【摘要】：沖擊碾壓技術(shù)作為一種新型的淺層地基處理技術(shù),其沖擊碾壓加固效果影響因素及加固深度預(yù)估等方面的研究尚不夠充分。通過自制的沖擊碾壓模擬試驗設(shè)備對沖擊碾壓砂土的加固效果影響因素進行模型試驗,結(jié)合小型靜力觸探試驗對沖擊碾壓處理后的砂土壓實效果進行檢測,檢測深度為40cm,對應(yīng)的原型實際土體深度為4.8m,同時進一步開展沖擊能量理論分析,對沖擊碾壓加固效果的影響因素及預(yù)估方法進行研究。模型試驗分組采用正交試驗設(shè)計,包含沖擊輪質(zhì)量、沖擊輪形狀、牽引速度以及土體初始密實度等4個因素,每種因素包含3個水平,采用極差和方差方法對靜力觸探試驗結(jié)果進行分析,具體分析結(jié)果如下:(1)通過極差法和方差法對沖擊碾壓加固效果影響因素的顯著程度進行分析,總體上,對沖擊碾壓加固效果影響最顯著的因素是沖擊輪質(zhì)量和土體初始密實度,其次是沖擊輪形狀和牽引速度,并對沖擊碾壓加固效果的最優(yōu)組合進行分析,在40cm(原型4.8m)土體范圍內(nèi)加固效果的優(yōu)化水平組合為4.21kg(原型7.3t)的沖擊輪質(zhì)量、四邊形沖擊輪、0.7m/s(原型8.7km/h)的牽引速度和0.6的土體初始相對密實度。(2)沖擊輪質(zhì)量對沖擊碾壓加固效果具有明顯的影響。沖擊輪質(zhì)量越大,實現(xiàn)的沖擊碾壓加固效果越好,三種不同質(zhì)量的沖擊輪在20cm(原型2.4m)深度范圍內(nèi)都表現(xiàn)出較好的加固效果,且沖擊輪質(zhì)量增加48%~84%時砂土中40cm(原型4.8m)深度范圍內(nèi)的沖擊碾壓加固效果可以增加18.2~29.46%。(3)沖擊輪形狀對沖擊碾壓加固效果具有一定的影響。三邊形沖擊輪在20cm(原型2.4m)深度范圍內(nèi)實現(xiàn)的沖擊碾壓加固效果總體上要優(yōu)于四邊形和五邊形沖擊輪的加固效果,四邊形沖擊輪的加固效果要好于五邊形沖擊輪的加固效果。砂土中40cm(原型4.8m)深度范圍內(nèi)三邊形沖擊輪的沖擊碾壓加固效果比四邊形和五邊形沖擊輪分別平均增加了4.92~7.35%、5.66~10.4%。(4)牽引速度對砂土的沖擊碾壓加固效果有一定的影響,在淺層20cm(原型2.4m)深度范圍內(nèi)牽引速度為0.4m/s(原型5km/h)時實現(xiàn)的加固效果最為顯著,但隨著深度的增加沖擊碾壓速度越快實現(xiàn)的加固效果越好,呈現(xiàn)出這種差異性是由于淺層土體密實度較差,沖嶮速度過快會對表層土體進行擾動,當牽引速度增加75%~150%時,砂土中40cm(原型4.8m)深度范圍內(nèi)的沖擊碾壓加固效果可以增加1.8~8.46%。(5)初始相對密實度對砂土的沖擊碾壓加固效果有明顯的影響,當初始相對密實度由0.2增加到0.4和0.6時,砂土試樣中40cm(原型4.8m)深度范圍內(nèi)對應(yīng)的值平均增長了4.1~5.52%,而初始密實度由0.2增加到0.6時,砂土試樣中40cm(原型4.8m)深度范圍內(nèi)對應(yīng)的值平均增長了12.54~14.15%,且三種不同土體初始密實度均在20cm(原型2.4m)深度范圍內(nèi)表現(xiàn)出顯著的加固效果。(6)基于沖擊碾壓加固效果影響因素的研究成果,并對沖擊碾壓過程中的能量和沖擊碾壓有效加固深度進行分析,提出了用于初步預(yù)估沖擊碾壓有效加固深度的方法。
【學(xué)位授予單位】：紹興文理學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U416.1
【圖文】：

諸如：沖擊輪的質(zhì)量以及外輪廓形狀；沖擊碾壓，如沖擊碾壓過程中采用的速度和沖碾遍數(shù)對加固效果的影響基土或不同的物理力學(xué)狀態(tài)下的地基土對沖擊碾壓效果的影碾壓加固效果與諸多影響因素之間關(guān)系的研究還不深入。本次采用廈門 ISO 標準砂，并結(jié)合定制的制樣箱制備試驗所需土砂土初始密實度、沖擊輪質(zhì)量、沖擊速度、沖擊碾壓遍數(shù)）砂檢測，展開沖擊碾壓加固效果的影響因素研究。材料及儀器設(shè)備材料沖擊碾壓模型試驗的土樣主要采用廈門 ISO 標準砂，采用干示，測得的標準砂顆粒級配曲線如圖 3.2 所示。該標準砂的最 1.67g/cm3，最大干密度取平均值 1.83g/cm3，Gs 為 2.66，最別為 0.59 和 0.45。

（b）圖 3.3 沖擊碾壓模擬試驗設(shè)備Fig.3.3 Impact rolling simulation test equipment圖 3.4 沖擊碾壓模擬試驗設(shè)備示意圖Fig.3.4 Schematic diagram of impact rolling simulation test equipment支撐架緩沖裝置左右調(diào)節(jié)裝置牽引系統(tǒng) 模型箱線纜槽模型沖擊輪導(dǎo)向系統(tǒng)隔板緩沖橡膠墊

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