專利名稱：強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公路工程地基的處理方法，特別是涉及一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃 土地基的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)黃土覆蓋面積廣大，許多地區(qū)屬于濕陷性黃土。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行工程 建設(shè)，若對(duì)地基處理不當(dāng)，極易造成工程事故。對(duì)于濕陷性黃土地基處理的方法很多，在不同的地區(qū)，根據(jù)不同的地基土質(zhì)和不 同的結(jié)構(gòu)物，地基處理應(yīng)選用不同的處理方法。在勘察階段，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析，判定屬于自重濕陷性黃土還是非自重濕陷性黃土，以及濕陷性黃土層的厚度、濕陷 等級(jí)、類別后，通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析比較，綜合考慮工藝環(huán)境、工期等諸多方面的因素。最后選擇一 個(gè)最合適的地基處理方法，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，確保滿足處理后的地基具有足夠的承載力和 變形條件的要求。所采用的有墊層法、強(qiáng)夯法、灰土樁擠密法、深層攪拌樁法、振沖碎石樁法寸。1、灰土和素土墊層法將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖至預(yù)計(jì)的深度，然后以灰土或素土分層回填夯 實(shí)。墊層厚度一般為1.0 3.0m。它消除了墊層范圍內(nèi)的濕陷性，減輕或避免了地基因附 加壓力產(chǎn)生的濕陷，可以使地基的自重濕陷表現(xiàn)不出來(lái)。這種方法施工簡(jiǎn)易、效果顯著，是 一種常用的地基淺層處理或部分濕陷性處理方法，經(jīng)這種方法處理的灰土墊層的地基承載 力可達(dá)到300Kpa (素土墊層可達(dá)200Kpa)，且有良好的均勻性。2、強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法亦稱動(dòng)力固結(jié)法，通過(guò)重錘的自由落下，對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，以提高其強(qiáng)度， 降低其壓縮性。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、原理直觀，適用廣泛，特別是對(duì)非飽和土加固效果顯著。這 種方法加固地基速度快、效果好、投資省，是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的地基加固方法之一。3、深層攪拌樁法探層攪拌樁是復(fù)合地基的一種，近幾年在黃土地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，可用于處理含水量 較高的濕陷性弱的黃土。它具有施工簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)振動(dòng)，基本不擠土、低噪音等特點(diǎn)。深層攪拌樁的固化材料有石灰、水泥等，一般都采用后者作固化材料。其加固機(jī)理是將 水泥摻入粘土后，與粘土中的水分發(fā)生水解和水化反應(yīng)，進(jìn)而與具有一定活性的粘土顆粒 反應(yīng)生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物，這些新生成的化合物在水中或空氣中發(fā)生凝硬反 應(yīng)，使水泥有一定的強(qiáng)度，從而使地基土達(dá)到承載的要求。目前，關(guān)于濕陷性黃土地基處理方法的相關(guān)專利文獻(xiàn)也有不少。例如1、申請(qǐng)?zhí)枮?200610200642. 1、名稱為“濕陷性黃土地基密閉真空膜壓力水固結(jié)法”的發(fā)明專利公開(kāi)了一 種濕陷性黃土地基的壓力水固法處理方法。2、申請(qǐng)?zhí)枮?00910075102. 9、名稱為“一種濕 陷性黃土地基的處理方法”的發(fā)明專利。3、申請(qǐng)?zhí)枮?00610200469. 5、名稱為“濕陷性黃土 地基浸水固結(jié)法”的發(fā)明專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是本發(fā)明針對(duì)飽和度S ^ 60%、厚度為3m < h < 6m的 濕陷性黃土地基，提供一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法。本發(fā)明方法加固地基速度 快、效果好，并且投資省，是一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的處理濕陷性黃土地基的方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法包括以下步驟a、首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機(jī)配合夯錘進(jìn) 行跳夯；c、采用履帶式起重機(jī)配合夯錘進(jìn)行跳夯過(guò)程中，夯擊能為3000 4000kN · m，夯錘為 24 25t，落距為12 17m，最后兩擊的平均夯沉量< 5cm ；d、夯擊完成后，最后進(jìn)行滿夯。根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟b中所述夯錘為圓形夯錘。根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟b中所述進(jìn)行跳夯時(shí)是按照 間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序?yàn)楦襞胚B夯。