冲击碾压在湿陷性黄土路基施工中的应用土建水利范文.doc
浅谈用冲击夯压实治理湿陷性黄土地基
摘 要: 冲击夯 压法是对重锤表层 务实法的发展 , 其夯 击功能比重锤表层夯 实法的夯 击功能大得 多, 因此 , 冲击夯压地 基的夯击下沉量和 有效 夯 实厚度 亦大得 多。 关键 词 : 冲击夯压法 . 湿陷性黄土地基
中图分类号: U T
文献标识码 : A
文章编号:6 4 0 8 (0 0() 0 0 1 17 — 9 X 2 1)3a一 4—0 0
黄 土 使 得 黄 土地 基 的 承 载 力 得 以 提 高 。 而 且 在 提 高 承 载 力 的 同 时 , 可 以 缩 短 工 程 还 施 工 的周 期 和 时 问 。 因为 在一 些 特 殊 地 段 , 对 此类 黄 土 上 的 建 筑物 可 以用 部 分桩 基进 行 施 工 的 方 法 进 行 , 黄 土 的 湿 陷 性 消 除 在 以 后 , 些 桩 基 之 间 的 侧 摩 擦 阻 力大 大 增 这 强 了 , 得 本 来 需 要 很 多 的 桩 基 数 量 可 以 使 相 应变 少 , 而 使得 桩 基 施 工 时 间缩 短 , 从 就 可 以 进 而 缩 短 施工 的 周 期 。 量 工 程 建 设 大 的数据和科研实验证 明 , 类似西北地 区 在 那 种 地 质 环 境 下 , 于 大 厚 度 的 湿 陷 性 黄 对 土地基上工程 施工 , 以采用6 0 可 0~ 5 9 0 k m的力 度来 进 行 冲击 夯压 处 理 , 0 0 N・ 这 样 可以 显 著 增 密 夯击 面 以 下 几 米 深 度 内的 土 层 , 缩 孔 隙 , 得湿 陷性 黄 土 的 孔 隙变 压 使 小 , 而提 高土 层 的 重量 承 载 力 。 进 而且 利 用 上 述 土 层作 为 高 、 型建 ( ) 物 地 基的 主 重 构 筑 要 受 力层 , 使用 期 间 , 部 结 构 未 产生 过 大 上 的 附加 沉 降 及 有 害 变 形 , 而 为 湿 陷 性 黄 从
浅谈冲击碾压法在黄土路基施工中的应用
击 碾 压达 到 2 0 遍, 2 5遍 后 , 分别用沉降量法 、 环刀法、 灌砂法 、 贝
克曼梁 、 承载板 ( C B R ) 、 动态圆锥贯入 仪 ( D C P ) 等检测 方法对 该 段路基基底进 行沉降量 、 干密度 、 湿 陷系数 、 弹性模量 等指标 的 检测。得到检测数据如下:
l 工 程 概 况
5 施工参数 的确定
本 标 段 内有 多处 Ⅱ级 非 自重 湿 陷性 黄 土 , 根 据 勘 察 设计 部 门 5 . 1 冲击 碾压试 验 提供 的工程地质勘察报告 , 湿 陷性黄土 厚 0 . 5 ~ 2 . 6 m, 天然含水量 冲击碾压是 目前路基压实较 先进 的技术, 所采用 的是-t 0 新
E= Mg h
度 也逐渐增加。冲击压实 以实测沉 降量的变化为主 , 并用灌砂法 对 密实度进行检测, 确定合理 的碾压遍数。
为 了收 集 原 始 的 基 础 数 据 , 累积施工经验 , 指 导大 面 积 非 白
重湿陷性黄土地 区路基 的施 工,试验段 布设 1 0个测试横 断面 ( 1 0 m一个测试 断面) , 每断面测三个测点 , 分别为左 、 中、 右 。分
别 选取 0 ~ 1 0遍 , l 1 1 5遍 , 1 6 ~ 2 0遍 , 2 1 ~ 2 5遍 进 行 观 察 、 测试。 冲
式 中: M— — 动 力 部 件 的质 量 ( k g ) , M= 1 2 t ; r 重 力加 速 度 , 取g = 9 . 8 m / s 2 ; h — — 轮 子 外 半 径 同 内半 径 的差 值 h : R — r ( m ) = 0 . 2 2 m。 其 压 实 能力 标 定 值 E = 1 2 x 9 . 8 x 0 . 2 2 = 2 5 ( k J ) 口
冲击碾压法在湿陷性黄土地基处理中的应用
科学技术创新2019.161工程概况本段内有多处II 级非自重湿陷性黄土,黄土的湿陷特性,是引起路基破坏的主要因素。
依据工程地质勘察报告(由工程勘察设计部门提供),湿陷性黄土的天然含水量10%,土层厚度为0.5~2.6米。
由于地质条件不符合要求,要想保证工程的施工质量,地基进行处理是必要的。
经过处理后其预期的目的是:地基土的承载力得到提高,湿陷性得到消除,填方路基不出现差异沉降,路面平整完好。
2冲击碾压的工作原理高振幅,低频率的冲击压实能量是冲击碾压技术的核心,随着能量的传播土石颗粒之间发生位移、变形,土石密实度随之增加,其影响的深度也在不断打变大,从而使的深层土体也得到有效压实。
在牵引机的拖动下,压实轮连续作用于土层,大面积的地基得到有效压实。
随着冲击碾压的反复作用,使的路基的密实度由上至下不断变大,逐渐形成厚度为1m 至1.5m 的强化层,起到路基基底持力层的作用。
在压实工艺上,冲击压路机与常规压路机存在差异,冲击压路机是按冲击力向土体深层扩散分布冲击碾压,压半轮或部分重叠碾压是现有常规压路机的施工方法。
冲击碾压技术具有影响深度大,一般在3米左右;速度快,正常为9至15KM/h ;压实质量高等显著特点。
冲击压路机有两个碾压轮,内边距为1.17m ,单个宽度为0.9m ,冲碾宽度为4m ,行驶两次为一遍。
每次碾压的冲击力均以一定的扩散角向土体内分布土压力,一般情况扩散角为45°减去¢/2。
第二次碾压时,一侧单轮应作用在第一次两轮的中央位置,形成双边各为0.13m 的理论冲碾间隙。
第二遍第一次碾压时,可向内移动0.2m 开始冲碾,第一遍留下的间隙即可全部碾压密实。
第三遍的冲碾位置同第一遍,依次重复进行,至最终完成所有碾压遍数。
对于纵向排列碾压应确保每遍错开1/6周长,这样每次冲击工作面波峰,有利于冲击点的满布、均匀,冲压整体效果也会显著增强。
在软土路基地段,要形成厚度为1m 至1.5m 的均匀加固层,一般冲碾为20~25遍。
冲击压实技术在处治湿陷性黄土地基中的应用
CHEN ih n Kas e g
( colfHg w yE gnei C a g nU i rt a 7 0 6 ) Sho ih a nier g。 h n  ̄ n esy。 o n a v i n 10 4
Ab t a t T i p p r r s n sa e s t d fa mp c e h oo y a p id i ih y e a k n n e U p i s r c h s a e e e t a e s y o n i a ttc n l g p l a h g wa mb n me t o a s- p u e n o
