強夯處治粉煤灰路基的顯式動力非線性有限元數(shù)值模擬.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，粉煤灰的排放量和堆積量逐年增加。我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的推進導致土地資源愈發(fā)緊張，大量工程不得不建立在粉煤灰堆積地區(qū)。而粉煤灰地基屬于軟土地基，其承載力較低，往往不能滿足工程需要，因此必須對其進行處理使其滿足承載力、穩(wěn)定性和抗變形能力的要求。強夯法憑借其施工工藝簡單、經(jīng)濟性好、加固效果明顯等優(yōu)點在粉煤灰地基處治中應用較多。
　　然而，與廣泛的工程應用相比，強夯的理論研究稍顯滯后。強夯過程的復雜性決定了其難以用精確的

2、解析方法求解。其加固機理和設計理論方面尚不成熟，現(xiàn)場施工主要依靠經(jīng)驗公式和試驗確定，大大限制了強夯法的發(fā)展和應用。而傳統(tǒng)的數(shù)值方法均基于小變形假定，工程實際中夯擊區(qū)將產(chǎn)生較大破壞，其結果往往不盡如人意。隨著數(shù)值計算方法的發(fā)展，顯式動力非線性有限元理論日趨成熟，為強夯這類非線性大變形問題的求解提供了一種新的選擇。在常見土類如濕陷性黃土、碎石土、風成砂的強夯研究中，顯式動力非線性數(shù)值方法已經(jīng)占有一席之地，取得了一定的成果。相較而言，其在粉煤

3、灰地基中的應用目前尚屬空白。
　　鑒于此，本文首先綜合論述了顯式動力非線性有限元數(shù)值理論，并比較了顯式與隱式理論的區(qū)別，然后基于顯式動力非線性有限元分析方法，利用ANSYS/LS-DYNA軟件對強夯問題進行分析，得出了顯式動力非線性數(shù)值模擬方法的一般步驟。結合某高速公路填土路基強夯實例建立三維立體模型，對夯擊碰撞過程進行數(shù)值模擬，得到了強夯加固范圍及夯后土體的應力場、位移場。通過與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的比對，驗證了顯式動力非線性有限元數(shù)值