红粘土填方路基强夯加固效果检测与分析

介绍了宜(章)—凤(头岭)高速公路红粘土填方欠压实路基现场强夯补强方案及其实施情况,结合现场试验的夯击沉降观测、压实度测试、钻孔取样、标准贯入和相应的室内土工试验,对红粘土路基强夯处治效果进行了检测。试验结果表明:强夯处治使填土路基得到有效夯实,表层压实度提高到90%以上,含水量降低,土体抗剪强度明显提高,有效加固深度为6.4 m。红粘土路基强夯加固影响范围为椭球体,其沿深度方向影响较大,而侧向影响范围小。最后,结合万有引力定律与能量守恒原理,对夯沉量与夯击次数之间的相关关系进行理论分析,建立了夯击次数和夯沉量之间的关系式,通过与现场夯沉量的对比分析表明该式计算结果与实测数据较为吻合。     

强夯法在昌九高速拓宽工程中的应用研究

以强夯法在昌九高速拓宽工程中的应用为例,通过经验公式与规范标准初拟液压夯实、落锤夯实等施工参数,并根据现场试夯试验结果,分析优化强夯施工参数,确定试验段液压强夯与落锤强夯的施工工艺。结果表明,试验段结合部位置以单点夯击18次为35kN高速液压夯机的最佳夯击次数,可使累计夯沉量总体占比95%,同时补强后的土体压实度达到94%,满足规范中压实度标准;通过对比分析2种不同夯击方式作业的试验结果,可知采取重锤低落距方式进行落锤强夯对土体加固效果较好,并确定了试验段强夯工艺。     

基于压实度控制的旧路堤夯击能确定方法研究

采用强夯法处理高速公路改建中旧路堤压实度偏低的问题,满足压实度规范要求的夯击能的确定是路堤强夯的关键问题。以威乳高速公路改建工程为依托,用动态有限差分法对夯锤与路堤的相互作用过程进行了动态模拟,基于压实度控制标准,确定强夯影响深度与平均竖向残余应变的关系。采用量纲分析法和数值分析法确定夯击能与各土力学参数的关系,从而对威乳路试夯结果进行一般性推广,得到了不同高度路堤夯击能确定方法。     

土石混填路堤强夯加固范围研究

基于常(德)吉(首)高速公路湘西段土石混填路堤强夯加固的大型现场动应力测试的试验成果,通过分析影响强夯加固范围的锤重和落距(夯击能)、夯锤面积、夯击次数、土体类型、干重度、含水量等各种因素,采用量纲分析结合选取修正系数的方法推导出了土石混填路堤强夯加固深度的计算公式;并根据泊松比的定义,建立了强夯加固范围的计算公式.最后通过与已有研究资料和工程实测有效加固深度的对比验算,表明该公式的计算结果与实测结果较吻合.     

强夯法补强加固土石混填路堤施工参数的确定

常吉高速公路强夯补强加固路基的现场试验,通过建立强夯土体变形的理论分析模型,得到了夯沉量与孔隙率、压实度和夯距的关系.并提出了确定夯锤重、落距、最小夯沉量、夯击次数、夯距等强夯施工参数的流程.     

强夯压实法试验研究

为了研究强夯压实法压实效果及其特性,文章结合达渝高速公路施工进行了填方路堤强夯试验。试验结果表明:填料碾压情况良好情况下,在强夯施工前后填料密实度无明显提高;对于压实情况不好的地基,其夯击后密实度提高水平较大。开始几击的沉降量较大,随着夯击次数的增加,其夯沉量逐渐趋于稳定。采用最小夯击6遍,夯击沉降差小于5cm控制是适合的。对路基土石混合填料,采用强夯处理是可行的,其加固效果也比较均质、粘性土好。强夯后,夯坑的主要变形为垂直变形。夯坑周围的隆起量不大(小于)12cm。在夯击到5～6遍,坑底变形逐渐趋缓,坑周遍隆起量开始增加。     

