1 濕陷性黃土地基處治技術研究 1黃土高原濕陷性黃土路基工程地質分區2濕陷性黃土的工程地質特性3濕陷性黃土地基處治技術研究4濕陷性黃土地基處治技術推薦方案 2 黃土高原濕陷性黃土路基工程地質分區 按照 濕陷性黃土地區建筑規范 GB50025 2004 中的劃分方案 將黃土高原自東向西劃分為 區 隴西地區 隴東 陜北 晉西地區 區 關中區 區 山西 冀北地區 區 河南地區 區 冀魯地區 以及 區 邊緣地區 分區界線見圖 3 濕陷性黃土的工程地質特性 1 粒度組成 由北向南 Q3 晚更新世 新黃土的砂粒含量逐漸減少 粉粒和粘粒含量增加 由西向東 砂粒含量減少 粉粒和粘粒含量增加 2 液 塑限 由北向南 Q3新黃土的液限和塑性指數逐漸增加 3 由西向東 Q3新黃土的天然含水量 干密度 液限和塑性指數均有增加趨勢 而孔隙率則相反 4 由西北向東南 Q3新黃土的微結構由支架大孔半膠結結構向鑲嵌微孔半膠結結構或凝塊膠結結構過渡 5 黃土的濕陷性 濕陷性是黃土在一定壓力下受水浸濕 土的結構迅速破壞 并發生顯著附加下沉的性質 在黃土分布區 具有濕陷性的黃土約占3 4左右 主要是晚更新世的 Q3 新黃土以及全新世 Q4 的黃土狀土 4 濕陷性黃土地基處治技術研究 5 濕陷性黃土地基處治技術研究 選擇依據根據濕陷性黃土地基處理前后主要物理力學性質指標的變化以及黃土地區典型路段的處置經驗 選擇濕陷性黃土地基處理方案的依據為 1 地基淺層黃土濕陷性消除 2 處理后地基承載力滿足填方荷載要求 3 地基處理后路基沉降變形在容許范圍 4 考慮路基綜合排水措施 6 濕陷性黃土地基處治技術研究 推薦方案 研究表明 路基黃土的濕陷系數與壓實度 干密度 空隙比及壓縮模量具有明顯的規律性 當壓實度大于85 后 濕陷性幾乎消失 而干密度超過1 6g cm3以后 黃土已沒有濕陷性 當空隙比小于0 8之后 濕陷性消失 壓縮模量大于12MPa時 路基黃土的濕陷性消失 7 濕陷性黃土地基處治技術研究 現場試驗場地地質概況場地位于閻禹高速公路K164 500 富平段 和K14 396 韓城段 兩處 根據探井資料得知 兩試驗點地層大致相同 主要為第四紀晚更新統馬蘭黃土 厚度10 15m 和中更新統離石黃土 孔隙發育 結構疏松 具有高壓縮性和自重濕陷性等特征 處理方案 振動碾壓 沖擊碾壓和強夯 8 濕陷性黃土地基處治技術研究 處理方案設計 選取適宜的區段 分別采用4遍 8遍 12遍振動碾壓 振動碾壓采用1 6輪距錯輪振動碾壓 嚴格控制每一次錯輪輪距 壓路機行駛速度和每碾壓一遍的沉降量 9 濕陷性黃土地基處治技術研究 處理方案設計 24遍 42遍沖擊碾壓 采用排壓法 縱向相錯1 6的輪周距 橫向輪緣相互重疊20 30cm 嚴格控制牽引機的行駛速度 不超過12km h 和每遍間歇時間 10 濕陷性黃土地基處治技術研究 處理方案設計 600kN m 1000kN m 1600kN m 2400kN m強夯采用方格網狀式布點 單點夯擊 11 濕陷性黃土地基處治技術研究 處理效果檢測 12 濕陷性黃土地基處治技術研究 濕陷系數的變化路基黃土處理前后濕陷性系數的區域性變化規律統計表 13 濕陷性黃土地基處治技術研究 14 濕陷性黃土地基處治技術研究 黃土路基處理前后的沉降變形特征 地基的沉降變形會引起公路填方路基的不均勻沉降 造成路面斷裂 塌陷等破壞現象 影響公路的正常運營 因而在公路地基處治時 必須考慮處理前后的路基沉降變形規律 總結了振動碾壓 4遍 8遍和12遍 沖擊碾壓 24遍和42遍 以及強夯 600kN m 1000kN m 1600kN m和2400kN m 三種處理方法后路基沉降量的主要變化特征 15 濕陷性黃土地基處治技術研究 16 濕陷性黃土地基處治技術研究 17 濕陷性黃土地基處治技術研究 強夯處理后各地區黃土地基變形沉降量 cm 18 19KN cm3 18 濕陷性黃土地基處治技術研究 結論 通過上表分析得知 黃土地基經振動碾壓8 12遍后 高度小于3m填方路基的最大沉降量為4 5 6 72cm 經過沖擊碾壓24遍后 3 6m高填方路基的最大沉降量不超過15cm 經沖擊碾壓42遍后 6 10m高填方路基的最大沉降量不超過30cm 結論一 對于10m以上的高填方路基 不管采用沖擊碾壓 還是用強夯 其最大沉降量均超過30cm 不能滿足規范要求 需采取換填或灰土擠密樁處置 19 濕陷性黃土地基處治技術研究 結論二 三種處理方法均可消除淺層黃土的濕陷性 振動碾壓的影響深度最小 有效處理深度為0 60m 強夯處理效果明顯