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强夯法处理湿陷性黄土路基的试验研究及数值模拟

于德水  
【摘要】:由于强夯作用机理复杂以及加固土体存在许多不确定的因素,以往对强夯法的研究和设计主要依靠工程类比和经验规律。因此对强夯法进行正确、合理的研究是很有必要的。本文以邯长高速公路更乐至冀晋界段湿陷性黄土路基的处理为工程背景,分析了强夯法的作用机理和加固效果的影响因素,在此基础上,通过试验研究和数值模拟对强夯法处理湿陷性黄土路基进行系统的研究。 论文主要研究内容包括:强夯法加固路基的理论研究、强夯法加固路基的试验研究和强夯法加固路基的数值模拟。其中,理论研究是强夯法研究的前提,意在分析强夯法的作用机理和影响因素,从而合理的评价强夯法处理邯长高速公路路基的加固深度;试验研究主要通过大量的室内外试验,确定路基土的物理力学特性、黄土路基的湿陷性和强夯法加固湿陷性黄土路基的效果,并为后面的数值模拟提供合理的力学参数;数值模拟是对理论研究和试验研究的验证,主要应用有限元软件ANSYS对强夯法加固邯长高速公路路基的夯击过程进行模拟,得到强夯过程中路基土体位移、应力以及弹塑性区相应的变化情况,进一步评价强夯法加固湿陷性黄土的作用效果,完善强夯法加固路基的研究。 论文所采用的试验研究和数值模拟相结合的方法,为强夯法的研究提供了一条新的途径,研究结果对在其它湿陷性黄土地区修筑工程具有重要的参考价值。


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