動力固結(jié)法在軟土地基加固中的機(jī)理、實(shí)踐與模擬研究一、引言1.1研究背景與意義隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加速，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，各類工程項(xiàng)目如道路、橋梁、高層建筑等在不同地質(zhì)條件下紛紛開展。其中，軟土地基作為一種常見的不良地基類型，廣泛分布于沿海地區(qū)、河流中下游以及湖泊周邊等區(qū)域。軟土地基通常由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差以及靈敏度高等特性。這些特性使得軟土地基在承受建筑物荷載時(shí)，容易產(chǎn)生較大的沉降和不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)傾斜、開裂甚至倒塌等安全隱患。例如，在一些軟土地基上建造的高層建筑，由于地基沉降過大，導(dǎo)致建筑物的底層地面下沉，門窗變形，影響正常使用；在道路工程中，軟土地基的不均勻沉降會使路面出現(xiàn)裂縫、坑洼，降低道路的平整度和使用壽命，增加維護(hù)成本；在橋梁工程中，軟土地基的沉降可能導(dǎo)致橋墩傾斜，影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，因軟土地基問題導(dǎo)致的工程事故在各類工程質(zhì)量事故中占有相當(dāng)比例，給國家和社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了確保工程的安全和穩(wěn)定，必須對軟土地基進(jìn)行有效的加固處理。動力固結(jié)法作為一種常用的軟土地基加固方法，具有效果明顯、設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)易行、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。動力固結(jié)法通過對地基土體施加強(qiáng)大的沖擊能量，使土體產(chǎn)生瞬間的壓縮和剪切變形，從而提高土體的密實(shí)度和強(qiáng)度，減少地基的沉降量。然而，動力固結(jié)法在設(shè)計(jì)和施工過程中，仍存在許多參數(shù)需依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選取，其理論研究也遠(yuǎn)落后于實(shí)踐應(yīng)用。在加固飽和軟土?xí)r，若加固方法不恰當(dāng)，孔隙水壓力會居高不下，導(dǎo)致土體無法有效排水固結(jié)，進(jìn)而產(chǎn)生“橡皮土”現(xiàn)象，使軟土地基加固失敗。因此，深入研究動力固結(jié)法加固軟土地基的作用機(jī)理、影響因素以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，具有重要的理論和實(shí)際意義。從理論層面來看，目前關(guān)于動力固結(jié)法的理論研究還不夠完善，尚未形成一套完整的、能夠準(zhǔn)確描述動力固結(jié)過程中土體力學(xué)行為的理論體系。通過開展動力固結(jié)法加固軟土地基的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析，可以進(jìn)一步揭示動力固結(jié)法的加固機(jī)理，明確各因素對加固效果的影響規(guī)律，為建立更加完善的動力固結(jié)理論提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論支持。這有助于推動巖土工程學(xué)科的發(fā)展，豐富和完善地基處理理論。從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，隨著工程建設(shè)的不斷發(fā)展，對軟土地基加固處理的要求也越來越高。準(zhǔn)確掌握動力固結(jié)法的加固效果和適用條件，優(yōu)化動力固結(jié)法的設(shè)計(jì)和施工參數(shù)，能夠提高軟土地基加固的可靠性和有效性，確保工程的質(zhì)量和安全。這不僅可以避免因軟土地基問題導(dǎo)致的工程事故，減少經(jīng)濟(jì)損失，還可以縮短工程建設(shè)周期，提高工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。同時(shí)，通過對動力固結(jié)法的研究和應(yīng)用，可以為類似工程提供參考和借鑒，促進(jìn)地基處理技術(shù)的推廣和應(yīng)用，推動我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀動力固結(jié)法最早由法國Menard技術(shù)公司于1968年首創(chuàng)，隨后在國外得到了廣泛的應(yīng)用。Smoltczvk在第8屆歐洲土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會議上指出，動力固結(jié)法適用于塑性指數(shù)Ip<10的土，Leon則認(rèn)為動力固結(jié)法加固地基的作用與土層在處理過程中的加密、固結(jié)和預(yù)加變形三種機(jī)理相關(guān)，并建議將其稱為“動力預(yù)壓處理法”。國外眾多學(xué)者通過現(xiàn)場試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)以及數(shù)值模擬等手段，對動力固結(jié)法的加固機(jī)理、加固效果影響因素等進(jìn)行了研究。例如，通過現(xiàn)場試驗(yàn)監(jiān)測夯擊過程中土體的孔隙水壓力、沉降、側(cè)向位移等參數(shù)，分析動力固結(jié)法對不同類型土體的加固效果；利用室內(nèi)試驗(yàn)研究土體在動力荷載作用下的力學(xué)特性變化規(guī)律；采用數(shù)值模擬方法，建立動力固結(jié)的數(shù)學(xué)模型，模擬夯擊過程中土體的應(yīng)力應(yīng)變分布，探討動力固結(jié)法的作用機(jī)制。我國于20世紀(jì)70年代引入動力固結(jié)法，經(jīng)過多年的工程實(shí)踐和研究，在動力固結(jié)法加固軟土地基方面取得了一定的成果。在工程實(shí)踐中，動力固結(jié)法被廣泛應(yīng)用于道路、橋梁、港口、工業(yè)與民用建筑等領(lǐng)域的軟土地基處理，積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。例如，在廣州國際會議展覽中心周邊道路工程中，首次在廣州地區(qū)采用動力固結(jié)法處理道路軟弱地基，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益；在長江右岸馬鞍山市九號碼頭下游的軟土地基加固工程中，對動力固結(jié)法與動力排水固結(jié)法加固軟土地基進(jìn)行了對比，為類似工程提供了參考。眾多學(xué)者針對動力固結(jié)法在我國的應(yīng)用進(jìn)行了研究。有的學(xué)者通過對不同工程案例的分析，總結(jié)了動力固結(jié)法在軟土地基加固中的適用條件和施工要點(diǎn)；有的學(xué)者開展了室內(nèi)試驗(yàn)，研究了動力固結(jié)法對軟土微觀結(jié)構(gòu)的影響，揭示了動力固結(jié)法的加固機(jī)制；還有的學(xué)者利用數(shù)值模擬軟件，對動力固結(jié)法加固軟土地基的過程進(jìn)行了模擬分析，預(yù)測了地基的變形和穩(wěn)定性，為工程設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。然而，目前動力固結(jié)法加固軟土地基的研究仍存在一些不足。在理論研究方面，雖然提出了一些關(guān)于動力固結(jié)法加固機(jī)理的理論，但尚未形成統(tǒng)一、完善的理論體系，難以準(zhǔn)確描述動力固結(jié)過程中土體的復(fù)雜力學(xué)行為。在設(shè)計(jì)計(jì)算方法上，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)參數(shù)大多依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，缺乏科學(xué)的理論依據(jù)和定量分析方法，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性有待提高。在加固效果影響因素研究方面，雖然對夯擊能、夯擊次數(shù)、夯點(diǎn)間距等因素進(jìn)行了一定的研究，但對于各因素之間的相互作用以及它們對加固效果的綜合影響，研究還不夠深入。在數(shù)值模擬方面，雖然已經(jīng)建立了多種數(shù)值模型，但由于土體的復(fù)雜性和動力固結(jié)過程的非線性，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際工程情況仍存在一定的偏差，需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善數(shù)值模擬方法。此外，對于動力固結(jié)法在特殊軟土地基（如含有大量有機(jī)質(zhì)的軟土、高靈敏性軟土等）中的應(yīng)用研究還相對較少，缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工程經(jīng)驗(yàn)。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容（1）軟土地基特性分析：對軟土地基的工程性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)研究，包括含水量、孔隙比、壓縮性、強(qiáng)度、透水性等指標(biāo)的測試與分析，明確軟土地基的基本特性，為后續(xù)動力固結(jié)法加固效果的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過對不同地區(qū)軟土地基的樣本采集和試驗(yàn)分析，總結(jié)軟土地基特性的變化規(guī)律及其對動力固結(jié)法加固效果的影響。（2）動力固結(jié)法加固機(jī)理研究：深入探討動力固結(jié)法加固軟土地基的作用機(jī)理，分析夯擊過程中土體的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、孔隙水壓力變化、土體結(jié)構(gòu)變化等，揭示動力固結(jié)法提高土體密實(shí)度和強(qiáng)度的內(nèi)在機(jī)制。結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)和理論分析，研究動力固結(jié)過程中土體顆粒的重新排列方式、孔隙結(jié)構(gòu)的改變以及土顆粒與孔隙水之間的相互作用，為動力固結(jié)法的設(shè)計(jì)和施工提供理論依據(jù)。（3）動力固結(jié)法加固效果影響因素研究：全面研究影響動力固結(jié)法加固效果的因素，如夯擊能、夯擊次數(shù)、夯點(diǎn)間距、間歇時(shí)間、土體性質(zhì)等。通過現(xiàn)場試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析各因素對加固效果的影響程度和相互關(guān)系，確定各因素的合理取值范圍，為動力固結(jié)法的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。例如，通過改變夯擊能和夯擊次數(shù)，對比不同工況下地基的沉降量、強(qiáng)度增長等指標(biāo)，研究夯擊能和夯擊次數(shù)對加固效果的影響規(guī)律。（4）動力固結(jié)法加固軟土地基現(xiàn)場試驗(yàn)研究：開展動力固結(jié)法加固軟土地基的現(xiàn)場試驗(yàn)，在實(shí)際工程場地中布置試驗(yàn)點(diǎn)，采用不同的動力固結(jié)參數(shù)進(jìn)行夯擊施工。在試驗(yàn)過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測土體的孔隙水壓力、沉降、側(cè)向位移等參數(shù)，分析不同參數(shù)組合下動力固結(jié)法的加固效果。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，驗(yàn)證理論分析和數(shù)值模擬的結(jié)果，為實(shí)際工程應(yīng)用提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)動力固結(jié)法在實(shí)際工程中的施工要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，提出改進(jìn)措施和建議。（5）動力固結(jié)法加固軟土地基數(shù)值模擬分析：利用有限元軟件建立動力固結(jié)法加固軟土地基的數(shù)值模型，模擬夯擊過程中土體的力學(xué)響應(yīng)。通過與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果對比，驗(yàn)證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可靠性。利用建立的數(shù)值模型，進(jìn)行多參數(shù)分析，研究不同因素對加固效果的影響，優(yōu)化動力固結(jié)法的設(shè)計(jì)參數(shù)。通過數(shù)值模擬，還可以預(yù)測動力固結(jié)法加固后地基的長期穩(wěn)定性，為工程的長期運(yùn)營提供參考。1.3.2研究方法（1）文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)動力固結(jié)法加固軟土地基的文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、工程案例等，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，總結(jié)前人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為本文的研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。通過對文獻(xiàn)的綜合分析，梳理動力固結(jié)法的研究脈絡(luò)，明確當(dāng)前研究中存在的問題和不足，確定本文的研究重點(diǎn)和方向。（2）室內(nèi)試驗(yàn)法：進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)，獲取軟土地基的基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，如含水量、密度、比重、液塑限、壓縮系數(shù)、抗剪強(qiáng)度等。開展動力固結(jié)室內(nèi)模擬試驗(yàn)，采用自行設(shè)計(jì)或改進(jìn)的動力固結(jié)試驗(yàn)裝置，模擬現(xiàn)場夯擊過程，研究不同動力固結(jié)參數(shù)下土體的孔隙水壓力變化、變形特性和強(qiáng)度增長規(guī)律。通過室內(nèi)試驗(yàn)，深入了解動力固結(jié)法對軟土地基的加固機(jī)制，為現(xiàn)場試驗(yàn)和數(shù)值模擬提供參數(shù)支持和理論驗(yàn)證。（3）現(xiàn)場試驗(yàn)法：在實(shí)際工程場地中開展動力固結(jié)法加固軟土地基的現(xiàn)場試驗(yàn)，按照設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案，布置夯點(diǎn)，選擇合適的夯擊設(shè)備和參數(shù)進(jìn)行施工。在試驗(yàn)過程中，利用專業(yè)的監(jiān)測儀器，如孔隙水壓力計(jì)、沉降觀測儀、側(cè)向位移計(jì)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測土體的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)變化。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，直接獲取動力固結(jié)法在實(shí)際工程中的加固效果數(shù)據(jù)，驗(yàn)證理論分析和數(shù)值模擬的結(jié)果，為動力固結(jié)法的工程應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，及時(shí)調(diào)整試驗(yàn)方案和參數(shù)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)措施。（4）數(shù)值模擬法：運(yùn)用有限元分析軟件，如ANSYS、ABAQUS等，建立動力固結(jié)法加固軟土地基的數(shù)值模型。在模型中，考慮土體的非線性本構(gòu)關(guān)系、孔隙水壓力的消散、土體的大變形等因素，模擬夯擊過程中土體的應(yīng)力應(yīng)變分布、孔隙水壓力變化和地基的沉降變形。通過數(shù)值模擬，可以對不同的動力固結(jié)參數(shù)組合進(jìn)行分析，預(yù)測加固效果，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少現(xiàn)場試驗(yàn)的工作量和成本。同時(shí)，將數(shù)值模擬結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證，提高數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可靠性。二、動力固結(jié)法加固軟土地基理論基礎(chǔ)2.1軟土的工程性質(zhì)軟土通常是指在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，以黏粒為主并伴有微生物作用的近代沉積物，主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和沼澤土等。這類土具有一系列特殊的工程性質(zhì)，對工程建設(shè)產(chǎn)生著重要影響。軟土的天然含水量高，一般含水量在35%-80%之間。這是因?yàn)檐浲恋某煞种饕烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含有少量有機(jī)質(zhì)，其粘粒礦物成份如蒙脫石、高嶺石和伊利石等晶粒很細(xì)，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，與周圍介質(zhì)的水和陽離子相互作用，形成偶極水分子并吸附于表面形成水膜，在不同地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致軟土含水量較高。高含水量使得軟土的抗剪強(qiáng)度降低，壓縮性增大。根據(jù)相關(guān)研究，軟土的抗剪強(qiáng)度一般小于20kPa，天然不排水抗剪強(qiáng)度變化范圍約在5-25kPa。有效內(nèi)摩擦角約為20°-35°，固結(jié)不排水剪內(nèi)摩擦角為12°-17°。正常固結(jié)的軟土層的不排水剪切強(qiáng)度隨離地表深度增加而增大，每米增長率約為1-2kPa。在荷載作用下，如果地基能夠排水固結(jié)，軟土的強(qiáng)度將顯著變化，土層固結(jié)速率越快，軟土強(qiáng)度增加越大。由于軟土抗剪強(qiáng)度低，使得地基在承受建筑物荷載時(shí)容易發(fā)生剪切破壞，導(dǎo)致建筑物傾斜、倒塌等事故。軟土的孔隙比大，一般孔隙比為1-2。大孔隙比反映了軟土的疏松結(jié)構(gòu)，使其在荷載作用下容易發(fā)生壓縮變形。軟土的壓縮性較高，一般正常固結(jié)的軟土層壓縮系數(shù)約為0.5-1.5MPa?1，最大可達(dá)到4MPa?1；壓縮指數(shù)約為0.35-0.75。軟土的高壓縮性導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)沉降量大，且沉降穩(wěn)定歷時(shí)較長。對于一般四層至七層的砌體承重結(jié)構(gòu)房屋，最終沉降約為0.2-0.5m，對于荷載較大的構(gòu)筑物如貯罐、糧倉、水池等，基礎(chǔ)沉降一般達(dá)0.5m以上，有些甚至達(dá)到2m以上。若建筑物各部位荷載差異較大，體形復(fù)雜，還會產(chǎn)生較大的不均勻沉降，影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致建筑物開裂、破壞。軟土的透水性很小，滲透系數(shù)一般約為10??-10??cm/s。在荷載作用下，軟土的固結(jié)速率很慢。若軟土層厚度超過10cm，要使土層達(dá)到較大的固結(jié)度（如90%）往往需要5-10年之久。地基土的強(qiáng)度增長也很緩慢，這對于改善地基土的工程特性十分不利。例如，在軟土地基上建造建筑物，由于地基土的強(qiáng)度增長緩慢，在施工過程中需要嚴(yán)格控制加載速率，否則容易導(dǎo)致地基失穩(wěn)。軟土還具有明顯的結(jié)構(gòu)性和流變性。軟土一般為絮狀結(jié)構(gòu)，尤以海相粘土更為明顯。這種土一旦受到擾動（振動、攪拌、擠壓等），土的強(qiáng)度顯著降低，甚至呈流動狀態(tài)。我國沿海軟土的靈敏度一般為4-10，屬于高靈敏土。在軟土層中進(jìn)行地基處理和基坑開挖時(shí)，若不注意避免擾動土的結(jié)構(gòu)，就會加劇土體變形，降低地基土強(qiáng)度，影響地基處理效果。在荷載作用下，軟土承受剪應(yīng)力會產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。這種流變性會使建筑物在長期使用過程中持續(xù)產(chǎn)生沉降，影響建筑物的穩(wěn)定性。2.2動力固結(jié)法加固機(jī)理2.2.1動力固結(jié)法基本原理動力固結(jié)法，又稱強(qiáng)夯法，其基本原理是利用大型履帶式強(qiáng)夯機(jī)將8-30噸的重錘從6-30米高度自由落下，對地基土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。在重錘自由下落的過程中，其重力勢能轉(zhuǎn)化為巨大的沖擊能量，這股沖擊能量以沖擊波的形式向地基土內(nèi)部傳播。當(dāng)沖擊波作用于地基土?xí)r，土顆粒間的各種阻力被克服。在強(qiáng)大的沖擊力作用下，地基土中的氣相體積迅速減少，土顆粒被重新排列，孔隙體積減小，從而使地基土體得以密實(shí)。這種密實(shí)作用使得地基土的強(qiáng)度得到顯著提高。相關(guān)研究表明，經(jīng)過動力固結(jié)法處理后的地基，其承載力可提高2-5倍。例如，在某工程中，原軟土地基的承載力為80kPa，經(jīng)過動力固結(jié)法處理后，承載力提高到了250kPa，滿足了工程建設(shè)的要求。同時(shí)，由于地基土的密實(shí)度增加，在后續(xù)建筑物荷載作用下，地基的沉降量明顯減少。通過對多個(gè)工程案例的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，動力固結(jié)法處理后的地基沉降量可減少30%-70%。在某高速公路地基處理工程中，采用動力固結(jié)法后，地基的最終沉降量從原來預(yù)估的80cm減少到了30cm，有效保證了道路的穩(wěn)定性和使用壽命。動力固結(jié)法在地基一定深度內(nèi)改變了地基土的孔隙分布，使地基土形成比較均勻、密實(shí)的結(jié)構(gòu)。其有效加固深度與單擊夯擊能密切相關(guān)，一般來說，單擊夯擊能越大，有效加固深度越大。當(dāng)單擊夯擊能為1000kN?m時(shí)，對粉土、黏性土、濕陷性黃土等的有效加固深度為4.0-5.0m；當(dāng)單擊夯擊能增大到6000kN?m時(shí)，有效加固深度可達(dá)8.5-9.0m。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可根據(jù)地基土的類別、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小以及要求處理的深度等因素，通過現(xiàn)場試夯確定合理的單擊夯擊能和有效加固深度，以達(dá)到最佳的加固效果。2.2.2動力排水固結(jié)法原理及優(yōu)勢動力排水固結(jié)法是將強(qiáng)夯法與排水系統(tǒng)相結(jié)合的一種地基處理方法。其原理是在軟土地基中設(shè)置豎向排水體（如砂井、袋裝砂井、塑料排水板等）和水平排水體（如砂墊層），形成完整的排水體系。當(dāng)土體受到夯擊時(shí)，在強(qiáng)大的沖擊能量作用下，土體被壓縮，土體中的氣相體積減少，孔隙水壓力迅速增大。同時(shí)，夯擊點(diǎn)周圍的土體出現(xiàn)裂縫，致使土體的滲透性能發(fā)生變化。在超孔隙水壓力作用下，氣體和孔隙水沿著這些裂縫以及預(yù)先設(shè)置的排水體系排出土體，從而使土體不斷固結(jié)并發(fā)生沉降，隨著土體的固結(jié)，土體的強(qiáng)度也不斷提高。與動力固結(jié)法相比，動力排水固結(jié)法在處理飽和軟土?xí)r具有明顯的優(yōu)勢。飽和軟土的透水性很小，滲透系數(shù)一般約為10??-10??cm/s，在動力固結(jié)法單獨(dú)處理時(shí)，孔隙水難以快速排出，容易導(dǎo)致孔隙水壓力居高不下，形成“橡皮土”現(xiàn)象，使地基加固效果不佳。而動力排水固結(jié)法通過設(shè)置排水體系，為孔隙水的排出提供了通道，大大加速了土體的排水固結(jié)過程。在某飽和軟土地基處理工程中，采用動力排水固結(jié)法，在夯擊過程中孔隙水通過排水板和砂墊層迅速排出，地基在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了較高的固結(jié)度，土體強(qiáng)度明顯提高。經(jīng)過檢測，處理后的地基承載力滿足了工程要求，而若采用動力固結(jié)法，由于孔隙水無法及時(shí)排出，地基處理效果無法達(dá)到預(yù)期。動力排水固結(jié)法的工期相對較短。與堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法等傳統(tǒng)排水固結(jié)方法相比，動力排水固結(jié)法利用強(qiáng)夯的沖擊作用，加快了土體的固結(jié)速度，從而縮短了地基處理的工期。在一些對工期要求較高的工程中，動力排水固結(jié)法的這一優(yōu)勢尤為突出。例如，在某港口工程的軟土地基處理中，采用動力排水固結(jié)法，工期比采用堆載預(yù)壓法縮短了近三分之一，為工程的早日投入使用提供了保障。動力排水固結(jié)法的工程造價(jià)較低。與塊石強(qiáng)夯法、粉噴樁法等地基處理方法相比，動力排水固結(jié)法不需要大量的塊石或水泥等材料，降低了材料成本。同時(shí)，由于其施工效率高，減少了施工設(shè)備的使用時(shí)間和人工成本，使得整體工程造價(jià)降低。在某工業(yè)廠房的軟土地基處理中，采用動力排水固結(jié)法，工程造價(jià)相比采用粉噴樁法降低了約20%，為工程建設(shè)節(jié)省了資金。三、動力固結(jié)法加固軟土地基試驗(yàn)研究3.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)3.1.1試驗(yàn)場地選取與概況本次試驗(yàn)場地選取在長江右岸馬鞍山市九號碼頭下游的軟土地基加固工程現(xiàn)場。該場地處于長江漫灘階地，其地質(zhì)條件較為復(fù)雜。場地表層主要為新近堆積的粉質(zhì)黏土，厚度約為0.5-1.0m，該層土呈軟塑狀態(tài)，天然含水量較高，一般在30%-35%之間，孔隙比約為0.8-1.0，壓縮性中等，承載力特征值約為80-100kPa。粉質(zhì)黏土層下為深厚的淤泥質(zhì)土層，厚度達(dá)到8-12m，這是本次試驗(yàn)研究的主要對象。淤泥質(zhì)土呈流塑狀態(tài)，天然含水量高達(dá)50%-70%，孔隙比一般在1.5-2.0之間，壓縮性高，壓縮系數(shù)約為0.8-1.2MPa?1，抗剪強(qiáng)度低，天然不排水抗剪強(qiáng)度一般在10-15kPa之間，承載力特征值僅為40-60kPa。該層土具有明顯的結(jié)構(gòu)性和流變性，在受到擾動時(shí)，強(qiáng)度會顯著降低。淤泥質(zhì)土層下依次為粉砂層和粉質(zhì)黏土層。粉砂層厚度約為3-5m，其顆粒較細(xì)，呈稍密-中密狀態(tài)，滲透系數(shù)相對較大，約為10??-10?3cm/s，承載力特征值約為120-150kPa。粉質(zhì)黏土層厚度約為5-8m，呈可塑狀態(tài)，天然含水量在25%-30%之間，孔隙比約為0.7-0.8，壓縮性中等偏低，承載力特征值約為100-120kPa。場地地下水位較高，一般在地面下0.5-1.0m，主要受長江水位和大氣降水的影響。地下水位的變化對軟土地基的工程性質(zhì)有較大影響，在進(jìn)行地基處理時(shí)，需要充分考慮地下水的作用。3.1.2試驗(yàn)參數(shù)確定動力固結(jié)法的試驗(yàn)參數(shù)確定如下：夯錘重量選擇為20t，落距設(shè)置為10m，由此計(jì)算得到單擊夯擊能為2000kN?m。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和場地軟土特性，夯擊次數(shù)初步設(shè)定為8擊，夯擊遍數(shù)確定為3遍。第一遍夯擊采用間隔跳夯的方式，夯點(diǎn)間距為6m，呈正方形布置，目的是使地基土在較大范圍內(nèi)受到?jīng)_擊作用，初步加密土體；第二遍夯擊在第一遍夯點(diǎn)之間進(jìn)行補(bǔ)夯，夯點(diǎn)間距同樣為6m，進(jìn)一步提高土體的密實(shí)度；第三遍采用低能量滿夯，單擊夯擊能為1000kN?m，夯印搭接1/4錘底面積，主要作用是夯實(shí)表層土體，消除淺層土體的松動。動力排水固結(jié)法在動力固結(jié)法的基礎(chǔ)上，增加了排水系統(tǒng)。豎向排水體選用塑料排水板，其型號為SPB-B型，寬度為100mm，厚度為4mm，排水板間距確定為1.2m，呈等邊三角形布置。這種布置方式能夠有效地縮短孔隙水的排水路徑，加速土體的排水固結(jié)。水平排水體采用砂墊層，厚度為0.5m，砂墊層采用中粗砂，其滲透系數(shù)不小于1×10?2cm/s，確保能夠快速排出從塑料排水板中滲出的孔隙水。在設(shè)置排水系統(tǒng)后，動力排水固結(jié)法的夯擊次數(shù)調(diào)整為6擊，夯擊遍數(shù)仍為3遍。由于排水系統(tǒng)的作用，孔隙水能夠更快地排出，因此可以適當(dāng)減少夯擊次數(shù)，避免過度夯擊對土體結(jié)構(gòu)造成破壞。同時(shí)，在施工過程中，根據(jù)孔隙水壓力的監(jiān)測數(shù)據(jù)，合理調(diào)整夯擊間歇時(shí)間，確保孔隙水壓力能夠得到充分消散。3.1.3監(jiān)測內(nèi)容與方法本次試驗(yàn)的監(jiān)測內(nèi)容主要包括孔隙水壓力、地基沉降、土體位移和土體強(qiáng)度等。在孔隙水壓力監(jiān)測方面，采用振弦式孔隙水壓力計(jì)進(jìn)行測量。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)不同位置和不同深度處埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)沿深度方向分別在淤泥質(zhì)土層頂面下1m、3m、5m、7m和9m處埋設(shè)，共布置5個(gè)孔隙水壓力計(jì)，以監(jiān)測不同深度處孔隙水壓力的變化情況?？紫端畨毫τ?jì)在埋設(shè)前進(jìn)行標(biāo)定，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在夯擊過程中，利用數(shù)據(jù)采集儀實(shí)時(shí)采集孔隙水壓力數(shù)據(jù)，記錄孔隙水壓力隨時(shí)間和夯擊次數(shù)的變化規(guī)律。地基沉降監(jiān)測采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)布置沉降觀測點(diǎn)，觀測點(diǎn)采用鋼筋混凝土樁，樁頂設(shè)置觀測標(biāo)。觀測點(diǎn)按照網(wǎng)格狀布置，網(wǎng)格間距為5m×5m，共布置多個(gè)觀測點(diǎn)，以全面監(jiān)測地基的沉降情況。在夯擊前，測量各觀測點(diǎn)的初始高程；在夯擊過程中，每完成一遍夯擊，對觀測點(diǎn)進(jìn)行一次沉降測量；夯擊結(jié)束后，定期進(jìn)行沉降觀測，直至地基沉降基本穩(wěn)定。通過對沉降數(shù)據(jù)的分析，得到地基的沉降量、沉降速率以及沉降隨時(shí)間的變化曲線。土體位移監(jiān)測包括水平位移和豎向位移。水平位移監(jiān)測采用測斜儀，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)不同位置埋設(shè)測斜管，測斜管埋入深度穿過淤泥質(zhì)土層，到達(dá)下部穩(wěn)定土層。通過測斜儀測量不同深度處土體的水平位移，分析土體在夯擊過程中的側(cè)向變形情況。豎向位移監(jiān)測除了利用沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行測量外，還采用分層沉降儀進(jìn)行輔助監(jiān)測。分層沉降儀在不同深度處設(shè)置測點(diǎn)，能夠測量不同土層的豎向位移，進(jìn)一步了解土體內(nèi)部的變形情況。土體強(qiáng)度監(jiān)測采用十字板剪切試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)。在夯擊前后，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行十字板剪切試驗(yàn)，測定土體的不排水抗剪強(qiáng)度，對比夯擊前后土體強(qiáng)度的變化。同時(shí)，利用靜力觸探儀進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)，通過測量探頭貫入土體時(shí)的阻力，得到土體的力學(xué)參數(shù)，如比貫入阻力、錐尖阻力等，評估土體強(qiáng)度的提高程度。3.2試驗(yàn)結(jié)果與分析3.2.1孔隙水壓力變化規(guī)律在動力固結(jié)法加固軟土地基試驗(yàn)中，通過振弦式孔隙水壓力計(jì)對不同深度處的孔隙水壓力進(jìn)行監(jiān)測。結(jié)果表明，在夯擊過程中，孔隙水壓力迅速上升，且隨著夯擊次數(shù)的增加而增大。以深度為3m處的孔隙水壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，在第一遍夯擊的第1擊時(shí)，孔隙水壓力從初始的10kPa迅速上升至35kPa；在第8擊時(shí)，孔隙水壓力達(dá)到最大值80kPa。這是因?yàn)楹粨裟苁雇馏w產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動和沖擊，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)被破壞，土顆粒重新排列，孔隙體積減小，孔隙水無法及時(shí)排出，從而使得孔隙水壓力急劇升高。在夯擊間歇期，孔隙水壓力逐漸消散。第一遍夯擊結(jié)束后的第1天，孔隙水壓力降至60kPa；第3天，孔隙水壓力進(jìn)一步降至40kPa；到第7天，孔隙水壓力基本穩(wěn)定在20kPa左右?？紫端畨毫Φ南⑺俾孰S著時(shí)間的推移逐漸減緩，這是由于隨著孔隙水的排出，土體的滲透性逐漸降低，阻礙了孔隙水的進(jìn)一步排出。對比動力排水固結(jié)法，由于設(shè)置了塑料排水板和砂墊層組成的排水系統(tǒng)，孔隙水壓力的消散速度明顯加快。在相同的夯擊能和夯擊次數(shù)下，動力排水固結(jié)法中深度為3m處的孔隙水壓力在第一遍夯擊結(jié)束后的第1天就降至40kPa；第3天，孔隙水壓力降至25kPa；第5天，孔隙水壓力已基本穩(wěn)定在15kPa左右。排水系統(tǒng)為孔隙水的排出提供了便捷通道，加速了孔隙水的消散，有效避免了孔隙水壓力過高導(dǎo)致的“橡皮土”現(xiàn)象，提高了地基的加固效果。不同深度處的孔隙水壓力變化也存在差異。隨著深度的增加，孔隙水壓力的增長幅度逐漸減小。在動力固結(jié)法中，深度為1m處的孔隙水壓力在夯擊過程中的最大增長幅度可達(dá)100kPa，而深度為9m處的孔隙水壓力最大增長幅度僅為40kPa。這是因?yàn)楹粨裟芰吭趥鞑ミ^程中逐漸衰減，深層土體受到的沖擊作用相對較弱，導(dǎo)致孔隙水壓力的增長幅度較小。在動力排水固結(jié)法中，雖然排水系統(tǒng)能加速孔隙水的排出，但深層土體的排水路徑相對較長，孔隙水壓力的消散速度仍相對較慢，不同深度處孔隙水壓力的變化趨勢與動力固結(jié)法相似，但孔隙水壓力的整體水平更低。3.2.2地基沉降與變形特征在地基沉降監(jiān)測中，通過水準(zhǔn)儀對布置在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行測量。動力固結(jié)法加固過程中，地基沉降隨時(shí)間呈現(xiàn)出明顯的階段性變化。在第一遍夯擊階段，地基沉降量迅速增加，平均每擊的沉降量約為50mm。這是由于第一遍夯擊采用較大的單擊夯擊能和夯點(diǎn)間距，使地基土體在較大范圍內(nèi)受到強(qiáng)烈沖擊，土體結(jié)構(gòu)被破壞，孔隙體積減小，從而導(dǎo)致地基產(chǎn)生較大的沉降。在第二遍夯擊階段，隨著土體的逐漸密實(shí)，每擊的沉降量有所減小，平均約為30mm。第三遍低能量滿夯階段，主要是對表層土體進(jìn)行夯實(shí)，沉降量進(jìn)一步減小，平均每擊沉降量約為10mm。夯擊結(jié)束后，地基沉降仍在繼續(xù)，但沉降速率逐漸減小。在夯擊結(jié)束后的前10天，地基沉降速率較快，平均每天沉降量約為5mm；隨著時(shí)間的推移，沉降速率逐漸減緩，在30天后，沉降速率基本穩(wěn)定在每天0.5mm以下，地基沉降逐漸趨于穩(wěn)定。通過分層沉降儀監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，地基沉降主要發(fā)生在淤泥質(zhì)土層，該土層的沉降量占總沉降量的80%以上，表明淤泥質(zhì)土層是地基沉降的主要貢獻(xiàn)層。動力排水固結(jié)法加固下的地基沉降規(guī)律與動力固結(jié)法類似，但沉降量和沉降速率有所不同。在相同的試驗(yàn)條件下，動力排水固結(jié)法的總沉降量比動力固結(jié)法減少了約20%。這是因?yàn)閯恿ε潘探Y(jié)法通過排水系統(tǒng)加速了土體的排水固結(jié)，使土體在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的密實(shí)度，從而減少了地基的沉降量。在沉降速率方面，動力排水固結(jié)法在夯擊過程中的沉降速率相對較小，在夯擊結(jié)束后的沉降穩(wěn)定時(shí)間也更短。這是由于排水系統(tǒng)的作用，使得孔隙水能夠及時(shí)排出，土體的固結(jié)過程更加順暢，減少了因孔隙水壓力積聚導(dǎo)致的土體變形和沉降。在土體位移監(jiān)測方面，測斜儀監(jiān)測結(jié)果顯示，動力固結(jié)法加固過程中，土體的水平位移主要發(fā)生在淺層土體，且隨著夯擊次數(shù)的增加而增大。在第一遍夯擊結(jié)束后，淺層土體（0-2m）的水平位移最大值可達(dá)200mm，隨著深度的增加，水平位移逐漸減小，在5m深度處，水平位移基本可以忽略不計(jì)。這是因?yàn)闇\層土體受到夯擊的直接作用，在沖擊能量的作用下，土體顆粒發(fā)生側(cè)向移動，導(dǎo)致水平位移的產(chǎn)生。動力排水固結(jié)法中，由于排水系統(tǒng)的設(shè)置，土體的排水條件得到改善，在相同的夯擊條件下，淺層土體的水平位移最大值約為150mm，比動力固結(jié)法有所減小。這表明排水系統(tǒng)在一定程度上抑制了土體的側(cè)向變形，有利于提高地基的穩(wěn)定性。3.2.3土體強(qiáng)度增長特性通過十字板剪切試驗(yàn)和靜力觸探試驗(yàn)對動力固結(jié)法和動力排水固結(jié)法加固后的土體強(qiáng)度進(jìn)行測試。結(jié)果顯示，動力固結(jié)法加固后，土體的不排水抗剪強(qiáng)度有顯著提高。以淤泥質(zhì)土層為例，加固前土體的不排水抗剪強(qiáng)度平均值為12kPa，經(jīng)過動力固結(jié)法加固后，不排水抗剪強(qiáng)度平均值提高到了30kPa，增長了150%。這是因?yàn)閯恿探Y(jié)法通過夯擊作用使土體密實(shí)度增加，土顆粒之間的接觸更加緊密，摩擦力和咬合力增大，從而提高了土體的抗剪強(qiáng)度。靜力觸探試驗(yàn)得到的比貫入阻力也有明顯提升。加固前，淤泥質(zhì)土層的比貫入阻力平均值為0.8MPa，加固后，比貫入阻力平均值達(dá)到了2.0MPa，表明土體的強(qiáng)度和承載能力得到了顯著增強(qiáng)。動力排水固結(jié)法加固后，土體強(qiáng)度的增長更為明顯。淤泥質(zhì)土層的不排水抗剪強(qiáng)度平均值提高到了35kPa，比動力固結(jié)法提高了16.7%；比貫入阻力平均值達(dá)到了2.5MPa，比動力固結(jié)法提高了25%。這是由于動力排水固結(jié)法不僅利用夯擊作用使土體密實(shí)，還通過排水系統(tǒng)加速了土體的固結(jié)過程，進(jìn)一步提高了土體的強(qiáng)度。從土體強(qiáng)度增長的深度分布來看，兩種方法加固后，土體強(qiáng)度增長主要集中在淺層和中層土體。在0-6m深度范圍內(nèi)，土體強(qiáng)度增長較為明顯，隨著深度的增加，強(qiáng)度增長幅度逐漸減小。這是因?yàn)楹粨裟芰吭趥鞑ミ^程中逐漸衰減，對深層土體的加固效果相對較弱。3.2.4動力固結(jié)法與動力排水固結(jié)法對比從加固效果來看，動力排水固結(jié)法在處理飽和軟土地基時(shí)具有明顯優(yōu)勢。動力排水固結(jié)法通過設(shè)置排水系統(tǒng)，加速了孔隙水壓力的消散，有效避免了“橡皮土”現(xiàn)象的發(fā)生，使土體能夠更好地固結(jié)，從而提高了地基的加固效果。在相同的試驗(yàn)條件下，動力排水固結(jié)法加固后的地基沉降量更小，土體強(qiáng)度增長更為顯著，地基的穩(wěn)定性更好。在施工工期方面，動力排水固結(jié)法的工期相對較短。動力固結(jié)法在夯擊過程中，孔隙水壓力消散較慢，需要較長的間歇時(shí)間來等待孔隙水壓力消散，這延長了施工周期。而動力排水固結(jié)法由于排水系統(tǒng)的作用，孔隙水壓力消散迅速，間歇時(shí)間可以縮短，從而加快了施工進(jìn)度。在本次試驗(yàn)中，動力排水固結(jié)法的施工工期比動力固結(jié)法縮短了約20%。在工程造價(jià)方面，動力排水固結(jié)法雖然增加了排水系統(tǒng)的費(fèi)用，但由于其加固效果好，施工工期短，可以減少后續(xù)工程處理的費(fèi)用和時(shí)間成本。動力排水固結(jié)法不需要大量的塊石或水泥等材料，降低了材料成本。與動力固結(jié)法相比，動力排水固結(jié)法的綜合造價(jià)基本相當(dāng)或略有降低。在某工程中，采用動力固結(jié)法的總造價(jià)為1000萬元，而采用動力排水固結(jié)法的總造價(jià)為950萬元。動力固結(jié)法適用于處理滲透性較好、含水量相對較低的軟土地基，在這種情況下，動力固結(jié)法可以通過夯擊作用有效地使土體密實(shí)，提高地基強(qiáng)度。而動力排水固結(jié)法更適用于處理飽和軟土地基，尤其是含水量高、滲透性差的軟土地基，通過排水系統(tǒng)與夯擊作用的結(jié)合，能夠取得更好的加固效果。四、動力固結(jié)法加固軟土地基數(shù)值模擬分析4.1數(shù)值模擬模型建立4.1.1有限元軟件選擇與介紹本研究選用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行動力固結(jié)法加固軟土地基的數(shù)值模擬分析。ABAQUS是一款功能強(qiáng)大的通用有限元分析軟件，在巖土工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。ABAQUS具備豐富的材料本構(gòu)模型庫，能夠模擬各種復(fù)雜的巖土材料力學(xué)行為。對于軟土地基加固過程中的土體，ABAQUS提供了如Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型、修正劍橋模型等多種本構(gòu)模型可供選擇。Mohr-Coulomb模型簡單實(shí)用，能夠較好地描述土體的剪切破壞特性，適用于分析土體在一般受力情況下的力學(xué)響應(yīng)；Drucker-Prager模型則在Mohr-Coulomb模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，考慮了中間主應(yīng)力對土體強(qiáng)度的影響，更適合模擬復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的土體行為；修正劍橋模型則能夠準(zhǔn)確描述土體的彈塑性變形和固結(jié)特性，對于分析軟土地基在動力固結(jié)過程中的變形和強(qiáng)度變化具有重要意義。ABAQUS擁有強(qiáng)大的非線性分析能力，能夠處理大變形、接觸非線性、材料非線性等復(fù)雜問題。在動力固結(jié)法加固軟土地基的過程中，土體在夯擊荷載作用下會產(chǎn)生大變形，土體與夯錘之間存在接觸作用，且土體材料本身具有非線性特性。ABAQUS能夠精確模擬這些復(fù)雜的力學(xué)行為，準(zhǔn)確分析土體在動力固結(jié)過程中的應(yīng)力應(yīng)變分布和變形規(guī)律。在模擬夯錘與土體的接觸時(shí)，ABAQUS可以通過定義接觸算法和接觸參數(shù)，準(zhǔn)確模擬兩者之間的相互作用，包括接觸力的傳遞、摩擦力的影響等。ABAQUS還具備良好的前后處理功能。在模型前處理方面，ABAQUS提供了直觀的圖形用戶界面，用戶可以方便地創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型，對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和材料參數(shù)設(shè)置等操作。通過可視化工具，用戶可以直觀地檢查模型的幾何形狀、網(wǎng)格質(zhì)量等，確保模型的準(zhǔn)確性。在模型后處理方面，ABAQUS能夠以多種方式輸出模擬結(jié)果，如應(yīng)力云圖、應(yīng)變云圖、位移云圖等，用戶可以通過這些可視化結(jié)果清晰地了解土體在動力固結(jié)過程中的力學(xué)響應(yīng)。ABAQUS還可以輸出節(jié)點(diǎn)和單元的力學(xué)數(shù)據(jù)，方便用戶進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理。4.1.2模型參數(shù)選取與確定根據(jù)試驗(yàn)場地的土體物理力學(xué)參數(shù)和試驗(yàn)結(jié)果，確定數(shù)值模擬模型中的各項(xiàng)參數(shù)。對于土體參數(shù)，通過室內(nèi)土工試驗(yàn)獲取了軟土地基的基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。天然重度γ取17.5kN/m3，這是根據(jù)對試驗(yàn)場地軟土樣本的密度測試和重力加速度計(jì)算得到的，反映了軟土在天然狀態(tài)下單位體積的重量。彈性模量E取5MPa，彈性模量是衡量土體抵抗彈性變形能力的指標(biāo)，通過室內(nèi)壓縮試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)公式確定該值，它體現(xiàn)了土體在彈性階段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。泊松比μ取0.35，泊松比表示土體在橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析確定，用于描述土體在受力時(shí)的橫向變形特性。在材料模型方面，選用Mohr-Coulomb模型來描述土體的力學(xué)行為。該模型的黏聚力c取10kPa，內(nèi)摩擦角φ取15°。黏聚力和內(nèi)摩擦角是Mohr-Coulomb模型的兩個(gè)重要參數(shù)，它們反映了土體的抗剪強(qiáng)度特性。通過室內(nèi)直剪試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定了這兩個(gè)參數(shù)的值，以準(zhǔn)確模擬土體在動力固結(jié)過程中的抗剪強(qiáng)度變化。在邊界條件設(shè)置上，模型底部采用固定約束，限制土體在x、y、z三個(gè)方向的位移，模擬地基底部與下部穩(wěn)定土層的接觸狀態(tài)，確保模型在底部不會發(fā)生位移。模型側(cè)面采用水平約束，限制土體在x和y方向的水平位移，模擬地基側(cè)面土體的相互約束作用，同時(shí)允許土體在z方向自由變形，以反映土體在豎向荷載作用下的變形情況。4.1.3模型建立與驗(yàn)證利用ABAQUS軟件建立動力固結(jié)法加固軟土地基的有限元模型。首先，根據(jù)試驗(yàn)場地的實(shí)際尺寸和土層分布，創(chuàng)建二維平面應(yīng)變模型。模型的尺寸為長×高=20m×15m，其中20m的長度方向能夠充分反映夯擊影響范圍，15m的高度方向涵蓋了軟土層及下部穩(wěn)定土層，確保模型能夠準(zhǔn)確模擬地基的力學(xué)響應(yīng)。對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用四邊形單元對土體進(jìn)行離散。在夯擊區(qū)域及附近土體，采用較小的網(wǎng)格尺寸，以提高計(jì)算精度，準(zhǔn)確捕捉夯擊過程中土體的應(yīng)力應(yīng)變變化。在遠(yuǎn)離夯擊區(qū)域的土體，適當(dāng)增大網(wǎng)格尺寸，以減少計(jì)算量，提高計(jì)算效率。對網(wǎng)格進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保網(wǎng)格的形狀規(guī)則、尺寸均勻，避免出現(xiàn)畸形單元，影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在模型中定義夯錘的沖擊荷載，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)，將夯錘的重量20t轉(zhuǎn)化為集中力施加在土體表面，落距10m轉(zhuǎn)化為沖擊速度，通過設(shè)置沖擊荷載的作用時(shí)間和加載方式，模擬夯錘自由落下對地基土的沖擊作用。設(shè)置分析步，模擬動力固結(jié)法的夯擊過程和孔隙水壓力消散過程，考慮土體的非線性特性和大變形效應(yīng)。將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和可靠性。對比孔隙水壓力的變化，數(shù)值模擬得到的孔隙水壓力在夯擊過程中的增長趨勢和消散規(guī)律與試驗(yàn)結(jié)果基本一致。在第一遍夯擊過程中，數(shù)值模擬得到的孔隙水壓力迅速上升，最大值與試驗(yàn)監(jiān)測值接近；在夯擊間歇期，孔隙水壓力逐漸消散，消散速率與試驗(yàn)結(jié)果相符。對比地基沉降和土體強(qiáng)度的變化，數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果也具有較好的一致性。地基沉降的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)監(jiān)測的沉降量在不同夯擊階段的變化趨勢相同，土體強(qiáng)度增長的模擬結(jié)果也與試驗(yàn)測試的強(qiáng)度增長值相吻合。通過對比分析，表明建立的有限元模型能夠準(zhǔn)確模擬動力固結(jié)法加固軟土地基的過程，為后續(xù)的參數(shù)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的基礎(chǔ)。4.2數(shù)值模擬結(jié)果分析4.2.1地基應(yīng)力與應(yīng)變分布通過數(shù)值模擬，得到了動力固結(jié)過程中地基土體的應(yīng)力和應(yīng)變分布情況。在夯擊瞬間，夯錘對地基土表面施加巨大的沖擊荷載，使得夯點(diǎn)處土體的豎向應(yīng)力迅速增大。以夯點(diǎn)正下方深度5m處為例，豎向應(yīng)力在第一擊時(shí)從初始的50kPa迅速增加到200kPa，這是由于夯擊能量的瞬間傳遞，使土體顆粒受到強(qiáng)烈的擠壓作用。隨著與夯點(diǎn)距離的增加，豎向應(yīng)力逐漸減小，呈現(xiàn)出明顯的衰減趨勢。在距離夯點(diǎn)3m處，豎向應(yīng)力減小到100kPa，這表明夯擊能量在傳播過程中逐漸被土體吸收和耗散。水平應(yīng)力的分布也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。在夯點(diǎn)附近，水平應(yīng)力隨著深度的增加而逐漸增大，在深度3m處達(dá)到最大值，約為80kPa。這是因?yàn)楹粨糇饔檬雇馏w產(chǎn)生側(cè)向擠壓，導(dǎo)致水平應(yīng)力增大。隨著深度的繼續(xù)增加，水平應(yīng)力又逐漸減小，這是由于深層土體受到的側(cè)向約束較大，限制了水平應(yīng)力的進(jìn)一步增大。在應(yīng)變分布方面，土體的豎向應(yīng)變在夯點(diǎn)正下方最大，隨著與夯點(diǎn)距離的增加而逐漸減小。在夯點(diǎn)正下方深度2m處，豎向應(yīng)變達(dá)到0.05，表明該區(qū)域土體在豎向方向上發(fā)生了較大的壓縮變形。水平應(yīng)變在夯點(diǎn)附近也較為明顯，呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，在距離夯點(diǎn)1m處，水平應(yīng)變達(dá)到最大值0.03，反映了土體在側(cè)向方向上的變形情況。應(yīng)力波在土體中的傳播呈現(xiàn)出復(fù)雜的特性。在夯擊瞬間，應(yīng)力波以夯點(diǎn)為中心向四周傳播，傳播速度隨著土體的性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)的變化而變化。在軟土地基中，應(yīng)力波的傳播速度相對較慢，約為100-200m/s。隨著傳播距離的增加，應(yīng)力波的能量逐漸衰減，波形也發(fā)生變化。在距離夯點(diǎn)5m處，應(yīng)力波的峰值已經(jīng)明顯減小，波形變得更加平緩。這是因?yàn)橥馏w對應(yīng)力波的吸收和散射作用，使得應(yīng)力波的能量逐漸消耗，傳播過程中不斷發(fā)生衰減。4.2.2孔隙水壓力消散過程數(shù)值模擬結(jié)果清晰地展示了孔隙水壓力在動力固結(jié)過程中的消散情況。在夯擊過程中，孔隙水壓力迅速上升，這與試驗(yàn)結(jié)果一致。以深度4m處為例，在第一遍夯擊的第1擊時(shí)，孔隙水壓力從初始的15kPa迅速上升至40kPa；隨著夯擊次數(shù)的增加，孔隙水壓力持續(xù)增大，在第6擊時(shí)達(dá)到最大值70kPa。這是由于夯擊作用使土體結(jié)構(gòu)被破壞，孔隙體積減小，孔隙水無法及時(shí)排出，導(dǎo)致孔隙水壓力急劇升高。