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强夯法是一种便捷有效的地基处理方式,到现在为止已经普及,主要研究方向包括强夯的作用机理,冲击下动力相应的一般规律,加固深度等方面的研究,但很少有利用夯后地面变形评价土体的加固程度,通过建立夯后地面变形方程反推出夯前设计所需采用的施工参数和控制的土质参数的理论研究,故本文采用模型试验的方式来研究夯后土体的变形。 本文通过量纲分析得到相应的量纲方程,以此来设计模型实验,其中包括全模实验和半模实验两个部分,通过实验数据分析得到夯击下的变形规律及相关方程,以下成果有: (1)以量纲分析为手段,设计出了模型试验装置和模型试验所用的材料,包括冲击下的全模实验和半模实验以及静载下的半模实验; (2)从全模试验中,得到了不同锤径,能量组合,每夯击次数下,土体地面变形的变化特征,分析规律,并拟合出土质和施工参数与夯坑深度的方程,再通过实例检验; (3)在冲击半模实验中,由冲击实验得到了土体下地面变形和位移的分布及变化规律,同时拟合出了所选取的土质和施工参数与有效加固深度的方程,并进行验证; (4)在静载实验中,通过静力作用下的模型试验分析出了土体变形特征,并与相应夯击下的实验规律对比。 研究表明,全模和半模实验在土体下位移随深度变化的规律比较明显,同时拟合了夯坑深度,场地平均夯沉量和有效加固深度与施工参数和土质参数的相关方程经,经过实例检验后表明能够用于指导强夯的施工和设计;在冲击和静载下的实验也得到了相应的对比成果规律,并建立了归一化竖向位移与深度和归一化深度的方程。