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%。     

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。     

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。     

高铁高填方路基高速液压夯实施工参数研究

为研究高铁高填方路基高速液压夯实施工参数,在沪昆高铁芷江段施工现场进行原位试验,测试了夯击能36 k N·m作用下路基的沉降和动应力,分析了动应力随夯击次数和深度的变化规律,沉降量与夯击次数的关系,确定了有效加固深度为1.75 m和最佳夯击次数为9击,并对其加固效果进行评价。试验结果表明:在夯击能36 k N·m累计9击作用下,路基压实度在1.75 m深度范围内都达到了95%,路基表面Evd平均提高了14%,K30平均提高了26.31%,CMV平均提高了18.63%,路基压实质量满足设计要求,高速液压夯实效果显著。建议对同种条件下的路基每填高1.75 m时,采用夯击能36 k N·m,累计作用9击对其进行加固。     

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。     

强夯作用下的红粘土地基压实特性研究

以新建昆明国际机场红粘土地基为依托,研究了红粘土在强夯作用下的压实特性。试验研究结果表明:红粘土强夯压实效果并非随夯击次数的增加而增强,夯击到一定次数时,坑底土体变成"橡皮土",产生较大的侧向移动;在同级夯实能下,红粘土地基夯点下土体和夯点间土体的压实度相差不大;在不同压实能下,地基土体的压实度随着夯击能的增高而增加;红粘土强夯最佳夯击深度为1 m,有效夯击深度在1~3 m之间。     

机场基岩上覆土层地基处治研究

为研究机场基岩上覆土层地基垫层强夯法、强夯置换墩法处治工艺,以某地级市机场新建工程为依托,通过标准贯入试验、固体体积率检测、压实度检测等对处治前后地基进行对比分析。结果显示,强夯后土层强度提升幅度为0.8~2.0,且较深处土层强度增幅较大;基岩上覆土层在经过4000 kN·m强夯处治后,干密度和黏聚力均有所提高、含水率减小且固体体积率可达到81%以上的设计要求,但8000 kN·m夯击能对基岩上覆土层的处治效果不好;强夯置换墩法处治后土层强度明显增大,提升幅度为0.7~2.0倍,固体体积率达到82%;建议基岩上覆土层厚度在2 m以内的直接采用换填处治,厚度小于6 m的采用垫层强夯法处治。     

不同夯锤落距对软黏土压实效果的影响分析

采用PFC颗粒离散元法对软黏土中的夯实过程进行数值模拟，并对不同夯锤落距的夯实效果进行了对比分析，得出了各夯锤落距对应的夯坑沉降值及变化规律:①夯锤落距最优值，第一遍夯实时为8 m；第二遍夯实时为13 m。②以单次夯沉量小于5 cm为夯击完成标准，该软黏土的最佳夯击次数第一遍为5击，第二遍为6击。③夯击后土体可分为挤密区、压实区、隆起区及未影响区，夯击能量扩散角α为30°。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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.     

高能级强夯加固库区抛填路基的设计参数研究

高能级强夯地基处理加固效果显著,应用范围越来越广,但目前设计施工参数大多基于经验确定。针对10 000kN·m高能级强夯加固库区某抛填路基工程,结合现场试验结果,运用FLAC 3D有限差分软件进行了单点多击强夯分析,并提出相应的设计参数建议。结果表明:单次夯击后竖向位移的变化过程经历线性增加、回弹变形及稳定状态3个阶段,10次夯击后累计夯沉量大于2m;考虑夯点间侧向挤压作用,建议夯点间距不小于9m;夯击能量在土体中向下迅速衰减,峰值动应力在7m以下减小94%以上,且动应力的传播具有滞后性;超静孔隙水压力消散快速,不存在超静孔隙水压力叠加现象,可进行连续夯击以提高施工效率;在相同夯击能下,重锤低落组合的强夯加固效果更优。     

多道瞬态瑞雷波在土石混填路基强夯施工中的应用

土石混填路基在进行强夯施工的过程中,利用多道瞬态瑞雷波勘探技术对1 000 kN·m、1600 kN·m、2 000 kN·m夯击能单点夯的有效加固深度、有效影响范围、最佳夯击次数等参数进行了定量测试.在此基础上确定了不同夯击能下的最佳夯击次数和最佳夯间距,改进了土石混填路基的强夯施工工艺.检测结果表明,瑞雷波法能够准确、直观和快速地检测强夯路基的加同效果,提高强夯路基施工质量,并缩短路基检测的周期.     

地下水位对地基强夯加固效果影响现场试验

黄河冲积平原区地下水位季节性变化大,对地基强夯加固效果造成影响。为研究地下水位变化对强夯加固效果的影响,确定强夯合理地下水位及施工参数,在济(南)东(营)高速公路粉土地基段进行了现场试验。试验采用井点降水降低地下水位,通过观测和分析不同水位强夯超孔隙水压力变化及地面沉降,得出如下结论:地下水位较高时,强夯单位夯击能引起的地面沉降量较小,单次夯击超孔隙水压力增量较小,夯后超孔隙水压力消散时间较长,有效加固深度变浅;地下水位对强夯超孔隙水压力的径向影响不明显,夯击能为1 500kN·m时径向影响范围为3~4m;地下水位越高,强夯时土体越容易出现液化,降低地下水位能够有效减轻土体液化程度;为保证加固效果提高施工效率,地下水位较高时强夯宜采取少次多遍的夯击工艺。     

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。     

某黄土地区机场道路强夯处理现场试验研究

以湿陷性黄土地区机场道路地基处理为例,对不同能级下的强夯地基设计参数进行了现场对比试验研究,通过对现场试验的夯沉量监测及加固前后的土体物理力学指标的对比分析,分析了不同夯击参数下土体加固效果及影响深度,表明强夯对此类地基加固效果好,成本低,针对不同加固要求可以灵活调整夯击设计参数。