超軟基靜動(dòng)力排水固結(jié)法處理沖擊效應(yīng)模型試驗(yàn)研究.pdf

1、我國沿海地區(qū)廣泛分布著高含水量，高孔隙比的淤泥超軟基，超軟基必須經(jīng)過加固才能為人類利用。靜動(dòng)力排水固結(jié)法因其處理質(zhì)量好、工期短、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)，主要用于超軟基加固處理。超軟基靜動(dòng)力排水固結(jié)法中沖擊效應(yīng)對于深入理解該工法加固機(jī)理意義重大，國內(nèi)外專家和學(xué)者對此做了大量研究，包括原位監(jiān)測、室內(nèi)模型試驗(yàn)測試，但是原位監(jiān)測耗費(fèi)太高，且施工過程中受外界干擾較大，而后者普遍存在沖擊荷載水平不高的問題，導(dǎo)致超軟基的許多物理力學(xué)性質(zhì)都很難激發(fā)出來，而高

2、能級沖擊作用室內(nèi)模型試驗(yàn)?zāi)苡行Ы鉀Q上述問題。
　　本文首先綜述了超軟基靜動(dòng)力排水固結(jié)法中沖擊效應(yīng)方面的國內(nèi)外研究狀況及存在的問題，簡述了靜動(dòng)力排水固結(jié)法加固機(jī)理。基于靜動(dòng)力排水固結(jié)法基本原理，按照相似理論（幾何相似比1∶30），設(shè)計(jì)出模型試驗(yàn)系統(tǒng)，包括土層、排水系統(tǒng)模擬，并利用多向高能高速電磁力沖擊智能控制試驗(yàn)裝置，研究w=70.48％，e=1.96超軟土地基在高能量沖擊作用下的力學(xué)響應(yīng)，包括鋪砂和插板期間的孔壓、土壓變化規(guī)律，夯

3、擊過程中孔壓、土壓、土體沉降變化和地表的振動(dòng)速度衰減規(guī)律等，并與原位監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證模型試驗(yàn)的可行性?；谔郴痪S固結(jié)理論，將夯擊動(dòng)荷載等效為靜荷載，對靜動(dòng)力排水固結(jié)法夯擊瞬間孔壓變化公式進(jìn)行了驗(yàn)算，并通過Matlab語言編輯計(jì)算程序。
　　本論文取得的研究成果包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)夯擊作用下，土壓深度傳遞具有明顯的時(shí)間滯后性，土壓增長到峰值的時(shí)間隨深度增加逐漸增大，通過曲線擬合得到如下關(guān)系:t=-0.7

4、396h2+10392h+20.701(ms)。同一深度隨夯擊擊數(shù)的增加，土壓增長到峰值時(shí)間逐漸增加。
　　(2)夯擊瞬間，同一深度處，隨著距夯錘中心線距離的增加，孔壓增量逐漸降低。在中層深度20cm處，距夯錘中心線13cm的孔壓增量與中心線處相差不大;而深層深度33cm處，距夯錘中心線13cm和30cm處孔壓基本無變化。
　　(3)沖擊作用下，地表最大振動(dòng)速度隨距夯錘中心線距離的增大逐漸衰減，通過曲線擬合得到冪指數(shù)關(guān)系式:

5、Vmax=35.498x-0.8。距夯錘中心線同一距離處，地表最大振動(dòng)速度隨擊數(shù)的增加逐漸增大，第五遍點(diǎn)夯完成時(shí)，離夯錘中心線1.25倍夯錘直徑處，地表最大振動(dòng)速度非常大，達(dá)到6 cm/s，證明沖擊加載裝置施加高能量的優(yōu)點(diǎn)。地表振動(dòng)速度和加速度具有相同的變化規(guī)律，且振動(dòng)速度滯后于振動(dòng)加速度。
　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):第五遍增加夯擊能時(shí)，模型箱超軟土地基埋深20cm處土壓增量小于埋深33cm處，且第六遍普夯時(shí)也具有相同的變化規(guī)律，和前四遍的土