强夯技术在湿陷性黄土路基中的应用[权威资料]

强夯技术在湿陷性黄土路基中的应用 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 【摘要】本文结合某段湿陷性黄土路基工程实践，对强夯技术在湿陷性黄土地基处理的施工及其效果进行了阐述。 【关键词】强夯 湿陷性 黄土 路基 技术 K826 A 湿陷性黄土路基就是高速公路工程中经常遇到的不良地质问题之一，为保证工程质量，进行高速公路湿陷性黄土路基处理方法的试验研究势在必行。强夯是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，冲 击能转化为各种波形传递到地基土体内。由强夯产生的冲击波按其在土中传播和对土作用的特性可分为体波和面波。体波包括纵波 (P 波 )和横波 (S 波 )，从夯击点沿着一个半球波阵面径向向地基深处传播，对地基土可起压缩和剪切作用，引起地基土的压密固结。面波 (R 波 )从夯击点沿地表传播，其随离震源距离的增加而衰减的幅度比体波慢得多，对地基土不起加固作用，其竖向分量对表层土起松动作用。由于强夯加固的地基士的性质不同，其加固机理也不尽相同。强夯法处理湿陷性黄土，不仅能够消除黄土的湿陷性，还能提高地基承载力，是一种既经滋实惠又便于施工 的地基处理方法。 一、黄土的分类和特点 黄土按期成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具备层里的风成黄土称为原生黄土，原生黄土经过流水冲刷、搬迁重新沉积而成的为次生黄土，工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理，较原生黄土结构强度低。黄土在一定压力（自重压力或外压力）的作用下，受水浸湿后结构迅速破坏而发生的显著下沉现象，称之为湿陷。中国现行国家标准湿陷性黄土地区建筑 规范对湿陷性黄土从工程角度作了明确划分，将湿陷系数 s0.015 的黄土定义为湿陷性黄土，同时将实测或计算自重湿陷量大 于 7cm 的湿陷性黄土定义为自重湿陷性黄土，将实测或计算自重湿陷量小于或等于 7cm 的湿陷性黄土定义为非自重湿陷性黄土。 二、强夯法施工工艺 1、工艺特点 强夯法又称动力固结法 , 是用起重机械将 8 40 t 夯锤起吊到 6 25 m 高度后 , 自由落下 , 给地基以强大的冲击能量的夯击 , 使土中出现冲击波和冲击应力 , 迫使土体孔隙压缩 ,土体局部液化 ,在夯击点周围产生裂隙 , 形成良好的排水通道 , 孔隙水及气体逸出 , 使土粒重新排列 , 经有效压密、固结 , 提高地基的承载力 , 是一种有效 地基加固处理方法。 2、工艺原理 强夯法在极短的时间内对地基土体放加一个巨大的冲击能量 , 使得土体发生一系列的物理变化： 如土体结构的破坏液化、排水固结、压密以及触变恢复等。其作用结果使得一定范围内地基强度提高 , 孔隙挤密并消除湿陷性。 三、关于强夯技术处理黄土地基设计 本文所采用强夯技术来实现对黄土地基的加固处理，该方法在黄土地区路基工程中已得到广泛应用，但到目前并没有成熟的计算方法，常常的计算方法是根据工程的实际情况、地质条件及适用要求，还有根据其他工程的经验，来 选定设计参数，然后要根据现场试验的验证和必要的修改后，以便能够确定最适合现场的设计参数。 1、对强夯击能及有效加固深度确定 首先要根据 JGJ792002 建筑地基处理技术规范，单位夯击能要根据各个工程地基的一些参数来进行选择，对应的湿陷性黄土的有效加固深度要根据选择的夯击能来确定，只有这样可以满足该段工程的需要。 2、加固范围及夯点间距的确定 根据土层厚度，土质条件及通过试夯确定，以中线为准，一般情况下按每 4 m 的距离正方形布置，每一点应有相应的编号，便于测量记录。 3、确定夯击次数、间歇时间及夯点布置 路基基地的强夯范围一般应超出坡脚不宜小于 3.0 m。两遍夯击间隔时间应根据土中超孔隙水压力消散规律确定。夯点的平面布置主要根据构筑物结构类型，地基土情况和加固深度确定，路基基底或大面积基础宜采用正方形插档法布置。 四、工程概况 某市一段高速公路，该标段中 K118+100 K119+000、K119+060 K119+850 及 Kll9+920 Kl20+000 段为湿陷性黄土路基，具有自重湿陷性。表层为褐黄色黄土状粉土，局部地段夹黄 土状粉质粘土薄层或透镜体，湿陷系数为 0 0480 091，湿陷起始压力为 27 153 kPa，厚度为 5 6 m。 五、施工参数 1、单击夯能的确定 根据夯击能量计算公式：锤重 (kN) 落距 (m)一单击夯击能 (kN m)，主、副夯采用 2 000 kN m 夯击能量的夯锤，满夯夯击能量采用 1 000 kN m。根据以前的施工经验，对主、副夯投入 18 t 的夯锤，落锤高度为 11 2 m，满夯投入 8 t 的夯锤，落锤高度为 12 5 m。 