基于颗粒流的大粒径填石路基强夯加固效果分析
发布时间：2022-08-01 16:06
随着国家的飞速发展,我国的城市化进程不断深入,越来越多的大型工程项目向山区发展,而山区地质条件相对较复杂,往往给施工带来了许多问题。对于山区公路工程项目,经常需要面临的就是深挖高填的问题。考虑到经济性、施工的难易程度等方面,山区公路工程往往通过爆破开采碎石来进行路基的填筑,并采用强夯法来对填石路基进行加固。但是,就目前强夯法的发展来说,其理论研究要远落后于实际应用,在实际应用时更多的依赖于施工经验,这对于强夯的工程应用存在一定的限制与不利。本文依托贵州省某山区高速公路工程的背景,结合大粒径碎石的相关性质、爆破块度分析及强夯法的理论研究,利用颗粒流软件PFC2D对填石路基的强夯加固过程进行了数值模拟分析。本文主要从以下几个方面展开了研究:（1）针对目前山区公路工程中常见的路基填石料展开分析,简要介绍了填石料的分类和工程特性,结合爆破碎石块度分布规律与预测模型、贵州省某公路爆破设计参数及路基填筑的基本要求,对该工程的爆破碎石块度进行预测,并结合工程实际进行验证。（2）从基本假定、计算原理和接触本构模型三个方面对颗粒流的基本原理进行了详细的介绍。根据相似级配法进行室内大三轴试验,获得应力应变...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 强夯法的研究现状
1.2.1 强夯技术的发展现状
1.2.2 强夯加固机理研究现状
1.2.3 强夯数值模拟研究现状
1.3 主要研究内容和技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 大粒径碎石填料的研究
2.1 碎石填料的分类
2.2 碎石填料的工程特性
2.2.1 碎石填料的压实特性
2.2.2 碎石填料的级配特性
2.3 爆破碎石块度分布规律与预测
2.3.1 Kuz-Ram爆破块度分布预测模型
2.3.2 爆破块度分布预测
2.4 本章小结
3 颗粒流数值模拟理论与细观参数标定
3.1 颗粒流数值模拟方法的基本原理
3.1.1 颗粒流数值模拟方法概述
3.1.2 基于PFC数值模拟计算的基本假定
3.1.3 PFC的计算原理
3.1.4 接触本构模型
3.2 细观参数标定
3.2.1 级配碎石大型三轴试验概况
3.2.2 双轴试验数值模型的构建
3.2.3 细观参数对宏观力学性能的影响
3.2.4 细观参数的标定结果
3.3 本章小结
4 大粒径级配碎石路基强夯数值模拟
4.1 工程概况及强夯施工资料
4.1.1 工程概况
4.1.2 强夯施工资料
4.2 强夯数值模型的建立
4.2.1 土体及夯锤数值模型
4.2.2 边界条件
4.2.3 阻尼设置
4.3 强夯的模拟过程
4.4 强夯数值模拟结果分析
4.4.1 土体竖向位移变化全过程分析
4.4.2 地表夯沉量分析
4.4.3 夯点中心不同深度土体的竖向位移分析
4.4.4 强夯有效加固深度分析
4.5 本章小结
5 强夯地表夯沉量影响因素的数值模拟分析
5.1 强夯地表夯沉量影响因素的正交模拟分析
5.1.1 正交模拟试验设计
5.1.2 正交模拟试验结果分析
5.2 强夯地表夯沉量的单因素模拟分析
5.2.1 夯锤宽度对地表夯沉量的影响分析
5.2.2 夯锤锤重对地表夯沉量的影响分析
5.2.3 夯锤落距对地表夯沉量的影响分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩石单轴压缩PFC2D模型细观参数标定研究[J]. 陈鹏宇,孔莹,余宏明. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[2]基于PFC的堆石料宏细观参数相关性分析[J]. 杨杰,韩孝峰. 人民长江. 2018(16)
[3]岩体爆破块度控制技术新进展[J]. 周先平,李彦坡,吴新霞,胡英国. 水利水电技术. 2018(S1)
[4]颗粒离散单元法地震动力时程计算黏性人工边界及其应用[J]. 周兴涛,盛谦,冷先伦,付晓东,崔臻. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[5]高填方地基强夯处理的颗粒流模拟及其横观各向同性性质[J]. 周梦佳,宋二祥. 清华大学学报(自然科学版). 2016(12)
[6]基于三维离散元法的强夯动力响应研究[J]. 贾敏才,吴邵海,叶建忠. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]颗粒流模型中细观参数对粗粒土宏观力学特性的影响分析[J]. 张志华,张国栋,李泯蒂,廖炜,徐志华. 水利学报. 2014(S2)
