基于强夯法有效加固深度的数值分析

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1、同济大学硕士学位论文强夯法有效加固深度的数值分析姓名：周群立申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：高广运2002.12.1摘要本文根据强夯法加固地基时夯击点周边土体存在局部大变形现象，运用非线性有限元理论，推导出弹塑性大变形瞬态动力有限元方程矩阵形式表达式。采用弹塑性大变形有限元程序计算了宁波镇海港区30万m2粉煤灰场地的强夯法地基处理工程，得出了夯坑深度、形状和土中塑性区的开展情况。计算结果与前人的分析结果基本吻合，从而验证了该计算程序。与已有弹性瞬态动力有限元计算结果进行了比较，分析表明考虑土的

2、弹塑性和大变形双重非线性的有限元计算结果较符合实际情况。分析动力有限元计算结果——等效塑性应变等值线，得到有效加固深度和夯击点间距均可由塑性区的开展范围确定的结论。表明有效加固深度和夯击次数不是相互独立的，且有效加固深度随着夯击次数的增加而增加。关键词：强夯法；弹塑性；熙有限单元法；等效塑性应变；有效加固深度ABSTRACTConsideringthelocallargedeformationaroundthecraterofdynamicconsolidation，thispaperpresentst

3、heelasto·plasticitylargedeformationtransientdynamicFEMequationinmatrixformwithnonlinearFEM．The300．000m2flyash-filledgroundtreatmentbydynamicconsolidationmethodinZhenhaiPort(Ningbo，Zhejiang)iscalculatedbytheelasto-plasticitylargedeformationtransientdynami

4、cFEMprogram．Thedepthandshapeofcrater,andthedevelopmentoftheplasticzoneinsubsoilareobtained．Thecalculatingresultsarebasicallyaccordantwiththeexperiencesummedupbyourpredecessors．Theprogramisprovedtobecorrectaccordingly．TheresultscalculatedbytheFEMprogram，w

5、hichconcernsdoublenonliearitiesofelasto-plasticityandlargedeformation,aremoreaccordantwiththepracticalengineering．Onthebaseofthecalculationresultsoftheisolineofequivalentplasticitystrain，theconclusionisobtainedthattheeffectivestabilizeddepthandthecompact

6、ingspotspacingCanbedeterminedbythedevelopmentoftheplasticzoneinsubsoil．Itisshownthattheeffectivestabilizeddepthisindependentfromthecompactingnumbers，andtheformerincreaseswiththeincreaseofthelatterKeywords：dynamicconsolidation；elasto—plasticity；largedefor

7、mation；FiniteElementMethod；equivalentplasticitystrain；effectivestabilizeddepth矧济大学申请硕士学位论文第1章绪论1．1强夯法的工程应用及其发展强夯法【l】，也称动力固结或动力压密法(英文常称HeavyTamping，DynamicCompaction，DynamicConsolidation等)，其基本思想源于古老的夯击方法；用夯击法加固地基土或土工构筑物是我国在公元前六世纪就已经采用的施工方法。但作为一种在原理、加固效果、适

8、用范围和施工工艺都异于夯击法的近代地基处理技术，其形成和应用始于Menardl211969年对法国Cannes附近Napoule地区废弃石料地基的处理。由于具有经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、质量容易控制、适用范围广泛、节省材料、旌工周期短等突出优点，该法随后在世界各地多种类型工程、为多种目的的地基处理中得到日益广泛的推广和应用。它不仅能提高地基土的承载力、降低其压缩性，而且还能改善其抵抗液化的能力和消除土的湿陷性。我国自1975年