爆炸法加固软土地基的试验研究

研究目的:尝试在软土地基处理进程中取代强夯产生的动载荷的新方法。研究方法:本文通过宁启铁路线DK 172 000~DK 172 200段软土路基现场试验,对比分析爆炸法和堆载预压法处理饱和软土地基的固结效果。通过地表沉降、全断面沉降、侧向位移的现场观测结果分析,获得了爆炸后软土地基的沉降规律。研究结果:证明了爆炸法可以达到软土地基加固处理的效果,并且地表沉降速率加快,有利于缩短软基固结处理时间。研究结论:文中提出爆炸动力固结法处理软土地基的工艺过程,并对爆炸法和强夯法等动力固结处理软土地基的作用机制进行了比较分析,理论上推断爆炸法比较适宜对深层软土地基的加固处理。     

爆炸固结法和塑料排水板法处理软土地基的对比试验

爆炸固结法是软土地基处理的新方法。在宁启铁路试验段现场爆炸试验的基础上,研究软土地基经过爆炸后的变形特性。在地质情况接近情况下,对比爆炸固结法与塑料排水板加堆载预压法处理的结果表明,爆炸固结法加快了土体前期固结速率和地基沉降速率,有利于缩短施工工期,适用于工期紧的工程,但同时土体也伴随着较大侧向位移;爆炸固结法相对排水固结法,总沉降量有所增加,最终侧移总量基本一致,工后沉降和可比造价较接近,在工期允许情况下工后沉降均能满足设计要求。     

2011年中国铁道学会科学技术奖项目简介

项目名称：爆炸法加速深层软土地基排水固结试验研究与应用主要完成单位：中国铁道科学研究院
　　深圳市和利爆破技术工程有限公司
　　利用爆炸法加固软土地基是一种新型软基处理技术。它通过改变软土的排水条件，利用爆炸产生的动荷载引起软土扰动，并在一定的上覆荷载作用下，使软土地基快速排水固结，提高强度，最终达到加固软土地基的目的。本课题采用理论分析、模型试验和数值计算等多种方法，对其进行了深入研究，取得了如下主要成果：     

爆炸法处理地基技术

爆炸法处理地基是地基处理的新方法.在收集大量资料和现场试验的基础上,探讨了爆炸置换法、爆炸挤密法和爆炸固结法处理地基技术的原理、特点及其应用.     

软土地基爆夯动力排水固结方法

宁启铁路DK172 000—DK172 200段软土路基固结处理现场试验结果表明,爆夯动力排水固结法(爆夯法)达到了快速固结的效果。由试验结果总结出爆夯法的作用原理,并提出处理工艺。依据爆夯法的作用原理,建立数值计算模型,并将三维动力固结问题转化为二维平面应变初边值问题。利用有限元法计算DK172 080土体表面沉降发展过程,计算结果与试验结果十分相近。试验和数值计算结果证明该方法可以有效地加快并加大软土地基的固结沉降,起到了较好的软土地基加固效果。影响爆夯作用的主要参数有上覆荷载、炸药单耗、爆炸次数、间隔时间。从作用机理、能量利用效率、有效加固深度和环境的影响等方面进行爆夯法与强夯法对比分析,认为爆夯法具有能量利用率高、有效加固深度大等特点。     

饱和软土地基排水固结法的流固耦合计算模型

对处理饱和软土地基时采用排水固结法进行相应的简化，提出3点假定，结合Biot固结理论，建立了该问题的流固耦合模型的控制方法，从而较好地考虑了排水条件对材料参数的影响，依据迭加原理，对地基的初应力条件进行简化，获得了体积压缩与土体骨架压力和孔压间的对比关系，并由虚功原理建立了饱和软土地基排水固结法流固耦合问题的有限元计算格式，分析了不同排水井间距的地基处理效果。     

塑料排水板地基加固在高等级公路海堤中的运用

高等级公路海堤的软土地基处理是当前面临的崭新课题。本文首先总结了东南沿海的施工海域特点 ,认为在这种地质条件下 ,插设塑料排水板是一种行之有效的方法。它可以在软土层中形成竖向排水通道 ,加速孔隙水的排出和地基固结 ,减少工后沉降 ,提高地基土的承载力。本文在阐述塑料排水板地基处理机理的基础上 ,介绍了塑料排水板加固高等级公路海堤宜采用的堤身结构形式 ,并就此提出了施工的工艺和流程。并对其优缺点进行了讨论     

采用插板排水固结堆载预压法快速处理软基技术

根据施工现场的地质条件,对软基处理的三种方案,即插板排水固结堆载预压法、水泥搅拌桩复合地基法和桩基架空楼板法,通过比选选择插板排水固结堆载预压法,该方法对于深厚软土地基的处理是经济、有效的处理方法。     

真空排水固结法处理地基的沉降计算

介绍了真空排水固结法处理软土地基的原理，由流固耦合模型，对初始孔压采用迭加原理进行分解处理；建立了该方法处理地基的沉降教育处的有限元求解方程。     

插打塑料排水板促进软土路基的排水固结

塑料排水板由聚乙烯压制而成，在排水固结软土地基时作竖向排水之用。文章介绍塑料排水板的特点、施工方法及质量控制措施。