高速公路施工论文道路施工技术论文

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湿陷性黄土强夯加固施工技术浅析

摘要：结合闻合高速公路湿陷性黄土路基施工的实际，介绍了在该项目路基施工中强夯施工的影响范围、适宜土质、加固原理，为类似路基施工提供一些借鉴经验。

关键词：强夯加固影响范围适宜情况

1工程概况

闻喜东镇至临猗孙吉高速公路LA4合同段（简称闻合高速公路LA4合同段）位于闻喜县境内，桩号范围为K15+000～23+000，全长8km。该标段路基土质多数属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土，工程采用强夯法对路基土体进行加固处理，以消除路基范围内黄土的湿陷性，提高路基承载力。

2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δs≥0.015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。

3强夯法加固特点

使用工地常备简单设备；施工工艺简单；适用土质范围广；可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2～5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2～10倍，加固影响深度可达6～10m；功效高，施工速度快较换填和桩基缩短工期一半；节省加固原材料；节省投资，比换土回填节省60%费用；与预制桩加固地基相比可节省投资50%～70%；与砂桩相比可节省投资40%~50%。

本项目强夯处理采用1500KN·M的夯击能，以梅花型夯击，采用1.6倍锤径左右的点距。第一遍夯击为主夯点，第二遍夯击为副夯点，第二遍与第一遍的时间间隔不小于7天。夯击单点在满足下列条件中a，b两项时可以止夯：a最后两击的平均夯沉量不大于5cm，b单点夯击次数第一遍不小于4击，第二遍不小于5击。第三遍采用夯击能为600KN·M满夯夯平，夯点搭接1/4D，满夯与第二遍之间的间隔时间不小于7天。

4夯击法的原理及影响范围

4.1夯击法的原理

夯击法是用起重机械将大吨位夯锤起吊到6～30m高度后自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的

冲击应力，迫使土层空隙压缩，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，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种地基加固方法。

4.2有效加固深度

由动力学理论和波动理论可知，能量是由波来传播的，而波在土体中的传播引起了土体的运动，因此可以认为土体中质点速度为零处即为能量消减为零处，此处距夯点的垂直距离即为强夯影响深度。强夯影响深度的计算可以根据运动力学理论近似求解。工程实践表明强夯影响深度大于强夯加固深度，为检测强夯法加固效果，在施工现场进行了测振试验。

根据实测数据，绘出波速离夯点的距离关系图和振动波加速度与离夯点的距离关系图。

根据相关资料和本项目中的实测数据，一般民房（无抗震设防的砖房及土坯房），强夯振动的安全距离宜在90m；对于扩大基础的钢筋混凝土结构（涵洞），强夯振动的安全距离宜在50m；对于采用桩基础的桥梁，强夯振动的安全距离宜在30m。在闻合高速公路LA4合同段k22+400处线路右侧有几排民房，80m范围内的墙体都有不同程度的裂缝，距离公路越近，破损也越明显，在90m以外的民房基本上无扰动。

采用强夯法处理湿陷性黄土路基的主要目的是消除场地内的黄

土湿陷性，并在一定深度范围内加固土体，从而使得在这一深度内土层的密实度、抗渗性以及强度指标都能达到规定要求，所以检验强夯加固效果的一项重要指标就是有效加固深度。

4.3强夯加固参数和施工参数

强夯地基承载力特征值为≥200kPa，Eo=10MPa；加固影响深度≥8.0m。根据建筑物结构类型及设计要求，按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91），分三遍夯击。

5夯后路基承载力检验

为了对夯后路基加固深度和承载力进行评价，采用标准重型动力触探方法，以每贯入0.1m所需的锤击数来确定地基承载力。实验选取路基为填方段原地面，第一次点夯已经完毕，第二次点夯尚未进行，具体测试结果见表3动力触探实验结果。从表中数据可以看出，测试段路基土强夯前土体承载力为190kPa和200kPa，而强夯后夯点土的承载力分别为265kPa和286kPa，比夯前土均有不同程度的提高。强夯重力触探原位测试结果比较真实地反映了夯后路基不同深度的承载力变换，直接反映了强夯加固效果及其影响范围。

参考文献：

[1]王兰民.黄土动力学.地震出版社.

[2]孔位学，陆新.强夯法加固软土地基有效加固深度研究.四川建筑科学研究.

[3]左名麟.振动波与强夯法机理.岩土工程学报.

[4]金常海.强夯的影响深度问题.岩土力学.

[5]JGJ79—2002，建筑地基处理技术规范[S].