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工程地 质 学报
10 9 6 / 0 6 1 ( 3 -3 00 0 4- 6 5 2 0 / 4 0 )0 9 -4
12 u 1 £ 性 H 冲 击压 实技 术在 处 1湿 陷 黄 土地 基 中的应 用
陈开圣
( 长安 大学公路学院 西安 706 ) 10 4
bl o s .Ba e n s i t s d s t e n bs r a in-t u o sa s s e h sc la d me ha i a a a t r f e le s s d o ol e ta e t me to e v t n l o hea t r e s d p y ia c n c p r me e o h s n l s
c a g swi e d p fs i s aa a d t e p e sn u e e o e a d atrt e i a tc mp ci n T e r s l h n e t t e t o l t t r s i g n m rb fr n f h h h o r n h b e h mp c o a t .. h e u t o s
湿陷性黄土路基冲击碾压施工工法
湿陷性黄土路基冲击碾压施工工法1.前言近年来,我国公路建设力度不断加大,而工程建设施工质量直接关系到公路日后的使用质量和安全。
路面及路基在使用过程中所承担的重量及车流量,对公路路基路面施工建设的稳定性及强度提出了更高的要求。
山西省运城市境内,存在着一种特殊地层--湿陷性黄土,该地层土具有遇水呈湿陷性的特点。
正是由于这一特点的存在,使得该地区道路施工较其它地区难度加大,若要在湿陷性黄土地区修筑路基工程,就必须解决路基土层遇水湿陷的问题,这就给我们工程人提出了一个课题--如何消除黄土路基的湿陷性?本工法即为采用冲击碾压的工艺消除黄土湿陷性的一种施工工法。
我公司技术团队在国道333运城西至豫陕界段南移新建工程八分部施工段落中,经过对150米长的湿陷性黄土路基冲击碾压首件工程的实施及总结,并在该项目后续的大范围湿陷性黄土路基冲击碾压施工中,对冲击碾压施工工艺反复修订,最终形成本工法。
该工法作为消除黄土湿陷性的其中一种工艺,不但施工速度快、效率高、费用低,而且安全性高、节能环保,目前在湿陷性黄土地区多有应用,具有明显的社会效益和经济效益。
2.工法特点2.1 压实力大、影响深度和有效影响深度大。
冲击压实机的压实力是同吨位静碾压路机的10倍,是同吨位振动压路机的3--4倍,压实影响深度可高达5米,有效压实深度在0.8-1.2米,相比振动压路机最佳压实层厚度0.3m,有效解决普通压路机达不到施工深度、无法有效消除黄土湿陷性的问题。
2.2 铺层厚度大。
冲击式压路机可进行湿陷性黄土压实,也可进行分层压实和补强压实。
由于其影响深度大,铺层厚度可达0.4--1.0m。
对于补强加固,其补强加固厚度可达2.0m以上。
2.3 压实效率高。
其工作速度可达l0--15km/h,压实产量可达1000--1500m3/h。
应用冲击式压路机碾压一般性的黏土,压实5--9遍,其铺层的相对密度可达90%一92%,平均压实效率600--800m3/h。
冲击碾压在湿陷性黄土中的应用
冲击碾压在湿陷性黄土路基处理中的应用裴志民李大伟子靖高速公路N-2项目经理部摘要;本文通过介绍湿陷性黄土的特性,根据其特点采用冲击碾压处理湿陷性黄土路基,总结出冲击碾压遍数与压实度的关系。
关键词:冲击碾压湿陷性黄土处理应用1.工程概况:子洲至银川国道主干线(GZ35)子洲至靖边段高速公路位于陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠南缘,本段位于陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠南缘,路段具有黄土峁特征,属大理河河谷地貌,海拔880~1230m,河谷宽浅,河岸有淤积阶地。
本区属内陆干旱、半干旱气候区,冬寒夏热,春季多风沙。
年最高气温是7月份,极端高温40℃;最低气温是1月份,最低气温-28.5℃;年平均降雨量300~400mm,最大冻深115cm。
多数里程段原地面黄土的湿陷系数属于0.05<△S≤0.15,判定为I级湿陷性黄土。
湿陷性黄土呈多孔结构状态,孔隙比常在1.0以上,天然剖面具有垂直节理,含水溶性盐较多,垂直大孔性、松散多孔性,遇水后土颗粒间的加固凝聚力降低或消失而沉陷。
2.施工方法及工艺:为改善地基湿陷性黄土的土质,减少土的渗水性、压缩性,控制湿陷性的发生,必须对地基土采取必要措施,如重击碾压、重锤夯实、石灰土换填等。
若对Ⅰ级湿陷性黄土采用重锤夯实、石灰土换填的方法则工程量大、造价高、工期长,因此采用冲击式压路机进行冲击碾压较为合理。
冲击式压路机是采用非圆形滚轮滚动产生冲击与揉搓相结合的压实技术,将振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率,在作业中较大的增加对土的压实能量。
在牵引拖动下,周期性的冲击地面,产生强烈的压实波,向地下深层传播,具有地震波的传递特性,因此冲击碾压处理路基Ⅰ级湿陷性黄土以提高地基承载力。
冲击碾压施工工艺如下:2.1测量放线后清理并采用平地机平整施工场地,清除地表耕植土10~50cm后平整场地。
2.2重新进行测量放样,在施工现场标出线路中线及冲击碾压的施工宽度,并将冲击碾的第一次行走轨迹(即轮印位置)标示出来。
冲击压实技术在湿陷性黄土处理中的应用
2 碾 压 遍 数 的 确 定 与 控 制
起 着 润 滑 作 用 , 土 的 内摩 阻 力 减 小 。 因此 , 使 同样 压 实 功 可 以 得 到 较 大 的 干 密 度 。 这 个 过 程 中 , 位 土 体 中 在 单
l s i he bot om ub a oe s n t t ofs gr de, i l ng t t m i ato " a e nc udi he de er n in of w t rcon e t nt, t p s s an t etl m entc he as e d he s te ont nt e .
