组合锤置换墩极限承载力计算方法.pdf

第４９卷　 第２期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４９ Ｎｏ２ 　 　 ２０ １７年２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｆｅｂ． ２０１７ ＤＯＩ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１７．０２．０２８ 　 　 　 　 　 　 组合锤置换墩极限承载力计算方法 １，２ １，２ １，２ ３ 叶观宝 ，张小龙 ，张　 振 ，刘献刚 （１．岩土及地下工程教育部重点实验室（同济大学），上海２０００９２；２．同济大学 土木工程学院 地下建筑与工程系，上海２０００９２；３．江西基业科技有限公司，南昌３３０２００） 摘　 要：为研究组合锤置换法加固软土地基的承载性能，需建立置换墩的极限承载力计算模型并验证该计算方法的可行性． 首先，进行室内模型试验，研究置换墩墩体形态和墩体破坏模式．其次，在模型试验的基础上，根据能量法建立置换墩极限承载 力的计算模型，代入模型相关参数，基于ＧＡ＿ＰＳＯ优化算法在Ｍａｔｌａｂ平台研究各参数对墩体极限承载力的影响．试验和计算结 果表明：置换墩典型的墩体形态为一轴对称的旋转体，纵向剖面为上大下小的梯形截面；极限状态下墩体的破坏模式为鼓胀 破坏；墩径和墩周土体强度对提高墩体极限承载力影响显著，此与组合锤置换法设计理念相吻合．最后，通过一工程案例，验证 了该计算方法应用于组合锤置换法初步设计是可行的． 关键词：软土地基；组合锤置换法；置换墩；极限承载力；ＧＡ＿ＰＳＯ优化算法 － － － 中图分类号：ＴＵ４７２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１７）０２ ０１７５ ０７ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｌｔｉｍａｔｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｐｉｅｒ ｂｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｈａｍｍｅｒｓ １，２ １，２ １，２ ３ ＹＥ Ｇｕａｎｂａｏ ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏｌｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ ，ＬＩＵ Ｘｉａｎｇａｎｇ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （ＴｏｎｇＪｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２， Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２，Ｃｈｉｎａ； ３．ＪｉａｎｇｘｉＪｉｙｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３０２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｂｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｈａｍｍｅｒｓ，ａ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａ