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為建立強(qiáng)夯夯擊時(shí)地面夯沉量的估算公式。分進(jìn)行了砂土和黏性士的全模與半模相似模型試驗(yàn)工。全模試驗(yàn)的目的是建立估算夯坑深度的經(jīng)驗(yàn)公式,半模試驗(yàn)除用于建立估算夯坑深度的經(jīng)驗(yàn)公式外,還進(jìn)行了豎向位移觀測(cè),并將之用于有效加固深度估算和動(dòng)、靜荷載作用下的地基響應(yīng)的對(duì)比研究。
首先來(lái)分析砂土地基夯沉量估算的全模試驗(yàn)法,其中在量綱方程的建立方面是很重要的。
相似模型試驗(yàn)是模型仿照原型結(jié)構(gòu)按一定相似關(guān)系F制而成,它具有原型結(jié)構(gòu)的全部或主要特征,只要設(shè)計(jì)的模型滿足相似條件,則通過(guò)模型試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)果,可直接推算到相應(yīng)的原型結(jié)構(gòu)中去。
模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是相似理論,即模型設(shè)計(jì)時(shí)需與原結(jié)構(gòu)保持相似(過(guò)程相似、幾何相似、質(zhì)量相似、荷載相似、應(yīng)力與應(yīng)變相似、時(shí)間相似、邊界條件和初始條件相似等)。模型的相似需依據(jù)三個(gè)基本相似定理來(lái)判斷。根據(jù)相似理論,求得相似判據(jù),據(jù)此進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。
強(qiáng)夯模型試驗(yàn)的相似要求較一般結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)來(lái)說(shuō)要復(fù)雜得多,模型與原型不可能在各方面都滿足相似原理的一切要求,只能是針對(duì)所要研究的問(wèn)題,在主要條件上滿足相似關(guān)系。強(qiáng)夯模型試驗(yàn)的相似標(biāo)準(zhǔn)我們通過(guò)推導(dǎo)得出了相應(yīng)的關(guān)系式。關(guān)系式中只要確定了夯錘重的相似系數(shù)和夯錘底面直徑的相似系數(shù)或干密度的相似系數(shù),其他各參數(shù)的相似系數(shù)也相應(yīng)確定,從而保證原型與模型土樣中地面夯沉量規(guī)律的相似。
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強(qiáng)夯的影響深度和水平影響距離與單擊能密切相關(guān),一般隨單擊能的增加而增加。單擊能1000kNm的影響深度約3.0-5.0m,水平影響距離2-3m,單擊能3000kNm的影響深度約6.0-8.0m,水平影響距離3-4m對(duì)增強(qiáng)回填土的密實(shí)度,提高均勻性作用還是顯著的。強(qiáng)夯施工使用碎石土方進(jìn)行地基處理的特點(diǎn)如下:
一、孔隙率高、透性大:具有單粒構(gòu)造的碎石土的孔隙較大,通常對(duì)水的排出供給了充沛的通道,故水易排出,因而具有滲透性大的特色,不會(huì)構(gòu)成孔隙水壓力??紫堵矢摺⒖锥创?、孔隙連通性好,也會(huì)構(gòu)成壓實(shí)/夯實(shí)過(guò)程中的較大沉降,樁基施工中會(huì)出現(xiàn)混凝土充盈系數(shù)過(guò)大的疑問(wèn)。
二、久固結(jié):因?yàn)樵谒槭撂钪^(guò)程中,盡管通常選用分層填筑、壓實(shí)/夯實(shí)的技術(shù),但其填土的性質(zhì),決議其不能到達(dá)充沛固結(jié),別的受填筑施工技術(shù)的影響也很大。碎石填土層的欠固結(jié)特性,決議了必須考慮其工后沉降,以及填土段樁根底核算的負(fù)摩阻力疑問(wèn)。
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夯地基計(jì)算固結(jié)總沉降的分層總和法與應(yīng)力路徑法我們已經(jīng)了解了,現(xiàn)在就另外兩種方法進(jìn)行下的剖析。
1、數(shù)值計(jì)算法
目前用于沉降分析的數(shù)值計(jì)算方法有:差分法、有限單元法、邊界元法和無(wú)單元法等。其發(fā)展趨勢(shì)是有限元法與差分法或者與邊界元法相結(jié)合解決問(wèn)題。有限元可以結(jié)合土的變形特性,一般除了能選用彈塑性、非線彈性、黏彈塑性等多種描述土體應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系之間的模型以外,還能夠考慮比較復(fù)雜的土體本構(gòu)關(guān)系,哪有強(qiáng)夯施工隊(duì),例如一些考慮流變的黏彈塑性模型,考慮損傷效應(yīng)的彈塑性損傷模型等。求得的沉降可以同時(shí)包含瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分。此外,有限單元法還可以考慮復(fù)雜的邊界條件、土體應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的非線性特性、土體的應(yīng)力歷史、水與骨架上的應(yīng)力的耦合效應(yīng),可以模擬現(xiàn)場(chǎng)逐級(jí)加荷處理超填土問(wèn)題,能考慮側(cè)向變形、三維滲流對(duì)沉降的影響,并能求得任-時(shí)刻的沉降、水平位移、孔隙水壓力和有效應(yīng)力的變化。盡管有限元法的適應(yīng)性很強(qiáng),但是由于其采用的模型中所涉及的計(jì)算參數(shù)多且不易確定,程序復(fù)雜難以為一般工程設(shè)計(jì)人員接受,在實(shí)際工程中并沒(méi)有得到普遍應(yīng)用。
2、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法
此方法是通過(guò)不同的現(xiàn)場(chǎng)或原位試驗(yàn)結(jié)果與土的性質(zhì)指標(biāo)之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)關(guān)系,估算土的變形指標(biāo),然后仍按彈性理論的基本公式估算沉降,在對(duì)某些取原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)有困難的情況下,它不失為一種可行的途徑。目前常用的有靜、動(dòng)力觸探試驗(yàn)法、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法及旁壓儀試驗(yàn)等。不論是標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn),還是瞬態(tài)波,在建立土性指標(biāo)相關(guān)關(guān)系時(shí),不可能考慮士層的諸多因素,例如應(yīng)力歷史、各向異性、實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)、土的剪脹性、基礎(chǔ)形狀大小等。其可靠性在很大程度上依賴于實(shí)際經(jīng)驗(yàn),它只是一種粗略的估算方法。
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