高填方路堤强夯加固模式及有效加固范围初探

强夯加固模式及有效加固范围是高路堤强夯设计的关键因素。依托泸州空港路土石混填20m高路堤6000k N·m能级强夯加固工程,通过分析土石混填路堤夯坑地面的沉降变形特征,提出了一种圆柱型加固模式;系统总结了规范估算法、现场波速试验、有限元计算三种确定有效加固深度的技术手段,并通过瑞雷波波速试验进行了强夯有效加固深度的原位测试,利用能够避免动力波反射的无限元边界开展了4000k N·m、6000k N·m和8000k N·m夯击能条件下的有限元强夯模拟试验;夯击能为6000k N·m工况下三种方法所获得的强夯有效加固深度分别为9.5m~10.0m、10m和15m,不同方法间具有较好的一致性,获得了该夯击能下土石混填路堤的梅纳修正系数α为0.41,水平向有效加固范围为2倍夯锤直径。研究成果为高路堤强夯的处治和设计提供了有益参考。     

山区高填路堤强夯快速施工效果研究

依托十堰地区某山区一级公路项目,探索采用松铺层厚4.5 m+4000 kN·m强力夯实的快速施工方法,研究路堤强夯施工的有效加固深度影响范围、土体变形特征及加固效果。运用ABAQUS建立数值计算模型和现场反开挖的方法进行试验,发现数值模拟结果与现场实测数据吻合较好,能较好地反映夯击作用下土体的实际受力状态;土体在4000 kN·m夯击能作用下有效加固影响深度为7.4 m左右,锤间距（中心距）不宜大于5.0 m;而松铺4.5 m试验段部分压实度稍不理想,可在下一层施工时将上下两层夯点错开,以提高夯棱处的压实度。     

红砂岩碎石土路基强夯加固工艺研究

为保证红砂岩碎石土路基压实质量,减小工后沉降和不均匀沉降,对红砂岩碎石土路基试验段开展强夯加固试验,分析路基强夯加固效果。研究表明,路基填筑高度一致时,路基加固效果随夯击能量增加而提高,且夯坑1.5 m半径范围内土体出现明显裂缝和回弹;单击夯沉量随夯击次数增加而减小,路基密实度提高,夯击能量≥1200 kN·m时,累积夯沉量在680 mm以上,且夯击次数超过5次后,夯坑周围土体变形趋于稳定;随夯击能量增大,强夯加固后路基土体压缩模量提高,最大提高111%。     

强夯处理黄土路基的现场试验研究

对试验段不同虚填厚度的黄土料,采用强夯法夯击不同遍数,根据试验结果得出大面积施工时适宜的虚填厚度和夯击遍数。结合试验段弯沉、回弹模量及沉降等试验结果,提出强夯法处理黄土路基是可行的。同时根据土体的变形与密实度之间的关系,建立了平均夯沉量与填料压实度增量之间的公式,即可根据强夯时平均夯沉量来近似估算土体强夯前后填料的压实度增量。     

鲁西北黄泛冲积平原强夯试验研究

针对鲁西北黄泛区粉土地基的不良工程地质条件,在桥头地基进行了1 500kN·m夯击能的强夯试验。通过监测试验过程中的地下水位、孔隙水压力、夯坑与地表沉降量、压实度以及路基填筑期地表沉降,分析了黄泛区粉土地基强夯处理效果。现场试验结果表明,地下水位在2m左右时,1 500kN·m夯击能有效加固深度为5.54m,强夯有效加固深度系数α为0.447,夯击间歇时间宜取2d。相关研究成果为黄泛区强夯地基处理的设计和施工提供了依据。     

强夯加固饱和粉质黏土地基现场试验

结合山东省某在建高速公路工程,针对其场区土层分布为含淤泥质夹层的粉质黏土地基情况,对强夯法加固此类地基的适用性及相关强夯参数进行了现场试验研究。通过研究夯击过程中超孔隙水压力随夯击次数和深度的增长、消散规律,以及夯沉量随夯击次数的变化规律,提出合理的强夯参数、施工间歇时间、止夯标准等施工参数。同时,通过数值计算分析强夯加固后地基的工后沉降,进一步验证强夯法加固饱和粉质黏土地基的可行性。     

康定机场高填筑体地基强夯处理可行性研究

通过对康定机场高填筑体地基采用两种夯击能、正方形布点、两遍夯进行的单点夯击试验,以及通过夯后地基强度和承载力试验,对夯后地基的加固效果进行了评价和分析,认为单纯强夯法只能满足地基承载力要求．而不满足冰碛土大块石填料的压实度要求。     

鲁中地区坡积湿陷性黄土地基强夯有效加固深度研究

为研究在鲁中地区坡积湿陷性黄土地基强夯的有效加固深度,依托济南绕城高速公路二环线东环段路基施工开展了现场强夯试验,得出了湿陷性黄土地基的夯沉量、沿深度方向的超孔隙水压力、孔压增量时间的变化规律.结果 表明:单次强夯沉降量随夯击次数增长而减小,最终第8击减小到零;孔压在夯击结束后开始消散,消散速率随时间增加而递减直至最小,不同埋置深度的孔压变化规律基本相同,这为确定实际的第1遍点夯与第2遍点夯的时间间隔提供了重要依据;在相应的夯击能级下有相对应的有效加固深度,该次夯击的有效加固深度为3 m.     

