了得網工業技術_多夯機強夯施工振動疊加理論與實踐

編輯推薦

本書結合數值模擬和工程實踐，對多夯機共同工作時強夯能量的疊加規律進行了研究。結合實際項目，明確了早齡期混凝土受多夯機強夯能量影響的動力響應特性、易開裂部位、低周疲勞破壞特性等重要性質，並在上述分析基礎上，結合相關規範，提出了多夯機強夯振動峰值振速的控制標準。

內容簡介

《多夯機強夯施工振動疊加理論與實踐》通過數值模擬、現場監測等方法，對不同組合形式的多臺夯機共同施工作用下、距離夯擊點不同位置處的土體動力響應進行了詳細的研究分析，明確了近場土體中土體動應力的疊加特性以及中遠場土體地面振動的疊加規律、傳播和衰減的過程，綜合分析總結了夯機方位、數量、夯擊參數、土體的自身特性如彈性模量、剪切強度指標等關鍵參數的影響，明確了多夯機強夯能量疊加效果的關鍵影響因素。在此基礎上研究了多夯機施工疊加後的振動能量對早齡期混凝土的周期性作用，隨後通過模擬分析了抑制強夯能量的各項減振措施的有效性及其關鍵參數的影響，並結合國內外相關規範、研究成果和現場實測數據，提出了控制多夯機施工地面振動的安全距離、組合形式、時間間隔等重要施工參數。本書可供從事地基基礎設計、軟弱地基加固等項目的工程技術人員在類似多夯機強夯項目中的設計和施工工作提供參考，也可供土木工程、城市地下空間工程等專業學生學習參考。

第1 章緒論 11.1 強夯法簡介 11.2 強夯法的理論基礎 31.3 多夯機強夯施工的研究 4參考文獻 5第2 章強夯加固地基理論 72.1 動力固結理論 72.2 動力固結原理 82.3 振動波壓密理論 92.4 動力置換132.5 結構動力學理論132.6 強夯加固機理分析研究142.7 強夯振動機理研究152.7.1 點荷載振動波場172.7.2 夯錘的動力作用182.7.3 強夯振動波場 202.8 多夯機強夯疊加作用 22參考文獻 26第3 章多夯機強夯加固疊加特性的研究方法 283.1 材料本構模型的選取 293.2 求解器的選擇 313.3 強夯動力接觸問題 343.4 場地土邊界的模擬 393.5 強夯振動衰減分析 41第4 章多夯機強夯能量近場疊加特性 444.1 強夯施工衝擊特性 454.1.1 強夯模型初始參數 464.1.2 土體夯擊變形特性 464.2 多夯機施工的近場能量疊加 504.3 兩臺夯機衝擊能量的疊加 504.4 三臺夯機衝擊能量的疊加 564.4.1 梅花式排列 564.4.2 行列式排列 614.5 四臺夯機衝擊能量的疊加 67第5 章近場能量疊加的主要影響因素 735.1 夯擊次數的影響 735.2 夯錘直徑的影響 775.3 土體物理力學參數的影響 825.3.1 黏聚力c 值的影響 825.3.2 內摩擦角的影響 865.3.3 彈性模量的影響 905.3.4 上下土層彈性模量比的影響 945.3.5 夯機間距的影響 96第6 章多夯機強夯能量遠場疊加特性 996.1 兩臺夯機遠場能量疊加 996.2 三臺夯機遠場能量疊加 1026.3 四臺夯機遠場能量疊加109第7 章遠場能量疊加的主要影響因素 1137.1 夯擊次數的影響 1137.2 夯錘直徑的影響 1167.3 土體物理力學參數的影響 1187.3.1 黏聚力c 值的影響 1187.3.2 土體內摩擦角的影響 1227.3.3 彈性模量的影響 1267.3.4 上下土層彈性模量比的影響1307.4 夯機間距的影響 133第8 章強夯振動能量衰減規律及隔振措施 1428.1 強夯振動對建（構）築物及環境的影響 1428.1.1 強夯振動對建（構）築物的影響 1428.1.2 強夯振動對人員與儀器設備的影響 1438.2 強夯振動控制評價指標 1448.3 多夯機強夯施工隔振技術 1468.3.1 隔振溝技術 1468.3.2 模型相關參數 1498.3.3 多夯機強夯能量經隔振溝阻斷後的變化 1518.3.4 多夯機能量衰減特征 1538.4 多夯機施工隔振溝設計 1558.5 強夯振動能量衰減規律 1598.5.1 模型相關參數設置 1598.5.2 不同夯擊能振動衰減規律 1598.5.3 多夯機振動疊加衰減規律分析 162參考文獻 179第9 章多夯機強夯振動對早齡期混凝土構築物的影響 1819.1 混凝土早齡期彈性模量的確定 1839.2 不同齡期預制U 形梁振動強度分析 1859.3 U 形梁峰值振速演變規律 1889.4 強夯振動能量造成的塑性損傷 1909.4.1 連續介質塑性損傷模型 1909.4.2 損傷演化法則 1929.5 塑性損傷模型仿真分析 1939.5.1 場地模型參數 1939.5.2 早齡期混凝土參數 1949.5.3 損傷因子計算1969.6 強夯能量對早齡期U 形梁塑性損傷影響1979.6.1 橫向衝擊1979.6.2 縱向衝擊 2029.7 多夯機強夯振動對早齡期U 形梁疲勞破壞的影響 2089.7.1 模擬參數設置 2099.7.2 早齡期U 形梁低周疲勞斷裂特性 210參考文獻218第10 章施工參數優化及現場監測 22010.1 夯錘參數對場地振動的影響 22010.2 強夯施工小安全距離 22210.3 現場振動監測實例 22310.3.1 未采取措施時監測數據 22410.3.2 采取相關措施後監測數據 227