根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述夯擊點(diǎn)之間的間距為5 9m ο根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟c中所述夯擊能為3000 kN · m,3500 kN · m 或 4000 kN · m,夯錘為 24. 52t，落距為 12. 4m、14. 5m 或 16. 5m,最后兩擊 的平均夯沉量< 5cm。根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟d中所述進(jìn)行滿夯時(shí)的夯擊 能為IOOOkN · m,滿夯2 3遍。根據(jù)上述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟d中所述最后進(jìn)行滿夯處理 后黃土地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性被消除。本發(fā)明的積極有益效果1、利用本發(fā)明方法處理飽和度S ( 60%、厚度為: < h < 6m的濕陷性黃土地基，加固 地基速度快、效果好、并且投資省，是一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的處理濕陷性黃土地基的方法。2、利用本發(fā)明強(qiáng)夯法對(duì)飽和度S彡60%、厚度為: < h < 6m的濕陷性黃土地基加 固處理后，其地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性已被消除。3、利用本發(fā)明方法處理飽和度S彡60%、厚度為: < h < 6m的濕陷性黃土地基， 可以大大縮短施工工期，提高施工質(zhì)量。具體實(shí)施例方式選定的試驗(yàn)項(xiàng)目為某地區(qū)濕陷性黃土地段，主要采取強(qiáng)夯法來(lái)消除黃土的濕陷性，具 體設(shè)計(jì)方案為(1)、飽和度S彡60%的濕陷性黃土地段，當(dāng)其厚度為3m < h彡6m時(shí)，采用強(qiáng)夯法加固 地基，但在居民區(qū)附近或其它條件不利時(shí)，可改用其它處理方式加固地基。施工方法為O)、強(qiáng)夯法處理地基時(shí)采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯錘按間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行跳夯。工藝試驗(yàn)為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案及施工工藝的合理性，取得合理的工藝參數(shù)，確定最佳的機(jī)械組合方 式，強(qiáng)夯進(jìn)行工藝試驗(yàn)。強(qiáng)夯設(shè)計(jì)要求處理有效深度6 7m，夯擊能為3000 4000kN · m。根據(jù)要求，制定了 3000kN ·πι、35001 Ν ·πι和4000kN ·m三種夯擊能方案，將強(qiáng)夯區(qū) 劃分為三段，分別按三種夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯施工，各方案工藝參數(shù)如下方案1 夯擊能3000kN · m，夯錘24. 52t，落距12. 4m,按最后兩擊平均夯沉量不超過(guò) 5cm控制。方案2 夯擊能3500kN ·πι，夯錘24. 52t，落距14. 5m，按最后兩擊平均夯沉量不超 過(guò)5cm控制。方案3 夯擊能4000kN · m,夯錘24. 52t，落距16. 5m,按最后兩擊平均夯沉量不超 過(guò)5cm控制。夯點(diǎn)間距為5m，夯擊2遍，每遍夯擊順序?yàn)楦襞胚B夯。2遍夯擊完成后，以低能量 IOOOkN · m 滿夯 2 遍。強(qiáng)夯結(jié)束后進(jìn)行了挖探坑取樣試驗(yàn)檢測(cè)，三種夯擊能方案均能消除處理深度范圍 內(nèi)(即6m內(nèi))的濕陷性(處理后地基的濕陷性系數(shù)均彡0. 015，證明地基土的濕陷性已被消 除)。試驗(yàn)結(jié)論3000kN · m,3500kN · m和4000kN · m三種夯擊能均能夠消除處理深度范圍內(nèi)(6 7m) 的濕陷性(處理后地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性已被消除)，三種夯擊能均能 滿足要求，考慮到最后兩擊的夯沉量一般不大于50mm即5cm的要求，一般情況下采取方案 1作為較佳實(shí)施方案進(jìn)行施工。質(zhì)量檢測(cè)(1)、強(qiáng)夯后地基的壓縮模量； O)、每擊夯沉量；(3)、強(qiáng)夯后地基的濕陷性；(4)、強(qiáng)夯前后靜力觸探原位測(cè)試；(5)、強(qiáng)夯處理的有效影響深度。強(qiáng)夯處理的荷載試驗(yàn)地基處理28d后，進(jìn)行強(qiáng)夯處理的荷載試驗(yàn)，以確定復(fù)合地基承載力特征值，計(jì)算地基 變形模量。載荷試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按載荷試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，并繪制荷載與沉降關(guān)系曲線。下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1 一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細(xì)步驟如下a、首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯 錘進(jìn)行跳夯；進(jìn)行跳夯時(shí)是按照間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序?yàn)楦襞胚B夯；夯擊點(diǎn)之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯錘進(jìn)行跳夯過(guò)程中，夯擊能為3000kN· m,夯錘 24. 52t，落距為12.