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高填方饱和地基土强夯处理数值模拟研究

郑红娟  
【摘要】: 强夯作为一种经济、有效的地基加固方法,正被越来越广泛的应用于社会基础设施建设,其应用范围也越来越多的涉及到高填方饱和地基土的加固。迄今为止,已经有很多高填方饱和地基土强夯成功的实践经验,但这方面的理论研究却一直滞后于工程实践,目前强夯的设计还主要依靠经验和强夯试验。 为了进一步推动强夯理论及应用研究的发展,本文在综合分析国内外有关饱和地基土强夯加固研究资料的基础上,考虑了强夯作用下饱和土的流固耦合特性、材料非线性和几何非线性,利用基于混合物理论的多孔介质模型,推导出有限元动力平衡方程,并把强夯冲击瞬态荷载转换为三角形荷载,编制了弹塑性有限元动力分析程序,计算出强夯过程各时刻土体的位移、应力、孔压、流速等数据,运用Tecplot和Excel软件把数据处理成图片和动画,分析强夯动力荷载多次作用下地基土复杂的细观力学行为和宏观变形特征,进而探讨应用强夯数值模拟方法确定施工参数的可能性,如:根据孔隙水压力增量随夯击次数的变化情况确定强夯的最佳夯击次数;根据沿深度方向的竖向变形确定土体的有效加固深度;根据沿水平方向的竖向变形确定强夯的加固范围等,拟为强夯设计和加固效果评价提供有力的依据。


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