振杆密实法加固杂填土地基机理模型试验

来源：中国血液净化杂志2025年第10期北京时间：

作者：程远, 蔡寒冰, 边汉亮, 姚东阳, 方园

单位：1. 郑州大学土木工程学院, 河南郑州 450001;2. 河南大学建筑工程学院, 河南开封 475004;3. 河南省 第一地质勘查院有限公司, 河南郑州 450000;4. 中建三局集团有限公司, 湖北武汉 430064"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (42007258)

摘要：大面积深厚杂填土场地工程性质不佳，工程建设中必须进行预加固处理。振杆密实法是杂填土地基预加固处理的一项全新技术，鉴于国内外现有振杆密实法处理细粒土的机理研究不适用于杂填土，以模型试验作为研究方法，通过施工过程中不同深度土层的振动试验，研究了土层振动响应，确定了系统共振频率，研究了振动能传递与衰减规律；通过监测土体沉降，研究了频率对土体沉降演化的影响；通过颗粒分析试验，探究了刚度改变原因；通过施工过程中深层土压力监测，研究了频率对土体应力变化的影响。研究结果表明：杂填土系统共振频率在16~18 Hz之间；高频沉杆地表振动集中于垂向，深层土集中于水平向，低频留振地表振动以水平向为主，深层土以垂向为主，近共振放大效应显著，随着深度增加，振动能量衰减更快，加固范围减小。土体沉降主要发生于高频沉杆和低频留振阶段，且以低频留振为主；接近深层土共振频率留振可扩大土层沉降范围，缩短杂填土地基沉降用时，沉降变形区域达到应变变形区域的46%，可为杂填土振杆密实影响范围的确定提供参考；振杆密实杂填土地基导致地表颗粒重组，引起刚度变化出现分层现象，且随着深度增加此现象逐渐减弱。低频留振使深层土水平应力显著增加，18 Hz留振增长最大；深400 mm土层水平应力增长高于深200、600 mm土层。研究成果丰富和发展了振杆密实法加固杂填土地基机理。

关键词：路基工程,杂填土,振杆密实法,土层振动响应,土体沉降,变刚度,水平应力

基金资助：国家自然科学基金项目(42007258)