气动振杆密实法处理疏浚粉土地基对比试验研究

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作者 杜广印 朱哲宇 +3 位作者 韩时捷 庄仲旬 吴恺一 吴恺 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第9期122-130,共9页

为了提高疏浚粉土地基密实度并消除其液化风险,开展了气动振杆密实法处理疏浚粉土地基的现场试验。根据施工全过程的孔隙水压力监测结果,计算出单个振点的有效加固范围,确定了采用正三角形布置时的振点间距。研究结果表明,气动振杆密实... 为了提高疏浚粉土地基密实度并消除其液化风险,开展了气动振杆密实法处理疏浚粉土地基的现场试验。根据施工全过程的孔隙水压力监测结果,计算出单个振点的有效加固范围,确定了采用正三角形布置时的振点间距。研究结果表明,气动振杆密实法处理后土层含水率降低了5.9%~25.7%;孔隙比降低了6.1%~23.9%,各土层标准贯入试验击数提升1倍左右,CPT锥尖阻力提升39%~75%,面波波速提高18%左右。此外,与无填料振冲法和降水强夯法对比可知,气动振杆密实法的处理效果是无填料振冲法的1.5倍左右;降水强夯法在8 m深度以浅处理效果较好,但在其他土层,气动振杆密实法的处理效果约是降水强夯法的2~5倍。综上所述,气动振杆密实法可有效加固疏浚粉土地基,具有良好的推广应用前景。 展开更多

关键词 疏浚粉土 气动振杆密实法 降水强夯法 孔压比 原位测试

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振杆密实法处理筛余回填土地基现场试验研究 被引量：2

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作者 杜广印 徐金涛 +3 位作者 刘松玉 王宇虓 杨泳 刘学军 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1504-1510,共7页

为探究振杆密实法应用于筛余回填土地基的可行性,依托乌鲁木齐市白鸟湖医院建设项目,采用自主研发的振杆密实法设备开展了筛余回填土地基现场试验研究,使用压实度检测、重型动力触探和平板载荷试验及瑞利面波测试等原位测试方法对加固... 为探究振杆密实法应用于筛余回填土地基的可行性,依托乌鲁木齐市白鸟湖医院建设项目,采用自主研发的振杆密实法设备开展了筛余回填土地基现场试验研究,使用压实度检测、重型动力触探和平板载荷试验及瑞利面波测试等原位测试方法对加固效果进行了评价.结果表明:处理后筛余回填土的压实度提高了12.13%~48.08%;处理范围内土层的动力触探击数随深度增加而增大,较处理前平均提高2倍以上;处理后地基承载力特征值f_(ak)为277 kPa,满足设计要求,土层平均波速由136 m/s提升至175 m/s,提高约29%.振杆密实法可以显著提升筛余回填土地基的承载力和均匀性,为筛余回填土地基的加固处理提供了一种新思路. 展开更多

关键词 采砂坑 筛余回填土 振杆密实法 深层振动密实 地基处理

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气动振杆密实法加固湿陷性黄土的模型试验研究 被引量：5

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作者 高常辉 刘松玉 +3 位作者 杜广印 庄仲旬 杨泳 何欢 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期325-334,共10页

气动振杆密实法是湿陷性黄土地基处理的一项全新技术。采用自行研制的气动振杆密实模型试验装置,进行了单一激振力、气体射流协同激振力两种条件下的模型试验,评价了土体加固效果,研究了振杆贯入过程中土体水平向土压力、土颗粒垂直振... 气动振杆密实法是湿陷性黄土地基处理的一项全新技术。采用自行研制的气动振杆密实模型试验装置,进行了单一激振力、气体射流协同激振力两种条件下的模型试验,评价了土体加固效果,研究了振杆贯入过程中土体水平向土压力、土颗粒垂直振动速度和土体中气体压力值的变化规律。试验发现,处理后各深度土层的密度均有明显提高,湿陷系数降低;增设气体射流后,100 mm深度以下土层密度进一步提高,水平向土压力最大提高20.4%,同时放大了振杆密实法引起的土体振动响应。研究揭示了气体射流在土体加固过程中的作用机理,探讨了气动振杆密实法加固湿陷性黄土机理,为推广气动振杆密实法处理湿陷性黄土地基技术的应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 振杆密实法 气体射流 湿陷性黄土 地基处理 循环剪切

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智能化振杆密实法加固海陆交互相液化地基试验研究 被引量：2

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作者 李亚霖 杜广印 +4 位作者 毛峥嵘 王传乐 高常辉 庄仲旬 杨泳 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期690-698,共9页

