【摘要】：強(qiáng)夯是一種廣泛應(yīng)用的土改良技術(shù),在巖土工程領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用效果。強(qiáng)夯加固地基時是將一個具有一定重量的重錘起吊到指定的高度,然后讓其自由落下,自由落地的重錘夯擊土體產(chǎn)生巨大的能量,提高土體密實度,從而達(dá)到地基土體加固的效果。強(qiáng)夯技術(shù)環(huán)境友好、易于應(yīng)用,被巖土工程師認(rèn)為是地基、公路、路堤施工中軟弱土加固的主要解決方案之一。但是,強(qiáng)夯地基加固過程中,重錘沖擊加固土體的同時,也在地基土體中產(chǎn)生了強(qiáng)烈的振動,強(qiáng)夯振動以波動的方式在地基土體中擴(kuò)散傳播,對場地中和場地周邊的環(huán)境造成不良影響,甚至導(dǎo)致建筑物的破壞。了解和掌握強(qiáng)夯加固過程中的強(qiáng)夯振動強(qiáng)度及其衰減規(guī)律,認(rèn)識強(qiáng)夯振動對建筑物產(chǎn)生的影響,研究建筑物對強(qiáng)夯振動的響應(yīng),確定強(qiáng)夯加固施工相對于建筑物的安全距離,對于最大限度降低強(qiáng)夯振動對工程和環(huán)境的負(fù)面作用具有重要意義。本文以山西晉北—江蘇南京特高壓直流輸電工程為依托,研究強(qiáng)夯振動對擋土墻的作用和影響。本文研究主要分為兩個部分:第一是地基填筑強(qiáng)夯振動波場研究;第二是強(qiáng)夯振動對場地外圍擋土墻的影響研究。關(guān)于強(qiáng)夯振動波場研究主要開展了以下工作:首先獲得了該工程相關(guān)的地質(zhì)資料和工程勘察與設(shè)計資料,了解了工程設(shè)計對強(qiáng)夯振動影響控制的要求;然后,布置試驗測線對現(xiàn)場強(qiáng)夯引起的場地強(qiáng)夯振動進(jìn)行了監(jiān)測分析,取得了沿試驗測線的場地強(qiáng)夯波場分布和強(qiáng)夯振動衰減的實測數(shù)據(jù);最后按場地實際情況建立場地數(shù)值模型,以試驗測線的實測強(qiáng)夯波成分布為目標(biāo)函數(shù),利用GDEM軟件對該工程場地幾個代表性夯點(diǎn)對應(yīng)的強(qiáng)夯波場分布和強(qiáng)夯振動衰減進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了這幾個代表性夯點(diǎn)對應(yīng)的場地外圍擬建擋土墻沿線強(qiáng)夯波動(節(jié)律變化)作用的數(shù)據(jù)。關(guān)于強(qiáng)夯振動對場地外圍擋土墻影響研究的主要工作包括:首先首先利用代表性夯點(diǎn)的強(qiáng)夯振動波場模擬結(jié)果提取擋土墻底部的強(qiáng)夯振動振速時程,分析強(qiáng)夯振動對場地外圍擋土墻作用的特點(diǎn)和規(guī)律,將強(qiáng)夯振動對擋土墻的作用簡化為節(jié)律性變化的擬靜力荷載;然后,根據(jù)擋土墻的尺度特點(diǎn)與強(qiáng)夯振動波場的空間關(guān)系,將擋土墻簡化為一維梁,分析強(qiáng)夯振動擬靜力荷作用下的擋土墻的應(yīng)力分布,最終通過彎矩圖找到了最大的彎矩,和混凝土許用應(yīng)力進(jìn)行比較,最后判斷是否破壞。通過以上研究,得到了如下結(jié)果和認(rèn)識:(1)數(shù)值模擬中,擋土墻總長200m,夯擊點(diǎn)位于距擋土墻x向長80m處與擋土墻體垂直的直線上,在這條直線上距擋土墻垂直距離50m、40m和30m三點(diǎn)處,各設(shè)置一個代表性夯點(diǎn),夯擊能為6000kN?m。試驗?zāi)M過程中發(fā)現(xiàn),在30m夯點(diǎn)處夯擊時擋土墻最大的振幅為0.27cm/s、在40m夯點(diǎn)處夯擊時擋土墻最大的振幅為0.25cm/s、在50m夯點(diǎn)處夯擊時擋土墻最大的振幅為0.21cm/s。通過分析強(qiáng)夯過程中擋土墻振動的規(guī)律可以得到振動波形與能量,從而分析擋土墻簡化成一維梁的受靜力強(qiáng)夯荷載作用時受力特征。(2)通過靜力荷載分析可得,在擬靜力強(qiáng)夯荷載作用下?lián)跬翂偤卯a(chǎn)生剪切破壞時,50m、40m、30m夯擊點(diǎn)處梁的最大的彎矩分別為4535kN?m、8035kN?m、16129kN?m,對應(yīng)的正應(yīng)力分別為0.34 MPa、0.62 MPa、1.22 MPa。計算結(jié)果與規(guī)范對比后發(fā)現(xiàn)30m不符合要求,因此擋土墻的安全距離為40m。(3)夯點(diǎn)距離擋土墻小于30m時擋土墻的正應(yīng)力都大于0.7 MPa,擋土墻都會發(fā)生破壞。同時,混凝土的強(qiáng)度在齡期為19天時的抗拉強(qiáng)度為0.618MPa,在齡期為20天時的抗拉強(qiáng)度為0.629MPa,說明在混凝土的齡期大于20天后才能在40m處進(jìn)行強(qiáng)夯。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU472.31;TU476.4

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本文編號：2344879