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2 2
内 蒙 古 公 路 与 运 输 Hih a s& Tr n p ra in i I n rM o g l g w y a s o t t n n e n oi o a
20 0 2年 第 2 期
文 章 编 号 : 0 5 0 7 . 2 0 ) 20 2 .2 1 0 —5 4 ( 0 2 0 — 0 20
( 重 型 击 实 法 Ⅱ) 定 为 : ~ 4 I 经 确 0 0cn为 1 5 4 ~ 8 2/, 0 O 9 c 为 1 . 。为使 底 层 含 水 量 接 近 最 佳 含 水 量 , 工 m 28 施
采用 围陇灌溉的方法 , 即把 需 冲压 的地 段 等 分 成 小 块 , 灌 人 计算 好 的 用 水 量 。此 法 的 关键 是 控 制从 灌 水 至 碾 压 的 时 间 。 多 次 试 验 , 定 为 前 一 天 晚 1 : 0灌 水 闷 经 确 8O 土 , 二 天 1 : 0用 YZ一 1 第 0O 6碾 压 二 遍 , 2 O 1 : 0再 用 2 5 k J压 实 机 冲压 , 时 测 其 含 水 量 0 4 I 此 ~ 0cn为 1 . 28
冲击压实处理湿陷性黄土施工工法
冲击压实处理湿陷性黄土地基施工工法李庆(中交一公局第六工程有限公司,天津300451)摘要:通过冲击压实处理湿陷性黄土在张石高速公路中应用,总结冲击压实处理湿陷性黄土的质量控制要点和施工工艺,形成冲击压实工法。
关键词:冲击压实湿陷性黄土工法一、前言张石高速公路保定段涞水至曲阳分段,路线全长135.566km,经详勘阶段的勘察,查明在路线穿越区的K176+200~K264+000区段广泛分布有第四纪上更新世的马兰黄土状土,其土层垂直裂隙较为发育,具有一定程度的湿陷性.由于充分认识到湿陷性黄土的危害性,设计单位对中等湿陷性黄土采用了冲击压实、强夯、灰土挤密桩等防治措施。
由我单位承建的五合同段于2006年8月15日至2006年8月25日进行了湿陷性黄土路基冲击压实试验以便为全线大面积开展冲击压实施工提供经验,通过冲击压实试验段获取的经验与数据在后来的施工中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。
本工法为总结现场施工经验而形成。
二、工法特点我国于1995年引进冲击压实技术,其高振幅、低频率冲击碾压加大了对土石的压实功能,具有克服路基隐患的技术优势,其碾压速度快,时间短,固结均匀,在中等湿陷性黄土地基的处理中,相比较强夯、换填等工法,具有工期短,施工简便,质量可靠,节约成本等优势。
三、适用范围冲击压实技术广泛应用于浅层软弱地基的冲击碾压,湿陷性黄土地基的处理,高填石方路堤的分层冲击碾压。
在湿陷性黄土地基处理中适用于一般路段的Ⅱ级(含Ⅱ级)以下湿陷性黄土地基。
四、工艺原理冲击压路机与传统压路机相比,最大特点是其非圆形的冲击轮外形。
冲击压路机在压实作业中,由于其非圆形的冲击轮在地面上按照冲击轮边顺序连续冲击地面,相当于低频率,高振幅的冲击压实土体,并周期性的冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,从而减小路基沉降量,提高压实度和整体强度。
湿陷性黄土主要由于黄土颗粒间隙过大,在大量渗水后,使土体在自重及荷载作用下发生沉陷,冲击压实通过对黄土施加高强度的冲击力,可以有效减小或消除土的压缩性和湿陷性。
冲击碾压在湿陷性黄土路基基底处理中的应用
3 施 工参数 的确定
3 1 冲击碾 压试验 区 .