长江三角洲地区广泛分布着海陆交互相液化地基,具有粉土、粉砂、淤泥质粉质黏土互层的工程地质特点。随着我国高速公路建设快速发展,对此类海陆交互相液化地基的处理已迫在眉睫。本文依托洋通高速公路工程项目,采用具有自主知识产权的... 长江三角洲地区广泛分布着海陆交互相液化地基,具有粉土、粉砂、淤泥质粉质黏土互层的工程地质特点。随着我国高速公路建设快速发展,对此类海陆交互相液化地基的处理已迫在眉睫。本文依托洋通高速公路工程项目,采用具有自主知识产权的智能化振杆密实法施工技术对海陆交互相液化地基进行了加固处理,通过室内试验、原位测试和填筑期沉降监测等方法,综合评价了该技术处理海陆相交互相液化地基的加固效果,并与碎石桩法的处理效果进行对比。研究结果表明:智能化振杆密实法处理后,试验场地土体密度、内摩擦角、压缩模量等均得到明显提高,含水量和孔隙比明显降低;处理范围内土层的锥尖阻力、侧摩阻力和标准贯入试验锤击数较处理前提高了80%以上,测试波速则提升了15%,预测工后沉降为10.36 mm,满足了高速公路建设要求。振杆密实法工程费用相比碎石桩法可节约38.0%,且施工过程自动化、可视化程度高,具有显著的经济效益与应用前景。 展开更多

关键词 海陆交互相液化地基 智能化施工 振杆密实法 碎石桩法 加固效果评价

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振杆密实法在高烈度区液化地基处理中的应用研究 被引量：1

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作者 徐昊天 苟志孝 +2 位作者 王正伟 戴梁 章定文 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1439-1447,共9页

喀什地区地处我国最西部,地震烈度高,戈壁荒漠分布广泛,区域内土壤在地震作用下极易发生液化。以喀什地区G314喀什过境段公路工程为依托,分别采用振杆密实法和碎石桩加固高烈度可液化场地,通过静力触探(CPT)和标准贯入试验(SPT)评价加... 喀什地区地处我国最西部,地震烈度高,戈壁荒漠分布广泛,区域内土壤在地震作用下极易发生液化。以喀什地区G314喀什过境段公路工程为依托,分别采用振杆密实法和碎石桩加固高烈度可液化场地,通过静力触探(CPT)和标准贯入试验(SPT)评价加固效果,研究叠加效应对加固效果的影响和振动前后土体水平应力的变化,证明十字翼形振杆密实法技术处理高烈度区(Ⅷ度区)戈壁滩可液化地基具有良好的适用性。原位测试结果表明:(1)振杆密实法加固后,土体的锥尖阻力、侧壁摩阻力和标贯击数显著增加,土体的密实度达到中密状态,抗液化水平提高,可液化土层的水平应力显著增加;(2)三点形心处的加固效果相较其他位置有明显提升;(3)处理深度越深,振杆密实法处理效果相较碎石桩提升越显著。振杆密实法加固高烈度区戈壁滩可液化地基效果明显,消除液化效果优良、加固深度大、造价低,具有良好的推广应用前景。 展开更多

关键词 地基处理 振杆密实法 高烈度区 标准贯入 静力触探

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振杆密实法加固粗粒混合土模型试验

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作者 王宇虓 杜广印 +3 位作者 刘松玉 杨泳 周同和 徐金涛 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期99-108,共10页

中国中西部地区粗粒混合土分布广泛,但其松散性和不均匀性导致这些散体材料难以作为构筑物的地基。以提高粗粒混合土地基的承载力和消除不均匀性为主要目标,提出使用振杆法处理粗粒混合土地基,以室内模型试验为主要研究手段,分别进行了... 中国中西部地区粗粒混合土分布广泛,但其松散性和不均匀性导致这些散体材料难以作为构筑物的地基。以提高粗粒混合土地基的承载力和消除不均匀性为主要目标,提出使用振杆法处理粗粒混合土地基,以室内模型试验为主要研究手段,分别进行了振动加固试验、轻型动力触探试验和密度测量试验,并在试验过程中实时监测振动和沉降指标,探究了振杆密实法对粗粒土的加固效果,分析了k值(d90/振杆直径)和振动频率对加固效果的影响。结果表明:振动处理后,式样的轻型动力触探击数平均可达13击,较处理前提高了11击,试样底部的平均压实度可达81%,相应的承载力提高200 kPa以上,经振杆密实法处理后变为低压缩性地基土;当k值在1/2.0时,加固效果优于k值为1/10.0的情况,前者的地基承载力和沉降率比后者分别高出50 kPa和7%左右;粗粒混合土在14 Hz振动频率下的地表振动速度较大,可达36 mm/s,对采集到的振动数据进行了希尔伯特-黄变换(HHT),其HHT能谱图显示振动频率在14 Hz附近时,地震响应较大;以正三角型布置加固点位,群点作用可以有效地消除地基土的不均匀性,地基土的不均匀系数K从试验前的26.40减小到1.39。振杆密实法可为粗粒混合土地基处理提供新思路,也可为现场施工提供关键参数依据。 展开更多