前言

強夯是一種廣泛應用的地基處理技術，它通過自由落地的重錘夯擊土體產生巨大的能量提高土體密實度，從而達到地基土體加固的效果，已在土木工程、道路工程等領域獲得了廣泛應用。強夯技術簡單、適應性強、易於應用，是地基、公路、路堤施工中軟弱土加固的主要解決方案之一。但是強夯地基加固過程中，重錘衝擊加固土體的同時，也在地基土體中產生了強烈的振動，強夯振動以波動的方式在地基土體中擴散傳播，對場地中和場地周邊的環境造成不良影響，甚至導致建築物的破壞。隨著我國基建行業的大發展，作為一種被廣泛采用的地基處理技術，強夯是大部分後續建設項目的基礎和前提，在工期要求和施工組織銜接要求日趨嚴格的情況下，越來越多的強夯項目開始選擇用多臺夯機近距離共同施工來加快進度，保證工期。而多臺夯機共同施工的情況下，其強夯能量將發生多次疊加，對加固效果以及周圍場地產生比單夯機施工復雜得多的影響，目前施工中通過單夯機施工經驗總結出的各種設計參數、安全措施、安全距離等都無法保證其適用性，成為一大隱患，對項目的安全實施以及周圍的建（構）築物造成威脅。因此，了解和掌握多夯機強夯加固過程中的強夯振動強度及其衰減規律，認識疊加的強夯振動對建（構）築物產生的影響，確定多夯機強夯加固施工相對於建（構）築物的安全距離，對於降低多夯機強夯振動對工程和環境的負面作用具有重要意義。本書結合實際的多夯機強夯地基處理工程對多夯機共同施工情況下，場地強夯能量的疊加、衰減規律以及對周圍建（構）築物的影響進行了研究，探討了施工設計參數如夯機排列形式、夯機間距、夯擊時間間隔等影響因素的作用，得到的相關結論可以作為今後類似多夯機強夯項目的設計指導，也可作為同類項目現場施工人員、土木工程專業學生學習地基處理技術的參考書籍。本書由山東交通學院葛顏慧和姜春林著，限於編者自身水平，書中缺點和錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者和專家學者批評指正。著者2021 年12 月

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