[8]石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟[J]. 徐金明,谢芝蕾,贾海涛. 岩土力学. 2010(S2)
[9]干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析[J]. 贾敏才,王磊,周健. 岩土力学. 2009(04)
[10]考虑破碎的堆石料颗粒流数值模拟[J]. 刘君,刘福海,孔宪京. 岩土力学. 2008(S1)
硕士论文
[1]碎石填土地基强夯加固机理及其工程应用研究[D]. 李宁.湖南大学 2009
本文编号：3667757
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 强夯法的研究现状
1.2.1 强夯技术的发展现状
1.2.2 强夯加固机理研究现状
1.2.3 强夯数值模拟研究现状
1.3 主要研究内容和技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 大粒径碎石填料的研究
2.1 碎石填料的分类
2.2 碎石填料的工程特性
2.2.1 碎石填料的压实特性
2.2.2 碎石填料的级配特性
2.3 爆破碎石块度分布规律与预测
2.3.1 Kuz-Ram爆破块度分布预测模型
2.3.2 爆破块度分布预测
2.4 本章小结
3 颗粒流数值模拟理论与细观参数标定
3.1 颗粒流数值模拟方法的基本原理
3.1.1 颗粒流数值模拟方法概述
3.1.2 基于PFC数值模拟计算的基本假定
3.1.3 PFC的计算原理
3.1.4 接触本构模型
3.2 细观参数标定
3.2.1 级配碎石大型三轴试验概况
3.2.2 双轴试验数值模型的构建
3.2.3 细观参数对宏观力学性能的影响
3.2.4 细观参数的标定结果
3.3 本章小结
4 大粒径级配碎石路基强夯数值模拟
4.1 工程概况及强夯施工资料
4.1.1 工程概况
4.1.2 强夯施工资料
4.2 强夯数值模型的建立
4.2.1 土体及夯锤数值模型
4.2.2 边界条件
4.2.3 阻尼设置
4.3 强夯的模拟过程
4.4 强夯数值模拟结果分析
4.4.1 土体竖向位移变化全过程分析
4.4.2 地表夯沉量分析
4.4.3 夯点中心不同深度土体的竖向位移分析
4.4.4 强夯有效加固深度分析
4.5 本章小结
5 强夯地表夯沉量影响因素的数值模拟分析
5.1 强夯地表夯沉量影响因素的正交模拟分析
5.1.1 正交模拟试验设计
5.1.2 正交模拟试验结果分析
5.2 强夯地表夯沉量的单因素模拟分析
5.2.1 夯锤宽度对地表夯沉量的影响分析
5.2.2 夯锤锤重对地表夯沉量的影响分析
5.2.3 夯锤落距对地表夯沉量的影响分析
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]岩石单轴压缩PFC2D模型细观参数标定研究[J]. 陈鹏宇,孔莹,余宏明. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[2]基于PFC的堆石料宏细观参数相关性分析[J]. 杨杰,韩孝峰. 人民长江. 2018(16)
[3]岩体爆破块度控制技术新进展[J]. 周先平,李彦坡,吴新霞,胡英国. 水利水电技术. 2018(S1)
[4]颗粒离散单元法地震动力时程计算黏性人工边界及其应用[J]. 周兴涛,盛谦,冷先伦,付晓东,崔臻. 岩石力学与工程学报. 2017(04)
[5]高填方地基强夯处理的颗粒流模拟及其横观各向同性性质[J]. 周梦佳,宋二祥. 清华大学学报(自然科学版). 2016(12)
[6]基于三维离散元法的强夯动力响应研究[J]. 贾敏才,吴邵海,叶建忠. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[7]颗粒流模型中细观参数对粗粒土宏观力学特性的影响分析[J]. 张志华,张国栋,李泯蒂,廖炜,徐志华. 水利学报. 2014(S2)
[8]石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟[J]. 徐金明,谢芝蕾,贾海涛. 岩土力学. 2010(S2)
[9]干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析[J]. 贾敏才,王磊,周健. 岩土力学. 2009(04)
[10]考虑破碎的堆石料颗粒流数值模拟[J]. 刘君,刘福海,孔宪京. 岩土力学. 2008(S1)
硕士论文
[1]碎石填土地基强夯加固机理及其工程应用研究[D]. 李宁.湖南大学 2009
本文编号：3667757
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3667757.html