关键词 振杆密实法 粗粒混合土 室内试验 振动频率 压实度

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振杆密实法处理湿陷性黄土地基试验研究 被引量：31

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作者 刘松玉 杜广印 +4 位作者 毛忠良 高常辉 曾彪 杨泳 章定文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1377-1383,共7页

湿陷性黄土地基加固处理是中国西部开发建设工程中面临的问题之一,且面广量大。振杆密实法技术处理湿陷性黄土地基,采用自主研发的振杆密实设备,以甘肃中兰铁路客专项目工程场地为依托,提出了气动振杆密实法处理湿陷性黄土地基的施工工... 湿陷性黄土地基加固处理是中国西部开发建设工程中面临的问题之一,且面广量大。振杆密实法技术处理湿陷性黄土地基,采用自主研发的振杆密实设备,以甘肃中兰铁路客专项目工程场地为依托,提出了气动振杆密实法处理湿陷性黄土地基的施工工艺,并对处理效果进行了测试评价。原位测试和室内试验结果表明:处理后黄土为非湿陷性,平均湿陷系数为0.003;处理范围内土层锥尖阻力、侧壁阻力和标贯击数较处理前显著提高,面波波速提高15%左右,且土层各项物理力学性能指标均有明显改善。结果表明振杆密实法是湿陷性黄土地基处理的一项全新技术,具有节能环保、经济高效等优点,在黄土地区有推广应用前景。 展开更多

关键词 振杆密实法 湿陷性黄土 室内试验 原位测试 湿陷性 振动影响

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振杆密实法的应用概况与研究进展 被引量：3

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作者 程远 刘松玉 杜广印 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第B12期207-213,共7页

通过对国内外振杆密实法的适用性、加固效果、加固机理等方面的回顾,总结振杆密实法加固无黏性土地基技术中三个关键方面的发展现状,最后提出振杆密实法研究中存在的问题及发展方向。

关键词 振杆密实法 试验研究 加固效果 加固机理

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基于CPTU土分类的振杆密实法适用范围与评估方法研究 被引量：9

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作者 高常辉 杜广印 +4 位作者 刘松玉 章定文 杨泳 曾彪 谢羚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期82-91,119,共11页

传统基于Fellenius-Eslami研究的适合振动密实的土类评估方法仅认为砂和砂砾土是可密实的,然而在国内过去十余年的工程实践表明该评估方法过于保守。该文通过介绍十字形振杆密实法处理可液化粉土地基、复杂的滨海相可液化地基等施工案例... 传统基于Fellenius-Eslami研究的适合振动密实的土类评估方法仅认为砂和砂砾土是可密实的,然而在国内过去十余年的工程实践表明该评估方法过于保守。该文通过介绍十字形振杆密实法处理可液化粉土地基、复杂的滨海相可液化地基等施工案例,论证了振动密实技术处理粉土地基的良好效果。在此基础上,提出了基于孔压静力触探测试(CPTU)的中国国标土分类的振动密实土类评估方法,认为归一化CPTU数据处于"中砂"、"细砂"、"粉砂"和"粉土"区域内的地基土是可以采用振杆密实法进行加固处理的。该判别方法适合当前国内振杆密实法的应用实践,同时又进一步扩大了振杆密实法在地基加固处理方面的优势。 展开更多

关键词 振动密实 振杆密实法 孔压静力触探 十字形振动翼 粉土地基 滨海相可液化地基 湿陷性黄土

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柔性泡沫对振杆密实法模型试验边界效应的影响分析 被引量：2

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作者 庄仲旬 杜广印 +2 位作者 刘松玉 齐睿典 唐紫琼 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期600-608,共9页