冲击碾压法处理 湿陷性黄土路基基底 , 要根据现场 的地质条 件和工程的使用要求 , 正确选用施 工参数 , 才能达到有效而经济 的 目的。本次试验段取里程为 K 2 6 -K 2 0 , 5 +10 5 +40 即长 30m、 4 宽
ra .Aco dn oteiftaine p rme t f trp r ebl yap at x u e t esterl in hpo ep r e blyc e ii t n od c rigt h i rt x e n l o i n e e a it h tr ,i g t h e t s i f h e a it o f ce d o wa m i s l mi ao t m i n a
击式压路机为高振 幅低频率 , 对深 层产生较 强 的冲击能量 , 随着
∞ 2 5
其影 响深度也逐渐增加 。 省道台运线运 ( ) 山) 级公 路路基第 三合 同段 , 城 稷( 一 起讫桩 土体密实度增加 ,
喜2 0
咖 1 5
由于地质条件差 , 要保证 工程 质量 , 经与设计单位商榷 , 决定采用
1 工 程 概 况
号为: 4 +50 K 9+10 全 长 1 .6k 沿线 大多地段路 基 K 7 0 5 6, 16 m, 属Ⅲ级 自重及非 自重湿 陷性 黄土 , 根据勘察设计部 门提供 的工程 地质勘察报告, 湿陷性黄土厚 06 . m~34m, . 天然含水量 。=1.%。 02
3 的 范 围 为试 验 区 。 2m
葶
篓
篙
2 o 4 o 6 o 踟
3 2 冲 击碾 压 试 验 .
通 常湿 陷性 黄土地基 较多采取强夯法处理 , 本标段路基 的湿 陷性黄 土地基采用 C Z 5 J冲击压实机在地表面冲碾 4 Y 2K 0遍。冲
冲击式压路机在湿陷性黄土路基处理中的应用
育, 具有一定程度的湿 陷性 ; 中 K16 0 ~K 9 十5 0 K 2 + 其 7 +2 0 18 0 , 25 60 K 8 +0 0区段 , 1- 2 9 0 黄土状土的湿陷等级为轻微 ; 9 K18+50 0~
1 工程 概况
25 1 l f 张石高速公路是河北省高速公路 网主骨架“ 五纵 、 六横 、 七条 K 2 +6 0区段黄土状土的湿陷等级为 中等。湿陷性黄土厚 3r 进行大修修复后 , 使用寿命也很短 , 在经过~段 时间的使用后 , 由 42 挖掘 机液 压 系统修 复 中的应 用 . 于磨损 , 该发动机最 后的两 道 曲轴 轴 承座磨损 严重 , 磨损 量最 大 P 4 0液压挖掘机 的液 压 系统在 长时 间使用 中, C0 使用 不 当, 处接近 1m , 并且整体轴 承座 的直 线度不 能维持 在允许 范 围之 难免将尘埃 、 污物带人 液压系 统 , 使得该挖 掘机 的液压 系统 中的 内。因此该机发动机在 以往的大修时 , 我们也 只是简单进行 了垫 三联阀 、 四联 阀阀体 、 阀芯磨损严重 , 造成 间隙较大 , 油不严 , 封 液 薄铜皮的做法来对偏差大的地方进行处理 , 但该 方法在使用过 程 压系统压力下降( 额定压力为 2 0k / n )使 得该挖掘机 的操 作 5 g c 2 , T 中对尺寸 的补差不均匀 , 造成 曲轴 轴承与 曲轴之 间的间隙不均 匀 缓慢 无力 , 更有些 阀芯 部分处 出现 毛刺现象 , 时在操 作过程 中 有 和不合理 , 即使对轴承进行研磨 , 出的间隙也是存在不均匀现 发生犯卡现象 , 重影 响该机械设备的性能 , 装配 严 使得生产能力下降 , 象 , 间隙达 0 3 m-0 81I 以上 ( 局部 .5r - . II a T T 标准 间隙为 0 0 .5mm~ 效率 降低 。在对三联 阀 、 四联阀阀体 、 阀芯进行 电刷镀修 复 , 并研 0 1 m)并且存在有椭 圆度 , .3m , 曲轴 轴承座整 体弯 曲度也没法 调 磨后 , 阀体与 阀芯之 间的间 隙得到 了有效 的恢复 , 液压 系统 的压 整, 使得该 发动机在大修后使 用周 期较短 , 般为半年 , 一 远小 于正 力也得到 了恢 复 , 且 三联 阀 、 并 四联 阀 阀体 、 阀芯 修 复后 的耐磨 常使用周期 , 大了维修成本 和使用成本 。后经 研究决定采用 电 性 、 加 硬度 、 表面粗糙度等都能 达到原来 的性 能指标 , 该挖掘机 的工 刷镀技术对该发动机的 曲轴轴承座进行 修复 , 同时对发动机 缸 作效率有 了极大的提高 , 并 在节约维修成本 的基 础上极大地增加 了 体 曲轴轴承座整体直线度进行修复 , 于是对该 发动机缸体 曲轴轴 企业的经济效益。
冲击碾压法在客运专线湿陷性黄土地基处理中的应用
3 冲 击碾压 的 工作 原 理
冲击 碾 压 技 术 是 一 种 由牵 引 车 带 动 非 圆形 轮 滚 动 ,多 边 形 滚轮的大小半 径产生位 能落差与行驶的动能相结合 沿地面对土 石材料进行静 压、 揉搓 、 冲击 的连续冲击碾压作业 , 形成高振 幅 ,
图 1 冲击压 实工艺流程框图
的增 加 , 使路基 由上至下碾压而增加密实度 , 形成厚 1  ̄ .m , 0m 1 5 的加同层 , 起到路基基底持力层的作用。 冲击 压路机较常规压路 机有不 同的压实工艺 , 基本上不采用 现有压路 机压半轮或部分重叠碾 压的施工方法 , 而是按冲击力 向 土 体 深 层 扩 散 分 布 的 性 状 , 出 新 的冲 击 碾 压 方 法 与施 工 工艺 。 提 冲击压路机双轮各宽 09/ .1,两轮内边距 11 1 . m,行驶两次为一 7 遍 , 冲碾宽度 4m。每次冲击力按 冲碾 轮触地面积边缘与地表 其 以( 。 /2夹角向土体 内分布土压力。 4一 5 ) 每遍第二次的单轮 由第 次两轮内边距 中央通过 ,形成 的理论冲碾间隙双边各 01 . m。 3 当第二遍的第 一次向内移动 02 . m冲碾后 , 即将第一遍 的间隙全 部碾压。第三遍再恢复到第一遍 的位置 冲碾 , 依次进行至最终遍 数 。 于 纵 向 排 列 碾 压 , 遍 应错 开 1 对 每 1 长 , 样 每 次 冲击 工 作 6周 这 而波峰 , 有利于冲击点的满布 、 均匀 , 增强冲压 整体效果 。软土路 基地段一般 冲碾 2 ~ O遍 就可 以使路 基形 成厚 1 — . m
