黄土地区公路路基设计施工技术 PPT课件

1 湿陷性黄土地基处治技术研究 1黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区2湿陷性黄土的工程地质特性3湿陷性黄土地基处治技术研究4湿陷性黄土地基处治技术推荐方案 2 黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区 按照 湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025 2004 中的划分方案 将黄土高原自东向西划分为 区 陇西地区 陇东 陕北 晋西地区 区 关中区 区 山西 冀北地区 区 河南地区 区 冀鲁地区 以及 区 边缘地区 分区界线见图 3 湿陷性黄土的工程地质特性 1 粒度组成 由北向南 Q3 晚更新世 新黄土的砂粒含量逐渐减少 粉粒和粘粒含量增加 由西向东 砂粒含量减少 粉粒和粘粒含量增加 2 液 塑限 由北向南 Q3新黄土的液限和塑性指数逐渐增加 3 由西向东 Q3新黄土的天然含水量 干密度 液限和塑性指数均有增加趋势 而孔隙率则相反 4 由西北向东南 Q3新黄土的微结构由支架大孔半胶结结构向镶嵌微孔半胶结结构或凝块胶结结构过渡 5 黄土的湿陷性 湿陷性是黄土在一定压力下受水浸湿 土的结构迅速破坏 并发生显著附加下沉的性质 在黄土分布区 具有湿陷性的黄土约占3 4左右 主要是晚更新世的 Q3 新黄土以及全新世 Q4 的黄土状土 4 湿陷性黄土地基处治技术研究 5 湿陷性黄土地基处治技术研究 选择依据根据湿陷性黄土地基处理前后主要物理力学性质指标的变化以及黄土地区典型路段的处置经验 选择湿陷性黄土地基处理方案的依据为 1 地基浅层黄土湿陷性消除 2 处理后地基承载力满足填方荷载要求 3 地基处理后路基沉降变形在容许范围 4 考虑路基综合排水措施 6 湿陷性黄土地基处治技术研究 推荐方案 研究表明 路基黄土的湿陷系数与压实度 干密度 空隙比及压缩模量具有明显的规律性 当压实度大于85 后 湿陷性几乎消失 而干密度超过1 6g cm3以后 黄土已没有湿陷性 当空隙比小于0 8之后 湿陷性消失 压缩模量大于12MPa时 路基黄土的湿陷性消失 7 湿陷性黄土地基处治技术研究 现场试验场地地质概况场地位于阎禹高速公路K164 500 富平段 和K14 396 韩城段 两处 根据探井资料得知 两试验点地层大致相同 主要为第四纪晚更新统马兰黄土 厚度10 15m 和中更新统离石黄土 孔隙发育 结构疏松 具有高压缩性和自重湿陷性等特征 处理方案 振动碾压 冲击碾压和强夯 8 湿陷性黄土地基处治技术研究 处理方案设计 选取适宜的区段 分别采用4遍 8遍 12遍振动碾压 振动碾压采用1 6轮距错轮振动碾压 严格控制每一次错轮轮距 压路机行驶速度和每碾压一遍的沉降量 9 湿陷性黄土地基处治技术研究 处理方案设计 24遍 42遍冲击碾压 采用排压法 纵向相错1 6的轮周距 横向轮缘相互重叠20 30cm 严格控制牵引机的行驶速度 不超过12km h 和每遍间歇时间 10 湿陷性黄土地基处治技术研究 处理方案设计 600kN m 1000kN m 1600kN m 2400kN m强夯采用方格网状式布点 单点夯击 11 湿陷性黄土地基处治技术研究 处理效果检测 12 湿陷性黄土地基处治技术研究 湿陷系数的变化路基黄土处理前后湿陷性系数的区域性变化规律统计表 13 湿陷性黄土地基处治技术研究 14 湿陷性黄土地基处治技术研究 黄土路基处理前后的沉降变形特征 地基的沉降变形会引起公路填方路基的不均匀沉降 造成路面断裂 塌陷等破坏现象 影响公路的正常运营 因而在公路地基处治时 必须考虑处理前后的路基沉降变形规律 总结了振动碾压 4遍 8遍和12遍 冲击碾压 24遍和42遍 以及强夯 600kN m 1000kN m 1600kN m和2400kN m 三种处理方法后路基沉降量的主要变化特征 15 湿陷性黄土地基处治技术研究 16 湿陷性黄土地基处治技术研究 17 湿陷性黄土地基处治技术研究 强夯处理后各地区黄土地基变形沉降量 cm 18 19KN cm3 18 湿陷性黄土地基处治技术研究 结论 通过上表分析得知 黄土地基经振动碾压8 12遍后 高度小于3m填方路基的最大沉降量为4 5 6 72cm 经过冲击碾压24遍后 3 6m高填方路基的最大沉降量不超过15cm 经冲击碾压42遍后 6 10m高填方路基的最大沉降量不超过30cm 结论一 对于10m以上的高填方路基 不管采用冲击碾压 还是用强夯 其最大沉降量均超过30cm 不能满足规范要求 需采取换填或灰土挤密桩处置 19 湿陷性黄土地基处治技术研究 结论二 三种处理方法均可消除浅层黄土的湿陷性 振动碾压的影响深度最小 有效处理深度为0 60m 强夯处理效果明显