湿陷性黄土地基处理技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 湿陷性黄土地基处理技术 摘要：本文介绍了黄土湿陷性的 定义及其主要特征，并根据兰州新区水 阜至秦王川城市快速路工程湿陷性黄土 特点，重点分析当前湿陷性黄土加固机 理阐述了各种处理方法。 中国论文网 /2/view-12794776.htm 关键词：湿陷性黄土地基处理 中图分类号：TU4 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 黄土具有特殊的成分和性质，它 的最大特点是结构性强，遇水发生湿陷 并且强度迅速软化。因此，建筑在湿陷 性黄土地区的工程时常会发生与其相关 的病害，对于湿陷性黄土地基的处理技 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 术研究具有重要的意义。本文结合兰州 新区水阜至秦王川城市快速路工程特点 介绍了湿陷性黄土的类别及其湿陷机理， 重点分析了湿陷性黄土处理技术的特点 及适用状况。 二、湿陷性黄土定义及主要特征 湿陷性黄土是黄土的一种。黄土 在一定的压力作用下受水浸湿，土结构 迅速破坏而发生显著附加下沉的性质， 即黄土的湿陷性。其最大特点就是湿陷 变形,有两个显著特征: 变形量大，常常超过正常压缩变 形的几倍甚至几十倍； 发生快，一般在浸水 1-3 小时就 开始湿陷。就一般的湿陷事故而言，往 往在 1-2 天内就可能产生 20-30cm 的变 形量,这种量大、速率快而又不均匀的变 形往往使建筑物发生严重变形甚至破坏。 三、工程概况 兰州市水阜至秦王川城市快速路 工程位于甘肃省兰州市境内，起止里程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 K0+000K25+149，长 25.149km,地处 皋兰县与永登县交接处，属陇西黄土高 原，山川相间，新建道路的路基持力层 的设计以素填土（Q4ml） 、黄土状粉土 (Q4al+pl)为主，湿陷系数 0.0220.148，湿陷程度强烈，湿陷性 土层厚度大于 25m。抗震防烈度为 8 度， 处理好黄土的湿陷性，提高地基的承载 力是路基施工的关键。土层最大干密度 平均值为 1.87g/cm3,最佳含水量平均值 为 14.5%。 四、湿陷性黄土地基处理的主要 方法 湿陷性黄土地基处理的方法很多， 在不同的地区，根据不同的地基土质和 不同的结构物，地基处理应选用不同的 处理方法。常用方法主要有垫层法、重 锤夯实法、强夯法、灰土挤密桩法、深 层搅拌桩法等，可以完全或部分消除地 基的湿陷性。水阜至秦王川城市快速路 工程绝大部分路段地表土质为湿陷性黄 土，根据湿陷等级和处理深度要求，设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 计处理方法采用分层碾压法、夯实法和 挤密桩法，一般路段，主要措施是设置 完善的防排水系统以便及时排除路界地 表水，在路堤坡脚及路堑坡口外 2030m 范围内,分别采取整平地表、夯 实积水洼地和地表裂缝的处理方法，并 设置必要的排水设施以减少积水对路基 的危害，预防湿陷性黄土路基病害的产 生。采用羊角碾配合光轮压路机压实的 办法保证路基压实度。 垫层法 垫层法是将处理范围内的湿陷性 黄土挖出、过筛并按一定体积比与石灰 或水泥混合均匀，然后分层铺设、夯实， 即形成灰土或水泥土垫层，这是一种浅 层处理湿陷性黄土地基的传统方法。它 消除了垫层范围内的温陷性，减轻或避 免了地基因附加压力产生的湿陷。这种 方法施工简单，效果显著。 垫层法根据施工方法不同可分为 素土垫层和灰土垫层。实践证明，经过 回填压实处理的黄土地基，湿陷性速率 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 和湿陷量大大减少，一般素土垫层的湿 陷量减少为 1-3cm,灰土垫层的湿陷量往 往小于 1cm。 冲击碾压法 冲击碾压是表层夯实的一种，它 一般适用于处理湿陷性比较浅的地基处， 在 1m-3m 内有较好的处理效果,主要机 理也是重复夯打地基,使土的密度增大, 土的物理力学性质改变,以减少或消除地 基的变形,主要用于处理饱和度小于等于 60%左右的湿陷性黄土地基。 水阜至秦王川城市快速路工程沿 线路基填土采用黄土状粉土，颗粒偏细， 透水性差，天然含水量偏低，为提高土 基承载力，必须加强土的焖料工艺，确 保土的含水量均匀，土的焖料时间不宜 少于 24 小时，而且要勤拌，勤翻。施 工期气温较高，土在摊铺时的含水量应 大于最佳含水量 12 个百分点，保证 碾压时土在最佳含水量左右进行，确保 压实效果。 