浅论高能级强夯加固机理及环境影响数值分析

《浅论高能级强夯加固机理及环境影响数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、同济大学土木工程学院硕士学位论文高能级强夯加固机理及环境影响数值分析姓名：郝华庚申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：高广运;冯世进20080301摘要强夯法是一种经济高效的地基处理方法。强夯法具有提高土的强度，降低土的压缩性、改善砂土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。随着高能级强夯越来越广泛的工程应用，对于高能级强夯的研究其有重要的理论意义和工程价值。本文采用拉格朗日元法，建立了用于分析高能级强夯问题的有限差分模型，该模型将强夯简化为轴对称问题，考虑了大变形效戚，在考虑夯锤自重的基础土，将锤土接触应力简化为三角形萃峰荷载，作为威力边界条件施加在锤

2、土接触节点上。通过计算分析10000kN·m高能级强夯作用下土体的变形特点和应力变化规律，对高能级强夯的加固机理作出了阐释，夯击过程中锤底形成一部分“不可压缩嚣土层；针对夯击能、夯锤面积及锤重落距组合等花工参数开展了研究，并根据夯沉量及夯坑体积分析了其对加固效果的影响，发现可以通过改变夯锤面积来控制加固的水平范围和竖向范围。文中还建立了用于分析强夯环境振动问题的数值模型，并计算得到了强夯引起的振动加速度时域结果，进而利用快速傅利叶变换，得到了振动加速度的频谱曲线，由此对强夯振动幅值和频谱特点进行了剖析。强夯引起的地表径向振动加速度大于竖向加速度，振动主频在4"--

3、-15Hz之间。通过模拟隔振沟的效果，发现隔振沟能够有效减小振动幅值，但是对振动的频谱特征影响不大。关键词：高能级强夯；有限差分法；夯沉量；振动；隔振沟AbstractDynamiccompactionisagroundimprovementtechniquewhichisparticularlyeffectiveforlooseunsaturatedgranularsoils．Theobjectiveistodensifythesoilsintoastateoflowvoidratio，bycompactingtheground。Thetampingenergy

4、inhighenergydynamiccompactionisusuallygreaterthan6,000kN．m，whichmakesitverydifficulttoconductallanalyticalstudy．However,numericalmethodsarenowavailabletomodeltheimpacting．Theobjectiveofthisstudywastosimulatenumericallythehighenergydynamiccompactionusingthefinitedifferencemethod．Inthem

5、odel，thealgorithmoflargedeformationwasapplied，whichmadeitcapabletosimulatethebadlydistortedsoil．Curveofcraterdepthwithnumberofdropswasplotted，alsothedisplacementandstressinsoilwereobtained．Thenbasedonthecomputationalresults，themechanismofhighenergydynamiccompactionWasconcluded．Andthee

6、ffectsoftampingenergy,baseareaanddropheightongroundimprovementwereinvestigated。GroundvibrationgeneratedduringdynamiccompactionWasstudied．Theamplitudeofgroundaccelerationreducedrapidlywimdistance．AndtheFourierfrequencyspectrumofdynamiccompactionwasobtained．Finally,theeffectofisolationt

7、renchwasanalysedindetail．Keywords：highenergydynamiccompaction；finitedifferencemethod；craterdepth；vibration；isolationtrench学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者

8、机构送交论