基于顆粒流的大粒徑填石路基強(qiáng)夯加固效果分析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-01 16:06
隨著國家的飛速發(fā)展,我國的城市化進(jìn)程不斷深入,越來越多的大型工程項(xiàng)目向山區(qū)發(fā)展,而山區(qū)地質(zhì)條件相對(duì)較復(fù)雜,往往給施工帶來了許多問題。對(duì)于山區(qū)公路工程項(xiàng)目,經(jīng)常需要面臨的就是深挖高填的問題。考慮到經(jīng)濟(jì)性、施工的難易程度等方面,山區(qū)公路工程往往通過爆破開采碎石來進(jìn)行路基的填筑,并采用強(qiáng)夯法來對(duì)填石路基進(jìn)行加固。但是,就目前強(qiáng)夯法的發(fā)展來說,其理論研究要遠(yuǎn)落后于實(shí)際應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)更多的依賴于施工經(jīng)驗(yàn),這對(duì)于強(qiáng)夯的工程應(yīng)用存在一定的限制與不利。本文依托貴州省某山區(qū)高速公路工程的背景,結(jié)合大粒徑碎石的相關(guān)性質(zhì)、爆破塊度分析及強(qiáng)夯法的理論研究,利用顆粒流軟件PFC2D對(duì)填石路基的強(qiáng)夯加固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。本文主要從以下幾個(gè)方面展開了研究:(1)針對(duì)目前山區(qū)公路工程中常見的路基填石料展開分析,簡要介紹了填石料的分類和工程特性,結(jié)合爆破碎石塊度分布規(guī)律與預(yù)測模型、貴州省某公路爆破設(shè)計(jì)參數(shù)及路基填筑的基本要求,對(duì)該工程的爆破碎石塊度進(jìn)行預(yù)測,并結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行驗(yàn)證。(2)從基本假定、計(jì)算原理和接觸本構(gòu)模型三個(gè)方面對(duì)顆粒流的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。根據(jù)相似級(jí)配法進(jìn)行室內(nèi)大三軸試驗(yàn),獲得應(yīng)力應(yīng)變...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 強(qiáng)夯法的研究現(xiàn)狀
1.2.1 強(qiáng)夯技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 強(qiáng)夯加固機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.3 強(qiáng)夯數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 大粒徑碎石填料的研究
2.1 碎石填料的分類
2.2 碎石填料的工程特性
2.2.1 碎石填料的壓實(shí)特性
2.2.2 碎石填料的級(jí)配特性
2.3 爆破碎石塊度分布規(guī)律與預(yù)測
2.3.1 Kuz-Ram爆破塊度分布預(yù)測模型
2.3.2 爆破塊度分布預(yù)測
2.4 本章小結(jié)
3 顆粒流數(shù)值模擬理論與細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定
3.1 顆粒流數(shù)值模擬方法的基本原理
3.1.1 顆粒流數(shù)值模擬方法概述
3.1.2 基于PFC數(shù)值模擬計(jì)算的基本假定
3.1.3 PFC的計(jì)算原理
3.1.4 接觸本構(gòu)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定
3.2.1 級(jí)配碎石大型三軸試驗(yàn)概況
3.2.2 雙軸試驗(yàn)數(shù)值模型的構(gòu)建
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響
3.2.4 細(xì)觀參數(shù)的標(biāo)定結(jié)果
3.3 本章小結(jié)
4 大粒徑級(jí)配碎石路基強(qiáng)夯數(shù)值模擬
4.1 工程概況及強(qiáng)夯施工資料
4.1.1 工程概況
4.1.2 強(qiáng)夯施工資料
4.2 強(qiáng)夯數(shù)值模型的建立
4.2.1 土體及夯錘數(shù)值模型
4.2.2 邊界條件
4.2.3 阻尼設(shè)置
4.3 強(qiáng)夯的模擬過程
4.4 強(qiáng)夯數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.4.1 土體豎向位移變化全過程分析
4.4.2 地表夯沉量分析
4.4.3 夯點(diǎn)中心不同深度土體的豎向位移分析
4.4.4 強(qiáng)夯有效加固深度分析
4.5 本章小結(jié)
5 強(qiáng)夯地表夯沉量影響因素的數(shù)值模擬分析
5.1 強(qiáng)夯地表夯沉量影響因素的正交模擬分析
5.1.1 正交模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 正交模擬試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 強(qiáng)夯地表夯沉量的單因素模擬分析
5.2.1 夯錘寬度對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.2.2 夯錘錘重對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.2.3 夯錘落距對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巖石單軸壓縮PFC2D模型細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究[J]. 陳鵬宇,孔瑩,余宏明. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于PFC的堆石料宏細(xì)觀參數(shù)相關(guān)性分析[J]. 楊杰,韓孝峰. 人民長江. 2018(16)
[3]巖體爆破塊度控制技術(shù)新進(jìn)展[J]. 周先平,李彥坡,吳新霞,胡英國. 水利水電技術(shù). 2018(S1)
[4]顆粒離散單元法地震動(dòng)力時(shí)程計(jì)算黏性人工邊界及其應(yīng)用[J]. 周興濤,盛謙,冷先倫,付曉東,崔臻. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]高填方地基強(qiáng)夯處理的顆粒流模擬及其橫觀各向同性性質(zhì)[J]. 周夢(mèng)佳,宋二祥. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[6]基于三維離散元法的強(qiáng)夯動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 賈敏才,吳邵海,葉建忠. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]顆粒流模型中細(xì)觀參數(shù)對(duì)粗粒土宏觀力學(xué)特性的影響分析[J]. 張志華,張國棟,李泯蒂,廖煒,徐志華. 水利學(xué)報(bào). 2014(S2)