本段 客 运专 线 属 冲积 平 原地 貌 , 形平 坦 丌 阔 , 地 高程 5 .5 5 6 m, 地表多为旱地 , 以高填方通过。 线路 本 段 上 覆 第 四 系 全 新 统 人 工 填 筑 土 ,第 四 系 上更 新 统 冲洪 积层黄土质粉质黏土(582 : 浅黄 、 黄 色 , 塑 , 粒含量 1- ' )为 - - 褐 硬 粉
冲击碾压技术在湿陷性黄土路基整治中的应用
描 , 现其微结 构有 显著 差异 ( 图 3 。 发 见 ) 原状 黄 土为 絮凝 状 、 架 大孑 结 构及 支 架一 镶嵌 支 L 过渡结 构为 主 , 粒间 孔隙较 大 , 矿物颗 粒多 为棱 边 粗
接触 ; 压实 功较低 时原 来 的 絮凝 状微 胶 结 结构 改 变 为 镶嵌结 构 , 碎屑接 触之 间的孑 隙明显 减少 , L 颗粒表 面的
经 过 冲击 碾 压 处 理 后 , 基 黄 土 的 颗 粒 组 成 变 化 路
胶结物 剥落 ; 压实 功较 大 时 胶结 物 质 原来 的 骨架 完 全 被破 坏 , 粒表 面的胶结 物脱 落并填 充到孔 隙 中 , 颗 原来 颗粒 相互 镶嵌 的形式破 坏 , 粒重新 排列 , 颗 土体 由原来
1 现 场试 验 方 案设 计
冲击碾压 技术 的作用 机理 主要是利 用 冲击 压实 机
的三 叶凸形轮 在轮胎 式或履 带式牵 引机 车快速 拖动 下 运动 , 在局部 面积上 发生 了瞬间 的竖 向振动荷 载 , 动 振 荷载 向路基快 速传递 能量 , 使土体 的压 实度增加 。
在 试 验 点 连 续 选 取 2 0m平 整 试 验 场 地 , 两 段 , 0 分
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铁 道 建 筑
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Ral y En ie rn i wa gn ei g
S pe e , 0 8 e tmb r2 0
文 章 编 号 :0 319 (0 8 0 . 7 .2 10 .95 20 )90 80 0
冲 击 碾 压 技 术 在 湿 陷 性 黄 土 路 基 整 治 中 的 应 用
义。
关 键 词 : 击 碾 压 路 基 微 结 构 湿 陷性 冲
中图分类 号 :231 U 1. 4 文 献 标 识 码 : B
冲击碾压和强夯法在湿陷性黄土路基中的应用
湿陷类型 计算 自 重湿陷量 △
总湿陷量 A s
4 冲击 碾压和 强夯 法在处理 湿 陷性 黄土 中的设计 要点
4. 冲 击 碾 压 1
mm
1 根据拟建项 目的工程地质勘察资料和水文资料 , ) 对湿陷性
非自重湿陷性 自 重湿陷性 A 0 z ≤7 7 <A s 5 A 5 0 z≤30 z>3 0 I( 轻微) Ⅱ( 中等) Ⅱ( 中等 ) Ⅱ( 中等) * Ⅱ或Ⅲ Ⅲ( 严重) Ⅲ( 严重) Ⅳ( 很严重 )
6m 5 ~2 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 , 局部液 土体 化, 在夯击 点周围产生裂隙 , 良好 的排水通道 , 隙水 和气体 形成 孔
特性——湿陷。 逸 出, 使土粒重新排列 , 时效压密达到 固结 , 经 从而提高地基 承载 由于湿陷性黄土具有大孔隙及 垂直节理等特殊 构造 , 故其垂 力, 降低其压缩性的一种有效地基加 固方法| 。强夯法 的有效加 4 J 直方 向的渗透性较水平 方 向大 , 土体 经压实 后大孔构 造被破 坏 , 固深度应根据现场试夯或 当地经验确定 。一般情况下 , 对湿陷性 其透水性也大 大降低 。此外 , 粘粒的含量会影 响湿陷性黄土的渗 等级为 Ⅱ级 以上 自重湿 陷性黄土 , 可采用强夯法进行处理 。 透性 , 而对地基工程产生一定 的影响 。 2 湿陷性黄土 的湿陷等级。应根据湿陷量的计算值和 自重湿 ) 陷量的计算值等因素确定。湿陷性黄土地基 的湿陷等级见表 I 。
冲击 碾压 和 强夯法 在 湿 陷性 黄 土路 基 中 的应 用
周 广 利
摘 要: 结合 湿陷性黄土 的工程特性及湿 陷等级 , 分别 介绍 了冲击碾压和强夯法在湿陷性黄土处 理 中的湿 陷性 , 阐述 并 了两种方法在处理湿 陷性黄土 中的设计 要点 , 工工 艺及质量控制措施 , 出冲击碾压和 强夯法能有效处理 湿陷性黄土 施 指
冲击碾压对湿陷性黄土路基处理的影响
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冲击砚压与干密度关系曲线
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参考文献
【 顾绳谷. 电机拖动基础.北京:机械工业出 j l 版社, 1998 . 2 [ ] 焦振学. 机床电气控制技术.北京:北京理
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wwwccccn冲击碾压对湿陷性黄土路基处理的影响河北省廊涿高速公路筹建处内容提要在道路施工中对于湿陷性黄土路基的特殊地质采用冲击碾压进行处治以保证道路路基的质量关键词冲击碾压湿陷性黄土路基处治在湿陷性黄土路基地段在地势相对平坦湿陷性不大在ii级内的湿陷性黄土可以采用冲击压路机进行冲击碾压来对特殊地质进行处治
