强夯法处理湿陷性黄土路基工艺_免费论文全文下载

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摘 要：在公路修建的过程中，经常会遇到土体为湿陷性黄土，当湿陷性黄土路基含水量较多时，承重能力以及抗形变的能力较差，通过强夯法处理后，其安全性和稳定性得到大幅度提高。

关键词：强夯法；湿陷性黄土路基；工艺
中图分类号：U416.16 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0120-01
湿陷性黄土是指在干燥时其强度较高，而压缩性能较差，当遇水或者遭受外力作用时易发生形变，强度迅速降低的一种特殊的土体。强夯法是将夯锤通过起重机提升到一定高度然后自由下落，将确定的夯击点的湿陷性黄土夯击密实，再利用低能级满夯，平整场地后即可。原理主要是排出土体中的空气，使其变得致密。
1 原理及适用范围
1.1 强夯法加固路基原理
强夯法加固湿陷性黄土路基的原理是将重锤利用起吊机提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根据能量守恒原理，从高处下落的重锤将其重力势能转化为动能，对地面能够产生巨大的冲击力，利用这种冲击力，能够将土层夯实加固。具体说来，当重锤从高处下落后，巨大的冲击力能够使土地之间的颗粒破碎，产生一定程度上的相对运动，这样，土壤颗粒的微结构遭到破坏，颗粒孔隙间的气体就会在压力的作用下，迅速地挥发出去，未挥发的气体则留在孔隙间被压缩，孔隙的体积因此缩小，土层较处理前的结构变得更加致密，土体的压缩性能则被降低。这样，湿陷性黄土路基的强度得到增强，液化震动条件被增强，黄土路基的湿陷性显著降低甚至能够被消除，这种方法是常用的湿陷性黄土路基加固的处理方法。
1.2 适用范围
根据上述的强夯法工艺原理，它的适用范围如下：能够对含有碎石、砂石等的饱和度较低的粉质土以及含水量较高的黏性土、湿陷性黄土或者内容物较多的杂填土、素填土等。根据以往的试验结果，当重锤的夯实能量达到200N左右时，湿陷性黄土路基能够被消除8米左右的湿陷性。
2 施工工艺
2.1 施工参数
施工参数的准确确定是关系到黄土路基的湿陷性能否被消除的重要条件，应从以下几个方面加以入手：重锤质量以及起落高度、单点夯击能、单位夯击能、夯击频率、起落时间、有效深度等。夯锤的质量和起落高度影响着冲击能量以及加固效果深度的重要参数。由于夯锤质量和起落高度能够直接影响单点夯击能，同时，单点夯击能以及夯击频率又会影响土层的加固深度，因此，夯锤质量和起落高度的确定十分重要。
2.2 施工机械设备
对于用强夯法处理湿陷性黄土路基来说，主要应用的机械设备有夯锤，起重机，脱钩三部分组成。夯锤的种类决定了黄土路基的加固深度和起落距离。夯锤的底面积直接决定了强夯法降低黄土路基的湿陷性效果。夯锤的底面积与夯击效果成反比，夯锤的底面积越大，则夯击效果则越差。然而，底面积过小时，夯锤则会楔入土体，对土体结构造成一定的破坏。夯锤的底面积形状大多数为圆形或者规则的多边形，对于不同种类、不同性质的土体来说，夯锤的底面积也各不相同，静压值在25～40千帕之间，同时，在夯锤的底部还有若干相对称的贯穿整个夯锤的排气孔。此外，在起重机的选择上，通常选择能够自动脱钩的起重机，通常是履带式的，也可选择其他种类的专用设备。当采用履带式起重机时，应做好安全保护措施。
2.3 施工步骤
在对湿陷性黄土路基进行施工之前，其工艺流程需要通过事先的试夯来确定。通常情况下，首先确定强夯能级，然后从夯点的布设、夯击的频率和待处理的湿陷性黄土路基的土层厚度等方面进行考虑，确定处理的工艺，通常步骤如下：首先，对于待处理的区域，应清除场地中的杂物，并将其平整，然后将第一次要进行夯击的地点标出，同时量出场地的高程，将起重机夯锤与已标出的夯击点相对应，量出此时夯锤与夯击点之间的高度差，夯锤在设定好的高度自由下落的过程中，由于后座容易发生倾斜，夯锤因此会偏离夯击点，造成夯击的地面高度不一致，这时，应将夯击形成的坑底进行平整。按照上述步骤和确定的夯击次数及工艺标准来进行重复工作，待第一遍完成全部夯击点的夯击之后，将夯击形成的坑用推土机整平，然后测量场地高程。在一定的已设计好的时间间隔之后，再重复上述步骤，完成全部夯击次数，调整夯锤，用低能量满夯后，最后测量完成处理后的场地高程。
3 效果及结论
用强夯法处理湿陷性黄土路基的效果相对较好，在经过处理之后，湿陷性黄土的土体更加致密，承重能力大幅度增强，一般可增强200%左右。在经过多次夯击以及在一定的工艺条件下，黄土路基的压缩性被降低，因此，地基的均匀性更强，抗形变的能力增强，在路基填筑后荷载增加的情况下能够确保路基稳定、不发生沉降变形。此外，强夯机械设备的处理面积大，效率较高，当强夯处理结束后，其余设备可以在不间断的情况下立即进行下一项工艺处理，这样，施工时间就能够被大幅度缩短。
4 结语
随着我国经济的发展，公路事业也在不断发展，在公路施工过程中，��遇到湿陷性黄土路基时，可利用强夯法对其进行处理。这是我国目前最常用的加固地基的方法之一。然而其也存在着一定的不足，比如对周边建筑物影响较大、施工受构造物影响等。
参考文献
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