文档介绍：强夯法处理湿陷性黄土公路地基的探讨及施工管理
[摘要] 地基湿陷性是黄土地区影响地基稳定性的重要因素之一,是引起建(构)筑物破坏的主要形式。本文详细介绍了强夯法处理湿陷性黄土地基的技术方案以及施工过程中的质量控制与管理。
[关键词] 强夯法湿陷性黄土施工管理
1 前言
强夯法[1]是1969年法国Menard技术公司首创的一种地基加固方法[2],这种方法是用巨锤(我国常用锤重为80~250kN,世界最大锤重为2000kN)从高处自由下落(落距一般为8~40m)对地基施加巨大的冲击能及冲击波,使土中出现很大的冲击应力,土体产生瞬间变形,迫使土层孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂缝,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土粒重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性,而且还能改善砂类土抵抗振动液化的能力,消除湿陷性黄土的湿陷性,是一种有效的地基加固方法。强夯法由于具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点,目前,已在世界各国得到广泛应用。在我国强夯法常用来加固碎石土、砂土、非饱和粘性土、杂填土地、湿陷性黄土等类地基,广泛应用于机场跑道、高速公路、工业及民用建筑等项目的地基处理工程,并取得了显著的经济效益。
2 湿陷性黄土地基破坏机理
所谓湿陷性黄土[3]就是在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。湿陷性黄土地基在天然状态下的密度(天然容重)低,单位体积内粘土颗粒含量少,孔隙率较大(一般为35%~65%)。土体的水稳定性极差,遇水会使土粒间的毛细水表面张力丧失,在土体中起骨架作用的晶体颗粒溶解,在宏观上表现为地基表面垂直沉陷,导致建筑物、构筑物的破坏。因此,在高速公路建设中,如何控制和管理好湿陷性黄土地基的施工,做到既经济有效又安全可靠,对减小路基沉降、保证高速公路建成以后正常运营具有重大意义。
3 湿陷性黄土公路地基处理方案的确定
湿陷性地基处理的是否得当,关系到整个工程的质量、投资和进度。强夯法具有加固效果显著、施工便捷、节省材料、施工工期短等优点。当湿陷性黄土公路地基路段较长,需处理面积大,公路沿线外缘较近范围内无村庄,无重要构造物时,强夯法是比较理想的地基处理方法。
工程实例
某高速公路全长约60km,线路所经地区大多属湿陷性地基。地层主要为第四系晚更新统Q3eol风积马兰黄土,~,该工程存在湿陷性黄土地基导致的路基不均匀沉降,稳定性相对较低,针对此工程地质特征,经多种地基处理方案比较后,选用较经济、快捷的强夯法处理。强夯试验选在K5+700~K5+860全段路基,该路段远离村落,施工条件较为理想。
强夯参数的确定
强夯施工参数应依据工程场地的土质情况和具体工程质量要求确定,主要参数有:有效加固深度、单位夯击能、夯点的布置及间距、单击夯击数及夯击遍数等。
1)有效加固深度[2]
有效加固深度既是强夯加固效果的表示,又是选择地基处理方法的重要依据,它反映了处理效果。根据我国的实践经验,修正了法国梅纳最初提出的修正公式,按下式计算公式:
式中:H——有效加固深度(m);W——夯锤重(kN);h为落距(m);α——与土的性质和夯击能等因素有关的系数,~。根据工程地质条件和设计要求,本