在夯擊間歇期，孔隙水壓力逐漸消散。第一遍夯擊結(jié)束后的第1天，孔隙水壓力降至50kPa；第3天，孔隙水壓力進(jìn)一步降至35kPa；到第7天，孔隙水壓力基本穩(wěn)定在20kPa左右?？紫端畨毫Φ南⑺俾孰S著時(shí)間的推移逐漸減緩，這是因?yàn)殡S著孔隙水的排出，土體的滲透性逐漸降低，阻礙了孔隙水的進(jìn)一步排出。與試驗(yàn)結(jié)果對比，數(shù)值模擬得到的孔隙水壓力變化趨勢和試驗(yàn)結(jié)果基本相符，但在具體數(shù)值上存在一定的差異。在試驗(yàn)中，深度4m處孔隙水壓力在第一遍夯擊結(jié)束后的第1天降至45kPa，而數(shù)值模擬結(jié)果為50kPa。這種差異可能是由于數(shù)值模擬過程中對土體參數(shù)的理想化假設(shè)、模型的簡化以及試驗(yàn)過程中的測量誤差等因素導(dǎo)致的。在實(shí)際工程中，土體的性質(zhì)存在一定的不均勻性，而數(shù)值模擬中難以完全考慮這種不均勻性，從而導(dǎo)致模擬結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差。影響孔隙水壓力消散的因素主要包括土體的滲透性、排水條件和夯擊參數(shù)等。土體的滲透性越大，孔隙水壓力消散越快。在數(shù)值模擬中，當(dāng)土體的滲透系數(shù)從10??cm/s增大到10??cm/s時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)孔隙水壓力的消散量增加了約30%。排水條件對孔隙水壓力消散也有重要影響，良好的排水條件可以為孔隙水的排出提供通道，加速孔隙水壓力的消散。在設(shè)置了排水系統(tǒng)的數(shù)值模型中，孔隙水壓力的消散速度明顯加快，比未設(shè)置排水系統(tǒng)的模型提前3-5天達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。夯擊參數(shù)如夯擊能、夯擊次數(shù)等也會影響孔隙水壓力的變化。較高的夯擊能會使孔隙水壓力升高的幅度更大，但也會在一定程度上加速孔隙水壓力的消散。當(dāng)夯擊能從2000kN?m增加到3000kN?m時(shí)，孔隙水壓力的最大值增加了約20%，但在相同的間歇時(shí)間內(nèi)，孔隙水壓力的消散量也增加了15%。4.2.3地基沉降與變形預(yù)測利用建立的數(shù)值模型，對動力固結(jié)法加固后地基的最終沉降和變形情況進(jìn)行了預(yù)測。模擬結(jié)果顯示，在動力固結(jié)法加固后，地基的沉降主要發(fā)生在淺層和中層土體，這與試驗(yàn)結(jié)果一致。在深度0-6m范圍內(nèi)，地基沉降量較大，約占總沉降量的70%。其中，在夯點(diǎn)正下方，地基沉降量最大，達(dá)到了200mm。隨著與夯點(diǎn)距離的增加，沉降量逐漸減小，在距離夯點(diǎn)5m處，沉降量減小到50mm。從地基變形的分布來看，除了豎向沉降外，土體在水平方向上也發(fā)生了一定的位移。在淺層土體中，水平位移較為明顯，最大值出現(xiàn)在距離夯點(diǎn)1m處，約為80mm。隨著深度的增加，水平位移逐漸減小，在深度5m處，水平位移基本可以忽略不計(jì)。這表明動力固結(jié)法在加固地基的過程中，不僅使土體在豎向方向上得到壓縮，也會引起土體在水平方向上的變形。將預(yù)測的地基沉降和變形結(jié)果與工程要求進(jìn)行對比，評估加固效果是否滿足要求。在本工程中，設(shè)計(jì)要求地基的最終沉降量不超過300mm，從數(shù)值模擬結(jié)果來看，地基的最大沉降量為200mm，滿足設(shè)計(jì)要求。在水平位移方面，設(shè)計(jì)要求水平位移不超過100mm，模擬結(jié)果顯示最大水平位移為80mm，也滿足工程要求。這表明通過動力固結(jié)法加固后，地基的沉降和變形得到了有效控制，加固效果能夠滿足工程的穩(wěn)定性和安全性要求。4.2.4敏感性分析通過數(shù)值模擬，對不同參數(shù)（如夯擊能量、夯擊次數(shù)、排水板間距等）對加固效果的影響程度進(jìn)行了敏感性分析。在夯擊能量方面，當(dāng)夯擊能量從1500kN?m增加到2500kN?m時(shí)，地基的沉降量和土體強(qiáng)度增長都發(fā)生了明顯變化。地基沉降量隨著夯擊能量的增加而增大，在夯擊能量為2500kN?m時(shí)，地基沉降量比1500kN?m時(shí)增加了約30%。這是因?yàn)檩^高的夯擊能量使土體受到更強(qiáng)烈的沖擊，土體顆粒重新排列更加緊密，孔隙體積進(jìn)一步減小，從而導(dǎo)致沉降量增大。土體強(qiáng)度也隨著夯擊能量的增加而提高，當(dāng)夯擊能量為2500kN?m時(shí)，土體的不排水抗剪強(qiáng)度比1500kN?m時(shí)提高了約25%。這表明適當(dāng)提高夯擊能量可以有效提高地基的加固效果，但夯擊能量過大可能會導(dǎo)致地基沉降過大，影響工程的正常使用，因此需要合理選擇夯擊能量。夯擊次數(shù)對加固效果也有顯著影響。當(dāng)夯擊次數(shù)從5次增加到9次時(shí)，地基沉降量和土體強(qiáng)度增長呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。在夯擊次數(shù)較少時(shí)，隨著夯擊次數(shù)的增加，地基沉降量迅速增大，土體強(qiáng)度也明顯提高。但當(dāng)夯擊次數(shù)超過一定值后，繼續(xù)增加夯擊次數(shù)，地基沉降量的增加幅度逐漸減小，土體強(qiáng)度的增長也趨于平緩。當(dāng)夯擊次數(shù)從7次增加到9次時(shí)，地基沉降量僅增加了5%，土體強(qiáng)度增長了8%。這說明在一定范圍內(nèi)增加夯擊次數(shù)可以提高加固效果，但超過這個(gè)范圍后，繼續(xù)增加夯擊次數(shù)對加固效果的提升作用不明顯，反而可能會增加施工成本和時(shí)間，因此需要確定合理的夯擊次數(shù)。排水板間距對孔隙水壓力消散和地基沉降有重要影響。當(dāng)排水板間距從1.0m增大到1.4m時(shí)，孔隙水壓力消散速度明顯減慢，地基沉降量也相應(yīng)增加。在排水板間距為1.4m時(shí)，孔隙水壓力在相同時(shí)間內(nèi)的消散量比1.0m時(shí)減少了約25%，地基沉降量增加了約15%。這是因?yàn)榕潘彘g距增大，孔隙水的排水路徑變長，排水阻力增大，導(dǎo)致孔隙水壓力消散變慢，土體固結(jié)時(shí)間延長，從而使地基沉降量增加。因此，在動力排水固結(jié)法中，需要根據(jù)土體的性質(zhì)和工程要求合理確定排水板間距，以保證孔隙水壓力能夠及時(shí)消散，提高地基的加固效果。通過敏感性分析，明確了各參數(shù)對加固效果的影響程度和規(guī)律，為動力固結(jié)法的工程設(shè)計(jì)提供了重要的參考依據(jù)。在實(shí)際工程中，可以根據(jù)具體情況，綜合考慮各參數(shù)的影響，優(yōu)化動力固結(jié)法的設(shè)計(jì)參數(shù)，以達(dá)到最佳的加固效果。五、工程案例應(yīng)用與分析5.1工程實(shí)例概況上海臨港新城某工程位于上海市南匯區(qū)臨港新城主城區(qū)，規(guī)劃建設(shè)道路約為7.0km，需要處理的地基面積約為23萬m2。擬建場地地下水主要為淺部土層中的潛水，直接影響本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，特別是路基、管道的設(shè)計(jì)。該潛水主要補(bǔ)給源為大氣降水與地表徑流，水位埋深隨季節(jié)、氣候等因素而變化。場地地層主要由粘性土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土等組成，其中淤泥質(zhì)粘土層厚度較大，一般在5-8m之間，呈流塑狀態(tài)，天然含水量高達(dá)50%-70%，孔隙比在1.5-2.0之間，壓縮性高，抗剪強(qiáng)度低，地基承載力特征值僅為40-60kPa，屬于典型的軟土地基。上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程同樣面臨軟土地基問題。該工程場地淺表部主要為填土，其下為深厚的淤泥質(zhì)土層，厚度約為6-10m。淤泥質(zhì)土的天然含水量在60%-80%之間，孔隙比高達(dá)1.8-2.2，壓縮系數(shù)為1.0-1.5MPa?1，內(nèi)摩擦角僅為10°-15°，地基承載力特征值在30-50kPa之間。由于場地地下水位較高，一般在地面下0.5-1.0m，且土體滲透性差，使得地基處理難度較大。若不進(jìn)行有效處理，在道路和雨水管道的施工及運(yùn)營過程中，地基極易產(chǎn)生過大的沉降和不均勻沉降，影響工程的正常使用和結(jié)構(gòu)安全。5.2動力固結(jié)法加固方案設(shè)計(jì)針對上海臨港新城某工程，由于場地存在深厚的淤泥質(zhì)粘土層，且地下水位較高，為有效加固軟土地基，采用動力排水固結(jié)法。豎向排水體選用塑料排水板，型號為SPB-C型，其寬度為100mm，厚度為4.5mm。根據(jù)土體特性和工程要求，排水板間距確定為1.0m，呈梅花形布置，這種布置方式能夠更均勻地加速孔隙水的排出。塑料排水板的打設(shè)深度穿透淤泥質(zhì)粘土層，進(jìn)入下部粉質(zhì)粘土層0.5m，以確保排水效果。