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随着国家的飞速发展,我国的城市化进程不断深入,越来越多的大型工程项目向山区发展,而山区地质条件相对较复杂,往往给施工带来了许多问题。对于山区公路工程项目,经常需要面临的就是深挖高填的问题。考虑到经济性、施工的难易程度等方面,山区公路工程往往通过爆破开采碎石来进行路基的填筑,并采用强夯法来对填石路基进行加固。但是,就目前强夯法的发展来说,其理论研究要远落后于实际应用,在实际应用时更多的依赖于施工经验,这对于强夯的工程应用存在一定的限制与不利。本文依托贵州省某山区高速公路工程的背景,结合大粒径碎石的相关性质、爆破块度分析及强夯法的理论研究,利用颗粒流软件PFC2D对填石路基的强夯加固过程进行了数值模拟分析。本文主要从以下几个方面展开了研究:(1)针对目前山区公路工程中常见的路基填石料展开分析,简要介绍了填石料的分类和工程特性,结合爆破碎石块度分布规律与预测模型、贵州省某公路爆破设计参数及路基填筑的基本要求,对该工程的爆破碎石块度进行预测,并结合工程实际进行验证。(2)从基本假定、计算原理和接触本构模型三个方面对颗粒流的基本原理进行了详细的介绍。根据相似级配法进行室内大三轴试验,获得应力应变曲线。再基于PFC2D建立双轴试验模型,对细观参数与宏观力学性质的相关关系进行分析,并对大三轴试验结果进行参数标定,获得相关细观参数值。(3)根据背景工程资料,基于颗粒流软件PFC2D建立大粒径填石路基和夯锤的颗粒流模型,对填石路基强夯加固过程进行模拟,并结合地表夯沉量、土体位移、有效加固深度等模拟结果对强夯的加固效果及规律进行了详细分析。(4)通过正交试验法,对夯锤宽度(即实际三维条件下的夯锤底面积)、夯锤锤重以及夯锤落距三个参数进行正交分析,以得出影响强夯效果的主次因素。结合正交分析,对夯锤宽度、夯锤锤重以及夯锤落距三个参数分别进行单因素模拟分析,得出各因素对强夯加固效果的影响规律。图[36]表[18]参[46]