2、夯击数的确定 第一遍点夯和 第二遍点夯击数确定为 8 次，满夯时单点夯击数确定为 6 次。 3、夯锤选用及夯点布置 采用圆形夯锤，夯点呈梅花形布置。 六、施工工艺与施工方法 1、施工机械设备 强夯机械采用带有自动脱钩装置的履带式起重机。夯锤锤底面积为 3 6 m 。夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开钩法及付卷筒开钩。 2、施工工序 施工工序：施工准备一测量高程放点一起重机及夯锤就位一测量夯前锤顶高程一点夯施工一填平夯坑并测量高程一第二遍点夯放点一第二遍点夯施工 一满夯施工一测量夯后场地高程一检测。 （ 1)平整场地：清理、平整施工现场。 （ 2)布线放点：夯点放线，用石灰或木桩标明第一遍夯点的位置，并测量地面高程。夯点布置示意见图 l。 （ 3)机械就位：施工机械就位，使夯锤对准夯点位置。 （ 4)强夯施工：将夯锤起吊至预定高度，等夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。如锤体倾斜，应及时将坑底整平。 （ 5)重复步骤 4，按设计规定夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯实。施工中应注意：当单击夯击能小于 2 000 kN m 时 ，要满足最后 2 击的平均夯沉量为 3 5 cm、夯坑周围地面不发生过大的隆起、不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。 （ 6)现场记录：强夯施工时，应对每个夯点的夯击能量、夯击次数及夯沉量做好详细记录。 （ 7)移动位置：进行下一个夯点的夯击，直至完成第一遍全部夯击。 （ 8)主夯完成后，静置 72 h 以上，用推土机将夯坑填平，测量夯后的地面高程。 （ 9)重新放线定位，按主夯的施工步骤进行第二遍 (副夯 )的夯击施工。 （ 10)副夯 完成后，静置 72 h 以上，用推土机将夯坑填平，按规定进行最后一遍满夯，夯后测量场地标高。 3、质量检测 试夯结束后，对强夯处理地基的质量进行检验。 （ 1）压实度检测。在每 500 1 000 m 面积内任选 3处，自夯面向下每隔 50 100 cm 采用灌砂法测定土的压实度等指标。由于部分路段处理土层较厚，开挖后检测深层土层的压实度。经过试验得出，强夯后土层密实度比处理前提高了 3 8 ，能满足公路路基压实度的要求。 1 0 m1 0 m承压板，由百分表量测沉降。由于不需要作地基的破 坏检测，因此，施加的载荷仅为设计承载力 140 kPa 的 2 倍，需施加的最大荷载量为 280kN，分 10 级加载。记录加载量和沉降量，根据试验记录绘制 P 一 5 曲线，并根据图形规律，按照 s b 一 0 010 所对应的荷载及现场观察地基变形等综合数据确定地基承载力。在 P 一 5 曲线中找不到明显的拐点，没有明显的比例极限，得出承载力 150 kPa，满足设计要求。P 一 5 曲线见图 2。 (2)动力标贯检测。对沿线地段进行 20 个动力标贯自检和 18 个动力标贯抽检，每 10 cm 夯锤击数均大于 3 击，平均击数 10 2 击，承载力在 140 160kPa。说明经过强夯处理后，地基土明显密实，承载力大幅度提高。 七、结论 由于强夯后地基土在垂直方向产生很大的变形，已由原来的高中压缩性土变为低压缩性土，地基土的孔隙比，压缩系数，湿陷系数显著减小，其干密度，压缩模量，地基承载力大幅度提高。近几年的使用情况均很正常，表明强夯地基处理方案不但是经济的，而且是切实有效的。 参考文献： 1 倪永军，滕忻利，张雪峰，等强夯地振动统计分析与评价 J北京交通大学学报， 2011 2 林学文湿陷性黄土 的强夯震动观测 J西北地震学报， 2012 3 史永跃黄土湿陷性及力学性质的试验研究DB中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士 )， 2011 文档资料：强夯技术在湿陷性黄土路基中的应用 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :商业综合体消防设计探讨 浅析桥梁桩基础施工中的技术问题与质量控制 桥梁施工现场安全管理研究探讨 桥梁预应力工程施工难点及技术对策 软基处理方法在道路中的应用 浅谈现浇板裂缝的预防控制措施 人工挖孔桩的施 工工艺与安全措施 浅析水利工程中土坝坝基渗漏的控制与处理 桥梁移动模架施工简支箱梁技术 浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术 浅析提高选煤厂机电安装质量的有效方法 浅析建筑工程质量技术保证措施 桥梁伸缩缝病害