强夯置换软土中碎石墩形成过程的试验研究

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (1): 90-97.

强夯置换软土中碎石墩形成过程的试验研究

郑凌逶^{1, 2}，周风华^{1, 3}

1. 宁波大学教育部冲击与安全工程重点实验室，浙江宁波 315211；2. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心，杭州 310058； 3. 宁波大学机械工程与力学学院，浙江宁波 315211

收稿日期:2012-10-23 出版日期:2014-01-10 发布日期:2014-01-14
通讯作者: 周风华，男，1964年生，博士，教授，博士生导师，主要从事冲击动力学方面的研究工作。E-mail: zhoufenghua@nbu.edu.cn E-mail:zhenglingwei@hotmail.com
作者简介:郑凌逶，男，1989年生，博士研究生，主要从事冲击动力学、岩土工程方面的研究工作。
基金资助:
浙江省151人才工程资助项目(No. B01645104300)；宁波市“近海冲击与安全工程”创新团队项目(No. 2009B21004)；宁波大学王宽诚幸福基金。

Experimental study of forming process of replacement pier in soft soil using dynamic replacement method

ZHENG Ling-wei^{1, 2}，ZHOU Feng-hua^{1, 3}

1. MOE Key Laboratory of Impact and Safety Engineering, Ningbo University, Ningbo, Zhejiang 315211, China; 2. Research Center of Coastal and Urban Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 3. Faculty of Mechanical Engineering and Mechanics, Ningbo University, Ningbo, Zhejiang 315211, China

Received:2012-10-23 Online:2014-01-10 Published:2014-01-14

摘要/Abstract

摘要： 强夯置换工程要求保证夯沉量、置换墩长度等设计指标，通常通过试夯确定必要夯击次数。研究置换墩形成机制，确定夯锤能量释放时间、填料运动规律、锤底动压力等因素，对优化强夯置换工艺有重要作用。目前有关置换墩形成机制的研究较少，往往套用强夯工程的基本参数或机制来解决。针对这一问题设计了一种模型试验方法，研究强夯冲击下填料、软土与夯锤之间的相互作用过程。试验研究表明：每次夯击中夯锤的运动加速度曲线可以分为4个阶段，分别代表了夯锤作用下土体-填料的不同运动过程；通过分析夯锤的动态力-位移曲线，阐述各阶段随夯击和填料次数变化而发生的变化及原因；随填料次数的增加，在相同夯击能下，每次夯击中夯锤的能量释放时间减小，峰值动态力增加，这反映了随着夯击次数增加，软土基础中碎石墩逐渐形成的过程。

关键词: 强夯置换法, 模型试验, 置换墩, 冲击动力学, 加速度, 高速摄影

Abstract: In a dynamic replacement (DR) process, the length and the subsidence of the replacement pier need to meet the design specifications. The times of tampings and the fillings to fulfill a DR process is generally determined by field test. Understanding the forming mechanism of the replacement pier, and quantifying the factors such as energy releasing time, motion characteristics of fillers, stress of pounder bottom, etc, play critical roles for optimizing the DR process. In this paper, a model test method to study the interactions of the fillers and soil under the multiple impacts of the pounder is established. Experimental rusults show that each acceleration-time curve in DR can be divided into four stages, representing different phases of the soil-fillers motions under each pounding. Through analyzing the force-displacement (F-s) curves of the pounder in this process, the characteristics of each F-s curve are distinguished and the intrinsic mechanism is discussed. It was shown that with the increasing of filling times, the energy releasing time during each pounding decreases and the maximal force increases, signifying the gradual forming of the replacement pier in the soft soil foundation.

Key words: dynamic replacement method, model test, replacement pier, impact dynamics, acceleration, high speed photography

中图分类号:

TU 411

郑凌逶，周风华 , . 强夯置换软土中碎石墩形成过程的试验研究[J]. , 2014, 35(1): 90-97.

ZHENG Ling-wei ，ZHOU Feng-hua , . Experimental study of forming process of replacement pier in soft soil using dynamic replacement method[J]. , 2014, 35(1): 90-97.

参考文献

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