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碎石填料的高路堤是山區(qū)高速公路建設(shè)較為普遍的一種路基，由于許多碎石填料質(zhì)量較差，壓實(shí)困難，因此如何提高碎石高路堤的壓實(shí)質(zhì)量，減少路基的工后沉降量就成為山區(qū)高速公路建設(shè)急需解決的重要問題。強(qiáng)夯法處理方法由于其特殊的優(yōu)越性在高速公路的路基加固中得到應(yīng)用，但強(qiáng)夯處理碎石路基的加固機(jī)理和設(shè)計(jì)、施工參數(shù)的還缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和理論依據(jù)，因此通過強(qiáng)夯處理碎石土路基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和沉降觀測(cè)，結(jié)合數(shù)值模擬合理論分析，研究確定強(qiáng)夯處理碎石路基的施工和設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)工程具有重要的理論和實(shí)際意義。在全面分析國內(nèi)外強(qiáng)夯處理地基的理論分析和工程實(shí)踐現(xiàn)狀的基上，通過常吉高速公路紅砂巖和灰?guī)r填石路基的強(qiáng)夯加固現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以及強(qiáng)夯前后碎石土路基沉降特性的比較分析，對(duì)碎石土路基強(qiáng)夯加固機(jī)理、紅砂巖和灰?guī)r碎石路基強(qiáng)夯處理減小沉降的有效性與作用機(jī)理以及強(qiáng)夯加固路基的沉降預(yù)測(cè)方法等進(jìn)行了深入的分析研究;其次，基于夯錘與土體的非完全彈性碰撞特點(diǎn)，結(jié)合動(dòng)力基礎(chǔ)半空間理論，建立了夯錘振動(dòng)的動(dòng)力平衡方程，得到了強(qiáng)夯沖擊應(yīng)力和土體變形的關(guān)系式，研究了強(qiáng)夯沖擊應(yīng)力和土體變形的相互關(guān)系和影響因素;同時(shí)通過強(qiáng)夯加固路基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定了碎石土路基的強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)，分析了強(qiáng)夯
的加固效果和變形規(guī)律，并對(duì)比分析了紅砂巖和石灰?guī)r碎石土路基夯加固的效果;最后，采用Ansys/Ls一dyna軟件包建立強(qiáng)夯三維模型，對(duì)強(qiáng)夯的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了強(qiáng)夯作用下土體的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律，得到了強(qiáng)夯后土體的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)，并對(duì)理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了本論文理論分析的正確性、試驗(yàn)方法的合理性以及試驗(yàn)結(jié)果的可靠性、Ansys/Ls一dyna軟件包對(duì)強(qiáng)夯數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性，最后，通過對(duì)強(qiáng)夯前后紅砂巖碎石土雨水入滲的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和理論分析，結(jié)合路基沉降特性的比較分析，探討了強(qiáng)夯處理對(duì)減少紅砂巖碎石路基雨水入滲和減小路基沉降的有效性與作用機(jī)理。