冲击碾压技术在湿限性黄土路基的应用
冲击碾压技术在湿限性黄土路基的应用一、冲击压路机的产生与发展压实机具的发展是从夯和碾发展而来的。
中国古代用“夯”的记载首见西汉农学家汜胜的《汜胜之书》(成书于公元前32-7年),书中将畜力牵引“碾”压实土壤的工具称为“碌碡”。
清朝为满人学汉文而编写的《六部成语●工部》中有“夯硪”一词,称“以木筑地曰夯,以石压地曰硪”。
“硪”就是用石碾镇压土壤,描述为“堤根浮土,务要划平夯硪坚实,筑堤层硪取基坚定也”。
但将夯和碾压结合在一起的压实机的发明却在20世纪初出现在国外,自1883年美国人史密斯●米勒开始有十几位发明家都在从事相关发明,首先发明了圆碾型压实机。
大约半个世纪之后,1953年南非人Jacobus提出了多边形压路机方案,1959年获得专利。
上个世纪八十年代中期,作为商业应用的四棱柱碾是澳大利亚博能公司的产品,1990年3曰德国《建筑机械服务》杂志介绍了该机的工程使用性能。
1992年11月中国《建筑机械》杂志在国外技术专栏里以译文的方式予以报道。
1995年南非压实设备技术有限公司(贸易名称为LAND PAC,简称蓝派公司)将其“三边形”和“五边形”冲击压路机引入中国大陆,并于当年秋在黑龙江哈同公路进行演示。
1997年3月河北工业大学和唐山专用汽车厂联合研制冲击压路机,1998年底试制成功并进行施工试验。
2001年5月2日中国专利局批准了一个“复合式冲击压实机”的发明专利(授权公告号CNⅠ065306C),该发明的要点是三边形冲击轮。
二、冲击压路机的参数1、冲击能量现有冲击压路机冲击轮的质量范围在6000~13000Kg之间,计算静态能量在12~30KJ之间。
2、冲击力一般25KJ冲击压路机,其双轮净重为12吨,作业行驶速度为12Km/h,根据冲量定理计算,其冲击力越为2000KN(即200吨)。
3、影响深度目前冲击压路机产品介绍中一般的注明影响深度为1~5m。
在河北宜大高速、浙江嘉兴路段进行冲击压实检测时,分别得出了4.1m、2.5m的检测结果。
冲击碾压在湿陷性黄土路基施工中的应用
冲击碾压在湿陷性黄土路基施工中的应用我国的西北地区是黄土分布较广泛的地区,特别是湿陷性黄土所占的比例较大,面积分布比较广。
这种土的特点是遇水后在一定的压力作用下,被水浸湿后土的结构受到破坏而迅速变化,发生的自然下沉,称为湿陷性黄土。
冲击碾压最初应用于软弱土地基的加固,经过多年发展及应用,在加固湿陷性黄土地基方面得到较为广泛的应用,具有效果显著、施工简便、设备简单及经济节约等优点。
标签:冲击碾压;湿陷性黄土;路基施工我国的西北地区是黄土分布较广泛的地区,特别是湿陷性黄土所占的比例较大,面积分布比较广。
这种土的特点是遇水后在一定的压力作用下,被水浸湿后土的结构受到破坏而迅速变化,发生的自然下沉,称为湿陷性黄土。
这种土的特点是液限低,粉砂含量大,这种地域性的土质特性给公路建设施工造成许多的困难。
近年来,雨量较多,公路水毁比较严重,所以对黄土地基的施工,首先要求黄土填料的CBR值满足施工技术规范,另一方面就是要对湿陷性黄土的地基进行强夯或冲击碾压,消除施工后的下沉量。
本文仅以冲击碾压为试验对象。
研究冲击碾压对湿陷性黄土的地基的处理效果,以期评估冲击碾压对湿陷性黄土施工的可行性和适用性。
1.工程概况湿陷性黄土具有土体多垂直大孔、结构松散和土颗粒间的联结凝聚力在遇水即降低或消失等特性,是黄土产生湿陷性的内在因素。
承受外部压力及遇水是产生湿陷性的外部条件。
针对湿陷性黄土的以上特征进行处理加固,改善土体特性及内部结构,增大密實度及承载力,减少压缩性及渗水性,达到消除及控制其湿陷性的发生。
路线全长26.62公里。
路线所经区域属陕西关中平原中部,地势平坦、开阔、海拔355--400米,属渭河及其支流的漫滩和陆地,区内人工沟、渠纵横分布,属平原丘陵地带。
2.工程地质根据勘测资料提供的工程地质,沿线以粉质(中)低液限粘土为主,冲洪积成因,层次清楚,土质均匀,结构致密,粉沙含量较大。
其工程地质条件为轻微非自重湿陷性黄土,根据设计要求及工程实际情况,拟采用冲击碾压对湿陷性黄土地基进行处理。
浅谈用冲击夯压实治理湿陷性黄土地基
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浅 谈 用 冲 击 夯 压 实 治 理 湿 陷 性 黄 土 地 基
李 涛 , 高 莹
冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用
【作者简介】许光(1985~),男,河北石家庄人,高级工程师,从事道路桥梁研究。
冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用Application of Impact Rolling Technology in the Treatment ofCollapsible Loess Subgrade许光(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司第四分公司,石家庄052160)XU Guang(The Fourth Branch of Shijiazhuang Road and Bridge Construction Group Co.Ltd.,Shijiazhuang 052160,China)【摘要】为研究冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用,论文依托实际工程,详细阐述了冲击碾压施工技术的工程特性,重点研究了冲击碾压施工技术的要点,并及时对湿陷性黄土路基碾压质量进行检测,为消除现场安全隐患,提出冲击碾压施工中需注意的安全事项。