[8]石灰?guī)r細(xì)觀力學(xué)特性的顆粒流模擬[J]. 徐金明,謝芝蕾,賈海濤. 巖土力學(xué). 2010(S2)
[9]干砂強(qiáng)夯動(dòng)力特性的細(xì)觀顆粒流分析[J]. 賈敏才,王磊,周健. 巖土力學(xué). 2009(04)
[10]考慮破碎的堆石料顆粒流數(shù)值模擬[J]. 劉君,劉福海,孔憲京. 巖土力學(xué). 2008(S1)
碩士論文
[1]碎石填土地基強(qiáng)夯加固機(jī)理及其工程應(yīng)用研究[D]. 李寧.湖南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3667757
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 強(qiáng)夯法的研究現(xiàn)狀
1.2.1 強(qiáng)夯技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 強(qiáng)夯加固機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.2.3 強(qiáng)夯數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 大粒徑碎石填料的研究
2.1 碎石填料的分類
2.2 碎石填料的工程特性
2.2.1 碎石填料的壓實(shí)特性
2.2.2 碎石填料的級(jí)配特性
2.3 爆破碎石塊度分布規(guī)律與預(yù)測
2.3.1 Kuz-Ram爆破塊度分布預(yù)測模型
2.3.2 爆破塊度分布預(yù)測
2.4 本章小結(jié)
3 顆粒流數(shù)值模擬理論與細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定
3.1 顆粒流數(shù)值模擬方法的基本原理
3.1.1 顆粒流數(shù)值模擬方法概述
3.1.2 基于PFC數(shù)值模擬計(jì)算的基本假定
3.1.3 PFC的計(jì)算原理
3.1.4 接觸本構(gòu)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定
3.2.1 級(jí)配碎石大型三軸試驗(yàn)概況
3.2.2 雙軸試驗(yàn)數(shù)值模型的構(gòu)建
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響
3.2.4 細(xì)觀參數(shù)的標(biāo)定結(jié)果
3.3 本章小結(jié)
4 大粒徑級(jí)配碎石路基強(qiáng)夯數(shù)值模擬
4.1 工程概況及強(qiáng)夯施工資料
4.1.1 工程概況
4.1.2 強(qiáng)夯施工資料
4.2 強(qiáng)夯數(shù)值模型的建立
4.2.1 土體及夯錘數(shù)值模型
4.2.2 邊界條件
4.2.3 阻尼設(shè)置
4.3 強(qiáng)夯的模擬過程
4.4 強(qiáng)夯數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.4.1 土體豎向位移變化全過程分析
4.4.2 地表夯沉量分析
4.4.3 夯點(diǎn)中心不同深度土體的豎向位移分析
4.4.4 強(qiáng)夯有效加固深度分析
4.5 本章小結(jié)
5 強(qiáng)夯地表夯沉量影響因素的數(shù)值模擬分析
5.1 強(qiáng)夯地表夯沉量影響因素的正交模擬分析
5.1.1 正交模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 正交模擬試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2 強(qiáng)夯地表夯沉量的單因素模擬分析
5.2.1 夯錘寬度對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.2.2 夯錘錘重對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.2.3 夯錘落距對(duì)地表夯沉量的影響分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]巖石單軸壓縮PFC2D模型細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究[J]. 陳鵬宇,孔瑩,余宏明. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]基于PFC的堆石料宏細(xì)觀參數(shù)相關(guān)性分析[J]. 楊杰,韓孝峰. 人民長江. 2018(16)
[3]巖體爆破塊度控制技術(shù)新進(jìn)展[J]. 周先平,李彥坡,吳新霞,胡英國. 水利水電技術(shù). 2018(S1)
[4]顆粒離散單元法地震動(dòng)力時(shí)程計(jì)算黏性人工邊界及其應(yīng)用[J]. 周興濤,盛謙,冷先倫,付曉東,崔臻. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]高填方地基強(qiáng)夯處理的顆粒流模擬及其橫觀各向同性性質(zhì)[J]. 周夢(mèng)佳,宋二祥. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[6]基于三維離散元法的強(qiáng)夯動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 賈敏才,吳邵海,葉建忠. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]顆粒流模型中細(xì)觀參數(shù)對(duì)粗粒土宏觀力學(xué)特性的影響分析[J]. 張志華,張國棟,李泯蒂,廖煒,徐志華. 水利學(xué)報(bào). 2014(S2)
[8]石灰?guī)r細(xì)觀力學(xué)特性的顆粒流模擬[J]. 徐金明,謝芝蕾,賈海濤. 巖土力學(xué). 2010(S2)
[9]干砂強(qiáng)夯動(dòng)力特性的細(xì)觀顆粒流分析[J]. 賈敏才,王磊,周健. 巖土力學(xué). 2009(04)
[10]考慮破碎的堆石料顆粒流數(shù)值模擬[J]. 劉君,劉福海,孔憲京. 巖土力學(xué). 2008(S1)
碩士論文
[1]碎石填土地基強(qiáng)夯加固機(jī)理及其工程應(yīng)用研究[D]. 李寧.湖南大學(xué) 2009
本文編號(hào):3667757
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