細(xì)，最后兩擊的平均夯沉量彡5cm ；d、夯擊完成后，最后以夯擊能為IOOOkN· m進(jìn)行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強(qiáng)夯法處理飽和度S彡60%、其厚度為: < h < 6m的濕陷性黃土地基， 處理后經(jīng)檢測(cè)黃土地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性已被消除。實(shí)施例2:一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細(xì)步驟如下a、首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯 錘進(jìn)行跳夯；進(jìn)行跳夯時(shí)是按照間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序?yàn)?隔排連夯；夯擊點(diǎn)之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯錘進(jìn)行跳夯過(guò)程中，夯擊能為3500kN·!!!，夯錘 24. 52t，落距為14. 5m，最后兩擊的平均夯沉量< 5cm ；d、夯擊完成后，最后以夯擊能為IOOOkN· m進(jìn)行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強(qiáng)夯法處理飽和度S彡60%、其厚度為3m < h < 6m的濕陷性黃土地基， 處理后經(jīng)檢測(cè)黃土地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性已被消除。實(shí)施例3 一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細(xì)步驟如下a、首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯 錘進(jìn)行跳夯；進(jìn)行跳夯時(shí)是按照間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序?yàn)?隔排連夯；夯擊點(diǎn)之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯錘進(jìn)行跳夯過(guò)程中，夯擊能為4000kN· m,夯錘 24. 52t，落距為16. 5m，最后兩擊的平均夯沉量< 5cm ；d、夯擊完成后，最后以夯擊能為IOOOkN· m進(jìn)行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強(qiáng)夯法處理飽和度S彡60%、其厚度為: < h < 6m的濕陷性黃土地基， 處理后經(jīng)檢測(cè)黃土地基的濕陷性系數(shù)彡0. 015，地基土的濕陷性已被消除。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟a、首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機(jī)配合夯錘進(jìn) 行跳夯；c、采用履帶式起重機(jī)配合夯錘進(jìn)行跳夯過(guò)程中，夯擊能為3000 4000kN · m，夯錘為 24 25t，落距為12 17m，最后兩擊的平均夯沉量< 5cm ；d、夯擊完成后，最后進(jìn)行滿夯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于步驟b中 所述夯錘為圓形夯錘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于步驟b中 所述進(jìn)行跳夯時(shí)是按照間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序?yàn)楦襞胚B夯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于所述夯擊 點(diǎn)之間的間距為5 9m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于步驟c中 所述夯擊能為 3000 kN ·πι,3500 kN.m 或 4000 kN.m，夯錘為 24. 52t，落距為 12. 4m、14. 5m 或16. 5m，最后兩擊的平均夯沉量< 5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于步驟d中 所述進(jìn)行滿夯時(shí)的夯擊能為IOOOkN · m，滿夯2 3遍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于步驟d中 所述最后進(jìn)行滿夯處理后黃土地基的濕陷性系數(shù)< 0. 015，地基土的濕陷性被消除。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的方法。該處理方法首先對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S≤60%，并且其厚度為3m＜h＜6m時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯法加固處理地基；強(qiáng)夯法處理地基過(guò)程中選取采用履帶式起重機(jī)配合圓形夯錘進(jìn)行跳夯，夯擊能為3000～4000kN·m，夯錘為24～25t，落距為12～17m，最后兩擊的平均夯沉量≤5cm；夯擊完成后，最后進(jìn)行滿夯。利用本發(fā)明方法處理飽和度S≤60%、厚度為3m＜h＜6m的濕陷性黃土地基，加固地基速度快、效果好，并且投資省，是一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的處理濕陷性黃土地基的方法。
文檔編號(hào)E01C3/04GK102051847SQ201010591160
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉鴻韜, 王會(huì)平, 趙保鋒, 高勇, 黃衛(wèi)民 申請(qǐng)人:河南省新開(kāi)元路橋工程咨詢有限公司