为研究柔性泡沫材料对刚性模型箱边界效应的改善效果,在模型箱侧壁分别内衬了聚氨酯、聚苯乙烯和珍珠棉3种泡沫,开展了振杆密实法处理可液化地基的室内模型试验.采用2-范数偏差法对振动加速度场进行分析,通过将加速度时程信号功率谱密... 为研究柔性泡沫材料对刚性模型箱边界效应的改善效果,在模型箱侧壁分别内衬了聚氨酯、聚苯乙烯和珍珠棉3种泡沫,开展了振杆密实法处理可液化地基的室内模型试验.采用2-范数偏差法对振动加速度场进行分析,通过将加速度时程信号功率谱密度对频率进行积分处理,估算出边界材料耗散的能量.结果表明,聚氨酯泡沫吸收和散射的能量约为输入水平的53.9%,其对刚性模型箱边界效应的改善作用优于聚苯乙烯泡沫和珍珠棉泡沫.柔性泡沫主要通过减少弹性波向模型土层中的反射来减弱模型箱的边界效应.泡沫材料与土体的波阻抗越接近,减少弹性波反射的能力越强. 展开更多

关键词 边界效应 振杆密实法 模型试验 边界材料 振动加速度

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基于PFEM法的黄土地基振杆密实过程大变形分析 被引量：3

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作者 高常辉 刘松玉 +2 位作者 杜广印 郁培阳 吴燕开 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期99-109,共11页

采用粒子有限元方法(PFEM)及结构性土的本构模型,对振杆密实法加固砂质黄土地基的大变形过程进行了数值模拟研究,分析了振杆贯入过程中周围土体的位移场、应力场、速度场以及塑性体应变等分布规律,揭示了砂质黄土地基深层振动密实机理.... 采用粒子有限元方法(PFEM)及结构性土的本构模型,对振杆密实法加固砂质黄土地基的大变形过程进行了数值模拟研究,分析了振杆贯入过程中周围土体的位移场、应力场、速度场以及塑性体应变等分布规律,揭示了砂质黄土地基深层振动密实机理.结果表明:现场实测和数值模拟获得的地面垂直振动速度峰值变化趋势较为一致,验证了粒子有限元方法的可靠性;垂直激振的振杆能够同时引起土体垂直方向和水平方向上位移场、应力场和速度场的变化;在距振源水平距离5R(R为振杆半径)范围内,土颗粒以半梭形向外扩展并趋于密实,同时水平应力大幅增加并产生预压效果;以塑性体应变作为加固范围的评价标准,结果表明土体径向加固范围随振杆贯入深度增加而略有增大,最大径向加固范围约为3.2R,且振杆底端以下1R~2R范围亦有密实效果. 展开更多

关键词 粒子有限元 振杆密实法 大变形 数值模拟 砂质黄土 结构性土

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深层振动密实对湿陷性黄土层水平应力变化的影响 被引量：9

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作者 高常辉 杜广印 +3 位作者 刘松玉 庄仲旬 杨泳 何欢 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期519-527,共9页

深层垂直振动不仅会增加土体刚度,还会增加其水平有效应力。结合深层振动密实技术在我国西北地区处理湿陷性黄土地基的首次实践,探讨了深层振动密实对湿陷性黄土地基土层水平应力变化的影响,同时揭示了湿陷性黄土振动密实的机制。现场... 深层垂直振动不仅会增加土体刚度,还会增加其水平有效应力。结合深层振动密实技术在我国西北地区处理湿陷性黄土地基的首次实践,探讨了深层振动密实对湿陷性黄土地基土层水平应力变化的影响,同时揭示了湿陷性黄土振动密实的机制。现场试验结果表明,处理深度范围内(–8 m)土层的锥尖阻力和侧壁阻力平均提高了2倍以上,摩阻比增加了20%~50%。–3 m以上范围内土层的侧壁阻力比值较大,且对应较高的水平应力变化值(K_(01)/K_(00)),土层水平应力增加显著。深度–3~–7 m范围内土层的侧壁阻力比保持在4左右,对应K_(01)/K_(00)值在3~4之间。–7 m以下土层的K_(01)/K_(00)值逐渐减小并趋于1。水平应力变化受土层侧壁阻力比的影响较大,受有效内摩擦角的影响小。分析认为,水平应力的增加,导致土层产生"预固结"效应,在微观上表现为黄土由疏松多孔的粒状结构趋向于镶嵌结构,以架空孔隙为主导的大孔隙或消失或演变为镶嵌孔隙等小孔隙,土体逐渐变得密实。 展开更多

关键词 深层振动密实 水平应力 湿陷性黄土 振杆密实法 预固结

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