浅谈强夯加固地基的土体竖向位移计算方法浅谈强夯加固地基的土体竖向位移计算方法 摘要:强夯法是对湿陷性黄土、砂土、粘性土、软土等地基加固的一种有效方法,在各种工程建设中被广泛应用在基础工程施工。本文解析了强夯加固基地在半正弦应力形式和三角形应力形式下土体竖向位移的计算方法。 关键词:强夯法;地基加固;土体;竖向位移计算 中图分类号:TU47 文献标识码:A 强夯法是法国工程师 L.Menard 于 1968 年提出,后在地基加固施工中得到广泛应用。一般采纳 8t 以上的夯锤,起吊 6m 以上后让重夯锤自由下落,对土体进行夯实。使用强夯法加固地基,相对桩基础加固法能有效节约钢材、水泥的建材,成本较低且施工速度快,操作简单。对地基采纳强夯法加固,需要对地质情况进行分析,在地基夯实过程中,由于冲击荷载大,土体会产生一定的竖向位移,下文具体解析了在正弦荷载和三角形荷载形式下的土体竖向位移计算方法。 使用夯锤对地基进行加固时,夯锤作用于地基表面,在夯锤和地基的接触面会接触应力,产生土体的竖向位移。夯锤对地基产生的冲击荷载的曲线存在一定的波动,但是通过讨论分析,没有明显的第二应力波,我们初步将冲击荷载归为半正弦荷载和三角形荷载两类,以简化土体竖向位移计算。 一、竖向位移计算 在夯锤对地面产生冲击荷载时,我们假定应力时程为,假定土体竖向变形的速度时程为,则速度时程可以转化为应力时程。 (1) 应力时程也可以转换为速度时程 (2) 是土体介质密度,是纵波波速,纵波波速的计算公式为 (3) 假定使用强夯法对地基加固时加荷历时[0,T],在这个时间段内,某时刻 t 的变形速度为,将区间[,]内的速度看做常数,那么在这个区间内的土体位移公式为 (4) 就公式(2)带入公式(4),则土体竖向位移计算为 (5) 在计算出冲击荷载的动应力和土质的密度后,可通过公式(5)计算出土体的竖向位移,土地的密度和弹性模量随着夯实的次数而变化,根据公式(4)可以计算出每一次夯击的夯沉量和总夯沉量。 二、正弦荷载形式下土体竖向位移计算 过去的正弦荷载形式下土体的竖向位移计算主要是对正弦荷载下的计算,忽略了阻尼对应力的影响,我们综合考虑加荷和卸荷两个阶段的阻尼,对半正弦荷载形式下的土体竖向移动进行计算,相对过去的计算方法更加科学、准确。 (6) 是动应力最高峰值,T 是加荷总历时,既包括加荷历时,也包括卸荷历时。当地面冲击应力最大时,土体竖向位移也...