【Abstract 】In order to study the application of impact rolling construction technology in the treatment of collapsible loess roadbed,this paper,relying on practical projects,elaborates the engineering characteristics of impact rolling construction technology,focuses on the key points of impact rolling construction technology,and timely tests the rolling quality of collapsible loess roadbed.In order to eliminate potential safety hazards on site,safety matters needing attention in impact rolling construction are proposed.【关键词】高速公路;湿陷性黄土;路基;冲击碾压【Keywords 】expressway;collapsible loess;subgrade;impact rolling 【中图分类号】U419.4【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2024)04-0160-03【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2024.04.2531引言高速公路建设项目中,路基工程施工质量需严格控制,否则会影响整个公路的施工质量,处理公路路基时,需综合考虑地质岩性、气候条件、交通流量等因素[1]。
浅谈冲击碾压技术在湿陷黄土路基施工中的应用
浅谈冲击碾压技术在湿陷黄土路基施工中的应用摘要:本文针对银百高速(G69)甜永段某项目黄土路基湿陷性的地质特点及情况,提出采用冲击碾压技术进行地基处理及路基填筑的施工方案;介绍了冲击碾压技术的工艺流程及技术要点,并结合甜永段高速公路建设实际环境情况、业主要求等,对冲击碾压技术、工艺质量、控制要点进行总结,为类似工程施工提供了借鉴。
关键词:高速公路、冲击碾压、湿陷性黄土、路基1 概述甜水堡至庆城至永和高速公路是国家高速公路银百高速(G69)的一部分,路线北接宁夏规划的银川至环县甜水堡镇(宁甘界)高速公路,南与陕西咸旬高速公路延伸段衔接,形成北通银川,南接西安的省际间快速联络通道。
甜永试验二标合同段线路总长11.874km,其中路基长度6.91km,占路线总长的58.3%。
本项目建设地点位于甘肃省庆阳市环县境内。
工程区湿陷性黄土分布广泛,岩性主要为第四系全新统的冲洪积黄土状土及第四系上更新统的马兰黄土层,孔隙含量高,地基湿陷性等级为Ⅰ~Ⅳ级自重及非自湿陷性(Ⅰ、Ⅱ级为主)。
地基处理是路基填筑最重要的环节,尤其影响后期路基填筑质量及下沉量的控制。
本文结合银百高速甜永段施工实际情况及甘肃省公航旅集团文件要求,对大部分湿陷性黄土地基处理采取了冲击碾压处理方法,并在施工中不断总结、优化,形成成熟的施工工艺技术,为同类型湿陷性黄土路基施工提供施工参考经验。
2 黄土特性及冲击碾压原理2.1 黄土特性甘肃地区黄土宏观特性为第四系沉积物,粉粒为主,具有多孔性、大孔性,垂直节理和架空孔隙发育,透水性较强;微观特性由单粒、集粒或凝块等骨架单元共同形成的空间结构体系;天然状态的工程特性为密实度较低,孔隙比大,抗水性弱,压缩性中等,水敏感性强,易产生湿陷变形。
2.2 冲击碾压原理冲击碾压是采用冲击压路机的非圆形(一般是由曲线为边而构成的三、四、五等正多边形)压实轮在牵引或自行驱动力作用下滚动,对碾压面进行周期性冲击碾压,压实轮在滚动中产生集中的冲击能并辅以滚压、揉压的综合作用,使土石颗粒之间发生位移、变形和剪切,从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实。
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冲击碾压在湿陷性黄土路基施工中的应用,土建水利-
王之伟ﻭ
(河南省漯周界高速公路有限公司,河南周口466000) ﻭ
1冲击碾压的原理和特点ﻭ
冲击压实技术是采用配有多边形压实轮的冲击式压实机,在滚动中通过多边形压实轮大小半径之间的位能落差,产生具有地震波传播特性的集中冲击能,并辅以滚压、揉压的综合作用,使土体深层随着冲击波的传播而得到压实。
它可使有些土石材料性状有效压实厚度达 1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,且冲击压实机的碾压速度较振动压实机提高了两倍。
ﻭ
2冲击碾压前的准备工作
2.1碾压前对清表后的路基进行放样,放出边线,为保证路基边部压实度,每边超出设计宽度0.5m。
ﻭ
2.2含水量视土的塑性指数大小,宜控制稠度不小于1.1-1.2,否则厚80-100cm土层冲压会形成弹簧土,无法压实。
3冲击碾压前的准备工作
3.1冲击压实机应选用最大瞬间冲击功率不小于25KJ以上机型,冲压压实行走速度应不得小于12Km/h;冲击压路机行驶两次为一遍。
每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m。
