消散规律的一维模型试验，并与堆载静压的孔隙水压力消散相比较。饱和软弱地基强夯加固处理时，地基上的人工填土垫层表现出非饱和土渗流运动性状和毛细作用，二者互相影响，本文首次阐述了其形成和作用机理，讨论了如何选择填土的类别、填土的级配和初始饱和度等因素来改善填土的性质，以使地基垫层形成良好的排水通道。此项研究从一个全新的角度阐述了强夯饱和软弱地基时孔隙水排出的机理，有助于指导强夯施工工艺。I关键词：强夯强夯置换加固效果强夯振动模糊

6、影响评价冲击荷载饱和粘土孔隙水压力Dynamicconsolidation，whichisecnomical，hasbeenusedwidelysinceithasbeendevelopedin1969．Althoughpeoplehavecarriedoutmanyexperimentalandtheorialstudy，thestudycann’tsatisfiedtheneedofengineeringpractice．Atpresent。therearemanyproblemstoneedto

7、besolved．Howtoeffectivelydecidetheindexoftheimprovementbydynamicconsolidationanddynamicreplacenent．Howtotreattheabundantdataofpraeticalobservationafterdynamicconsolidation．Howtoestimatethevibrationeffectonthebuilding，especiallyonthehumanbodyduringthecon

8、struction．Atlast，whatisthepropertyofsoil．especiallysaturatedsoftsoilwhichenduresimpactload．inthispaper,theprincipleofprobabilityisusedtotreattheabundantdataofpracticalobservationafterdynamicconsolidationinordertodrawaconelusionon