填石路基動(dòng)力夯實(shí)顆粒流離散元數(shù)值分析——HHT液壓夯實(shí)技術(shù)為例.pdf

1、天然的路基材料結(jié)構(gòu)排列松散，很難滿足汽車荷載及道路行車的要求，故路基壓實(shí)、提高密實(shí)程度是路基施工中一項(xiàng)重要的措施。液壓動(dòng)力夯實(shí)技術(shù)是目前一種新型的路基處理方法，該方法是在以往強(qiáng)夯法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。相比強(qiáng)夯法，液壓夯實(shí)法對(duì)于路基的貫穿能力強(qiáng)且均勻，在基礎(chǔ)處理中不易形成表層硬結(jié)，可在較大的深度范圍內(nèi)獲得較均勻的密實(shí)度和更大的影響深度。HHT液壓夯實(shí)機(jī)是西安某公司最新研制設(shè)備，目前該設(shè)備正在調(diào)試階段，需要了解該設(shè)備對(duì)各種典型路基的適用性，為

2、下一步推廣做準(zhǔn)備。
　　二維顆粒流方法可以模擬在動(dòng)力作用下顆粒之間的流動(dòng)和大變形問題，從細(xì)觀力學(xué)的角度來研究在沖擊荷載下土體顆粒的重新排列達(dá)到密實(shí)狀態(tài)的過程。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，通過顆粒流離散元方法(PFC2D)對(duì)HHT液壓夯實(shí)技術(shù)對(duì)典型的填石路基夯實(shí)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，以夯實(shí)過程中的土體內(nèi)部孔隙率減小量作為衡量對(duì)填石路基動(dòng)力夯實(shí)效果的標(biāo)準(zhǔn)，采用數(shù)值模擬方法對(duì)影響夯實(shí)效果的幾種重要因素包括夯錘重量、落錘高度、提錘時(shí)間和夯

3、錘底面形狀進(jìn)行研究。得到與工程實(shí)踐比較符合的規(guī)律性結(jié)果，為HHT液壓夯實(shí)技術(shù)產(chǎn)品定型提供技術(shù)支持。
　　采用離散元-有限差分法耦合的算法計(jì)算動(dòng)力夯擊對(duì)橋基的影響，本文引入了側(cè)向應(yīng)力增量這一概念，即動(dòng)力夯擊過程中橋基靠路基一側(cè)單元的側(cè)向應(yīng)力數(shù)值σxx減去橋基受路基土體的主動(dòng)土壓力，得到動(dòng)力夯擊引起的橋臺(tái)背面?zhèn)认驊?yīng)力的增量Δσxx。通過記錄二十次夯擊過程側(cè)向應(yīng)力增量的變化，來衡量動(dòng)力夯擊對(duì)橋基的擾動(dòng)。本次計(jì)算考慮了不同夯擊水平距離和不