当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后,即将第一遍的间隙全部碾压。
第三遍再恢复到第一遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。
3.2冲击时自边坡坡脚外1m处开始逆时针行驶,以冲压面中心线为轴转圈,
而两轮按纵向错轮冲压,全右幅排压后再自行由外向内冲压。
冲击压路机以不小于10km/h行驶速度工作,冲压时注意冲击波峰,错峰压实,冲压5遍后应改变冲压方向。
ﻭ
3.3冲击压实工作在白天8时-18时进行,冲压时要及时对路基适量洒水,洒水量要确保冲压时不扬尘为原则。
ﻭ
3.4碾压的过程中要注意冲击碾压若干遍后,工作面起伏过大,地面会成波浪状,会产生跳车现象,继而影响车速和冲击效果,应停止冲压,用平地机刮平后用压路机静压1遍再用压路机强振2遍后继续施工,并视土质含水量和扬尘状况适时洒水。
ﻭ
4压路机的标定和冲击力的计算
冲击碾压设备采用的是南非蓝派公司研制开发的25KJ冲击式压实机,配备三边形压实轮。
辅助设备有平地机、洒水车和光轮压路机。
4.1冲击式压实机的标定
25KJ冲击压实机的压实能力是以压实轮与内组件的质量m及压实轮像量半径差值h所产生的势能E来标定的。
E=mgh式中m-动力部件的质量(kg),取m=12t;G-重力加速度,取g=9.8m/s2;H-轮子外半径与内半径的差值,h=0.22m;由此可得:E=12*9.8*0.22=25(KJ)ﻭ
4.2冲击力的计算
当压实机行走时,压实轮对地面的冲击力与压实轮转动的线速度有关,压实机的速度控制在12-15Km/h,计算出冲击速度为3.33m/s,取作用路程为0.0333m,则冲击作用时间t=0.001s,按动量与冲量的原理计算冲击力N:
N=m(V0’-V0)/t=4000KJ
式中V0’-冲击初速度(m/s)ﻭ
V0-冲击末速度(m/s)ﻭ
t-冲击作用时间(s)
N-一般在2500-4000KJ之间,以这样大的低频高幅冲击能力作用于土体,使土体得到最大限度的压实。
ﻭ
5施工参数的确定
冲击碾压法采用的是一种新型压实设备,目前还没有成熟的理论和设计计算方法。
用冲击碾压法处理湿陷性黄土地基,一定要根据现场的地质条件和工程要求,正确选用各个施工参数,才能达到有效而经济的目的。
本工程取100m长的范围为试验区。
通常湿陷性黄土地基多采用夯法处理,本工程采用25KJ冲击压实机在地表面冲碾20遍处理。
冲击式压路机为高振幅低频率,对深层土产生较强的冲击能量。
随着土石密实度的增加,其影响深度也逐渐增ﻭ
加。
冲击压实以实测沉降量的变化为主,同事采用灌砂法进行密实度检测,以确定合理的碾压遍数。
5.1下沉量的检测
为了总结施工经验,收集基础数据,指导大面积非自重湿陷性黄土地区路基的施工,试验段共布设10个测试横断面(每10m一个测试断面),每个断面3个测点(左、中、右)。
分0-10遍、11-15遍、16-20边21-25遍进行测试,冲击碾压20遍、25遍后,分别用水准仪检测沉降量法、环刀法、灌砂法、表面波法、贝克曼梁法、承载板(CBR)法,动态圆锥贯入仪(DCP)法和落锤式弯沉仪
(FWD)法等对该段路基基底进行地基下沉量、干密度、湿陷系数、弹性模量等指标的检测。
对试验段对所布设的10个测试横断面,每个断面的左、中、右侧测点的平均沉降量如下:ﻭ
线路左侧10个测点的平均沉降量:碾压20遍的沉降量s20=18.09cm,碾压25遍的沉降量s25=18.45cm,Δs=s25-s20=0.36cm:线路中间10个测点的平均沉降量:s20=18.48cm,s25=19.19cm,Δs=0.71cm:线路右侧10个测点的平均沉降量:s20=18.52cm,s25=19.11cm,
Δs=0.59cm。
ﻭ
5.2密实度的检测ﻭ
冲击碾压20遍后采用灌砂法测定地面以下20、70、90、120cm深度处的压实度,干密度、含水量、测试结果见表1。
ﻭ
表1用灌砂法测定不同深度处的干密度、含水量和压实度土体冲碾20遍后,土的沉降量基本稳定,土的压实度、干密度等性能指标都得到很大提高,地表下的120cm内黄土路基平均压实度达到90%以上,黄土的干密度由原来的βd=1.38g/cm3提高到1.74g/cm3,其湿陷系数由0.053将为0.002,消除了湿陷性,地表下黄土路基1m内平均弹性模量E达到80Mpa以上,在路基基底以下2m内经冲击压实后,形成连续、均匀、密实的加固硬层,其技术指标已完全符合黄土地基加固的质量要求。
由此可见采用冲击碾压法进行湿陷性黄土地基处理是切实可行的,能将高深度原地基压实。
由此确定施工参数为:冲击压实遍数为20遍。
6冲击碾压施工
6.1施工工序ﻭ
冲击碾压的施工工序为:场地放样→场地清理→场地周边保护→对碾压前得压实度、高程的测量进行记录→洒水车洒水、平地机刮平、压路机静压(场地长
度≮100m)→冲击碾压3遍(速度>12km/h)→平地机刮平,洒水车均匀洒水,压路机静压→冲击碾压5~8遍(速度>12km/h)→平地机刮平、压路机静压→冲击碾压累计20遍→平地机刮平、压路机静压处理→检测20、70、90、120c m深度处的密实度及高程→如符合设计值则进入下道工序,如低于设计值则增加冲击碾压遍数。
ﻭ
6.2施工注意事项
6.2.1该段路基属填方路段,地势平缓,冲击碾压施工前要依据边线放样做好清表工作。
6.2.2冲击碾压前,记录好清表前的的地面高程,水准点、中桩位置原始资料,以便用前后数据进行对比,以确定冲击压实后的沉降量。
ﻭ6.2.3为防止震动及土体侧向变形对构筑物的挤压破坏,冲击压实时冲压机距涵洞边缘保持2m净距,与明涵台保持5m净距。
本路段两侧30m内均有民房,所以在施工段两侧挖深1m、宽30cm隔振沟。
ﻭ。