水平排水體采用砂墊層，厚度為0.8m，砂墊層選用中粗砂，其含泥量不超過3%，滲透系數(shù)不小于5×10?2cm/s，保證了良好的排水性能。在夯擊參數(shù)方面，夯錘重量選擇為25t，落距設(shè)定為12m，計(jì)算得到單擊夯擊能為3000kN?m。夯擊遍數(shù)確定為3遍，第一遍夯擊采用間隔跳夯，夯點(diǎn)間距為8m，目的是使地基土在較大范圍內(nèi)初步加密；第二遍夯擊在第一遍夯點(diǎn)之間進(jìn)行補(bǔ)夯，夯點(diǎn)間距同樣為8m，進(jìn)一步提高土體的密實(shí)度；第三遍采用低能量滿夯，單擊夯擊能為1500kN?m，夯印搭接1/3錘底面積，主要作用是夯實(shí)表層土體，消除淺層土體的松動。在夯擊過程中，根據(jù)孔隙水壓力的監(jiān)測數(shù)據(jù)，合理調(diào)整夯擊間歇時(shí)間，確保孔隙水壓力能夠充分消散。當(dāng)孔隙水壓力消散率達(dá)到85%以上時(shí)，進(jìn)行下一遍夯擊。上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程，同樣采用動力排水固結(jié)法。豎向排水體選用袋裝砂井，砂井直徑為70mm，采用中粗砂作為填充材料，其含泥量不超過3%。砂井間距為1.2m，呈正方形布置，打設(shè)深度穿透淤泥質(zhì)土層，進(jìn)入下部穩(wěn)定土層0.5m。水平排水體采用砂墊層和盲溝相結(jié)合的方式，砂墊層厚度為0.6m，盲溝采用直徑為300mm的波紋管，外裹土工布，每隔20m設(shè)置一道，用于收集和排出砂墊層中的孔隙水。夯擊參數(shù)為：夯錘重量20t，落距10m，單擊夯擊能為2000kN?m。夯擊遍數(shù)為3遍，第一遍夯擊夯點(diǎn)間距為7m，第二遍在第一遍夯點(diǎn)之間補(bǔ)夯，間距7m，第三遍滿夯，單擊夯擊能為1000kN?m，夯印搭接1/4錘底面積。在施工過程中，密切監(jiān)測地下水位變化，及時(shí)調(diào)整排水系統(tǒng)，確保地下水位始終保持在砂墊層底面以下0.5m，以保證排水效果和施工安全。5.3加固效果檢測與評估在上海臨港新城某工程中，通過多種現(xiàn)場檢測手段對動力排水固結(jié)法的加固效果進(jìn)行了評估。在地基沉降檢測方面，采用水準(zhǔn)儀對布置在道路沿線的沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行定期測量。結(jié)果顯示，在動力排水固結(jié)法施工完成后的前3個(gè)月內(nèi)，地基沉降量相對較大，平均沉降量達(dá)到了150mm，這主要是由于土體在夯擊和排水固結(jié)過程中發(fā)生了較大的壓縮變形。隨著時(shí)間的推移，沉降速率逐漸減小，在6個(gè)月后，沉降基本穩(wěn)定，最終平均沉降量為200mm，滿足了道路工程對地基沉降的要求，即工后沉降不超過300mm。通過靜力觸探試驗(yàn)檢測地基土的力學(xué)性質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，加固后地基土的比貫入阻力明顯提高。在淤泥質(zhì)粘土層，加固前比貫入阻力平均值為0.8MPa，加固后提高到了2.5MPa，增長了212.5%，這表明土體的強(qiáng)度和承載能力得到了顯著增強(qiáng)。在標(biāo)貫試驗(yàn)中，加固后地基土的標(biāo)貫擊數(shù)也有明顯增加，在淤泥質(zhì)粘土層，標(biāo)貫擊數(shù)從加固前的3擊增加到了8擊，進(jìn)一步驗(yàn)證了土體強(qiáng)度的提升。荷載板試驗(yàn)用于測定地基的承載力。試驗(yàn)結(jié)果顯示，加固后地基的承載力特征值達(dá)到了120kPa，相比加固前提高了100%，滿足了道路工程對地基承載力的要求，即不低于100kPa。在上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程中，同樣進(jìn)行了全面的加固效果檢測。地基沉降監(jiān)測結(jié)果顯示，在施工完成后的前2個(gè)月，地基沉降量較大，平均沉降量為130mm，之后沉降速率逐漸減小，在5個(gè)月后沉降基本穩(wěn)定，最終平均沉降量為180mm，符合工程設(shè)計(jì)要求，即工后沉降不超過250mm。靜力觸探試驗(yàn)結(jié)果表明，加固后地基土的比貫入阻力大幅提升。在淤泥質(zhì)土層，比貫入阻力從加固前的0.7MPa提高到了2.2MPa，增長了214.3%。標(biāo)貫試驗(yàn)中，標(biāo)貫擊數(shù)從加固前的2擊增加到了7擊，表明土體強(qiáng)度顯著提高。荷載板試驗(yàn)測得加固后地基的承載力特征值為110kPa，相比加固前提高了120%，滿足工程對地基承載力的要求，即不低于90kPa。通過對這兩個(gè)工程案例的加固效果檢測與評估可知，動力排水固結(jié)法在處理軟土地基時(shí)，能夠有效減小地基沉降量，提高地基土的強(qiáng)度和承載力，加固效果顯著，滿足工程建設(shè)的要求，具有良好的應(yīng)用前景。5.4經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與啟示通過對上海臨港新城某工程和上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程這兩個(gè)案例的研究，在動力固結(jié)法加固軟土地基的實(shí)際應(yīng)用中，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在工程設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮軟土地基的特性。軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，這些特性直接影響動力固結(jié)法的加固效果。在上海臨港新城某工程中，由于淤泥質(zhì)粘土層厚度大、含水量高，在設(shè)計(jì)動力排水固結(jié)法方案時(shí)，就需要合理確定排水板間距、長度以及砂墊層厚度等參數(shù)，以確保排水系統(tǒng)能夠有效發(fā)揮作用，加速孔隙水的排出，提高地基的固結(jié)效果。根據(jù)土體的滲透系數(shù)、壓縮性等指標(biāo)，選擇合適的排水板型號和間距，能夠優(yōu)化排水路徑，提高排水效率，從而提升地基的加固效果。施工過程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。嚴(yán)格控制夯擊參數(shù)，確保夯錘重量、落距、夯擊次數(shù)等符合設(shè)計(jì)要求。在上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程中，對夯擊參數(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格監(jiān)控，保證了夯擊能的有效傳遞，使土體得到充分夯實(shí)。在施工過程中，還需要密切關(guān)注孔隙水壓力的變化，根據(jù)孔隙水壓力的消散情況調(diào)整夯擊間歇時(shí)間。當(dāng)孔隙水壓力消散率達(dá)到一定程度時(shí)，再進(jìn)行下一遍夯擊，以避免孔隙水壓力過高導(dǎo)致土體失穩(wěn)或出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象。在某工程中，由于未及時(shí)監(jiān)測孔隙水壓力，盲目增加夯擊次數(shù)，導(dǎo)致孔隙水壓力過高，土體出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象，地基加固效果受到嚴(yán)重影響。在工程實(shí)踐中，還需重視監(jiān)測工作。通過多種監(jiān)測手段，如沉降觀測、靜力觸探試驗(yàn)、孔隙水壓力觀測等，全面了解地基的加固效果。在上海臨港新城某工程中，通過沉降觀測及時(shí)掌握了地基沉降的發(fā)展趨勢，為后續(xù)工程施工提供了依據(jù)；通過靜力觸探試驗(yàn)和標(biāo)貫試驗(yàn)，準(zhǔn)確評估了地基土的強(qiáng)度增長情況，驗(yàn)證了加固方案的有效性。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)不僅可以評估當(dāng)前的加固效果，還可以為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供參考。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，總結(jié)不同地質(zhì)條件下動力固結(jié)法的加固規(guī)律，為后續(xù)工程的參數(shù)選擇和施工工藝優(yōu)化提供依據(jù)。動力固結(jié)法在處理軟土地基時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體工程情況選擇合適的方法。對于滲透性較好、含水量相對較低的軟土地基，動力固結(jié)法可以取得較好的效果；而對于飽和軟土地基，尤其是含水量高、滲透性差的軟土地基，動力排水固結(jié)法通過設(shè)置排水系統(tǒng)，加速孔隙水的排出，能夠顯著提高加固效果。在實(shí)際工程中，應(yīng)綜合考慮地基土的性質(zhì)、工程要求、工期和造價(jià)等因素，選擇最適合的加固方法。在某工程中，由于對地基土性質(zhì)判斷不準(zhǔn)確