强夯法处理黄泛区粉土地基试验研究

针对黄泛区上部粉质黏土、下部粉砂的不良地基条件,通过现场试验,监测夯击过程中超孔隙水压力在不同深度土层中的增长与消散规律,计算了有效加固范围和有效加固系数,提出了确定夯坑间距、强夯间歇时间、单点夯击次数的方法。利用分层总和法计算了桥头高填土总沉降,分析了加固效果,论证了该地区强夯加固技术的可行性和有效性。     

鲁中地区坡积湿陷性黄土地基强夯有效加固深度研究

为研究在鲁中地区坡积湿陷性黄土地基强夯的有效加固深度,依托济南绕城高速公路二环线东环段路基施工开展了现场强夯试验,得出了湿陷性黄土地基的夯沉量、沿深度方向的超孔隙水压力、孔压增量时间的变化规律.结果 表明:单次强夯沉降量随夯击次数增长而减小,最终第8击减小到零;孔压在夯击结束后开始消散,消散速率随时间增加而递减直至最小,不同埋置深度的孔压变化规律基本相同,这为确定实际的第1遍点夯与第2遍点夯的时间间隔提供了重要依据;在相应的夯击能级下有相对应的有效加固深度,该次夯击的有效加固深度为3 m.     

强夯夯锤形状模型试验研究

基于相似原理设计模型夯锤,对不同形状夯锤的有效性问题在室内开展模型试验研究。通过在模型桥台上布设各种动测元件,研究了在夯击功能和夯击次数不同的情况下强夯时桥台的位移变化规律,以及桥台背路基夯沉量随夯击数的变化、夯后的分层沉降和压实度变化规律。研究结果表明:改变夯锤的形状可有效减小夯击能对结构物的影响,即将平底夯锤设计为球底形,由于其扩散角较小,夯击效果好,可减小强夯对邻近结构物的影响。     

强夯加固土石混填路堤夯沉量数值研究

强夯加固处理是山区土石混填路堤施工的有效措施,夯沉量作为施工检测的重要指标,在土石混填中研究甚少。论文采用大型有限元软件ABAQUS,建立了三维数值模型,对夯沉量随夯击次数的变化进行了系统研究。与实际工程对比,得出2 000 kN.m夯击能10击后的模拟夯击沉降量为1 158 mm,与实测结果976 mm相比,满足误差精度要求,证明了建模分析的可行性。     

沙漠浅水湖区风积沙公路路基强夯试验研究

风积沙在沙漠地区作为一种储量丰富而级配不良的回填料,虽然在中国已成功应用在部分公路路基上,但是对风积沙处理目前主要集中在浅表层的处理,对其深层或水下处理方法和适用性研究较少。该文结合新疆乌尉高速公路工程台特玛湖段风积沙路基,采用强夯法对其水下深层处理,监测夯击时风积沙夯沉量、隆起量、超静孔隙水压力,并对比其强夯加固前、后效果。研究表明：处理深度约5 m的沙漠湖区风积沙路基适宜的单点夯击能量为2 500 kN·m,单点最佳夯击击数为8～9击,夯点间距宜为4.5 m,夯击时地表隆起量小;超静孔隙水压力消散迅速,多遍点夯时可连续作业;风积沙强夯前后加固效果明显,可以用作公路路基回填料。     

强夯法处理石灰岩碎石路基试验研究

结合常吉高速公路路基强夯的工程实践,对石灰岩碎石路基进行了强夯试验研究,分析了强夯法处理石灰岩碎石路基的效果,提出了该段路基强夯设计参数。现场进行了夯沉量、压实度和弯沉测试,以及碎石土级配分析和素土含量试验。根据理论分析和试验结果,路基在1 200 kN.m夯击能作用下夯击3锤,夯沉量可达到30 cm以上,压实度可提高5%,达95%以上,达到规范和建成后的安全使用要求;路基填料的级配及素土含量情况直接影响路基的夯沉量,碎石级配越好,素土含量适当,路基的夯沉量就越小。