填方路段对道路原地面清表 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 50cm，整平后经压路机碾压后，根据湿 陷性等级采用 25KJ 冲击压实机补压;挖 方路段对道路路床进行超挖处理,超挖深 度为路床顶面以下 30cm,超挖后经压路 机碾压后,根据湿陷性等级采用 25KJ 冲 击压实机补压;半填半挖路段，采用挖台 阶方式进行搭接了处理，为重视半填部 的地基处理，同样根据湿陷性等级采用 25KJ 冲击压实机补压;冲击压根据黄土 的湿陷等级级湿陷性黄土冲击碾压 20 遍,级及以上湿陷性黄土冲击碾压 40 遍。经过冲击碾压压实度均93%。 强夯法 强夯法亦称动力固结法，通过重 锤的自由落下，对土体进行强力夯实， 以提高其强度，降低其压缩性，该法设 备简单，原理直观，适用广泛，特别是 对非饱和土加固效果显著。此方法加固 地基速度快、效果好、投资省。缺点是： 由于强夯影响深度内土的含水量，导致 局部处理效果不佳，对于此种情况必须 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 采取土的增湿或减湿措施，以免出现橡 皮土情况。 强夯法施工中应注意几方面问题。 首先应对黄土的湿陷性类别、等级，以 及场地等因素进行详细考虑，从而确定 强夯的夯击能量，夯点布置、夯击深度 等。其次，由于强夯影响深度内土的含 水量差异，会导致局部处理效果不佳。 第三，施工中在控制关键工序上严把质 量关。最后，强夯结束后，检测的重点 是判定它的有效加固深度是否达以设计 要求，因为有效加固深度的第一标准应 是消除湿陷性。 水阜至秦王川城市快速路工程在 K0+280K0+960、K5+160 K7+540 、 K7+840K10+460、K19+080 K21+76 0、K22+780K23+200 段具级（中 等）自重湿陷性；在 K3+560K5+160、K14+520 K15+160 、K17+320K19+080 、K23+200 K24 +360 段具级（严重）自重湿陷性； 在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 K0+960K3+560、K7+540 K7+840 、 K10+460K10+940、K21+760 K22+7 80、K24+360K25+535 段具级（很 严重）自重湿陷性；由于道路全线位于 自重湿陷性黄土范围，因此在通道桥范 围先采用强夯法对周围的地基进行强夯， 对填方高度大于 4m 的路基,地基黄土的 湿陷性等级大于级时,采用强夯法加固 地基，同时每填 3m 强夯一次。采用 25T 履带吊车，并配备 20m 高龙门架, 目的是防止落锤时机架倾覆,并保证强夯 效果。夯锤采用 15t 铸铁锤,强夯落距为 6m,锤底直径 D=2.2m,锤底面积 S=3.8m2,为 了减少起锤时的吸力及夯锤着地时的瞬 时气垫上托力,夯锤对称设置下下贯通的 通气孔。 夯击点布置采用正方形+ 梅花 形网络排列，第一遍夯击点按正方形网 络排列,第二遍选用第一遍已夯点间隙, 采用梅花形网络排列,依次夯击完成。强 夯完成后,根据有关规范要求,我们对夯 点在强夯前后的沉降量做出了计算,并通 过试验对强夯进行了检验,试验结果表明,夯 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 后的黄土地基抗剪强度大大提高,压实度 均95%。 灰土挤密桩法 灰土挤密桩是利用打桩机或振动 器将钢套管打入地基土层并随之拔出， 在土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填 入石灰土夯实而成灰土桩。与夯实、碾 压等竖向加密方法不同，灰土挤密桩是 对土进行横向加密。施工中当套管打入 地层时，管周地基土受到了较大的水平 向挤压作用，使管周一定范围内地基土 的工程物理性质得到改善，其密实度增 加、压缩性降低、湿陷性全部或部分消 除。 灰土挤密桩法适用于处理深度 5- 15m,地下水位以上的湿陷性黄土、新近 堆积黄土等地层。当地基含水量较大 （大于 24%、饱和度大于 65%）以及土 层中夹有厚度 40cm 以上的砂石或碎石 夹层时,不宜采用。灰土挤密桩法填料施 工时应制定专人按规定数量和速度均匀 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 填进，不得盲目乱填。填料的拌和质量、 含水量、夯击次数应有专人操作、记录 和管理。灰土挤密桩法由于填入桩体的 材料可就地取材，施工机械简便，施工 速度较快，因而比其他处理湿陷性黄土 的方法造价低，有较好的效益。 4.结束语 黄土地区的湿陷性是道路建设中 所面临的一个重要课题。应针对不同自 然条