專利名稱：強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，特別是涉及一種強夯法處理濕陷性黃 土地基的方法。
背景技術(shù)：
我國黃土覆蓋面積廣大，許多地區(qū)屬于濕陷性黃土。在濕陷性黃土地區(qū)進行工程 建設(shè)，若對地基處理不當(dāng)，極易造成工程事故。對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)過現(xiàn)場取樣，以試驗數(shù)據(jù)進 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、類別后，通過經(jīng)濟分析比較，綜合考慮工藝環(huán)境、工期等諸多方面的因素。最后選擇一 個最合適的地基處理方法，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，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)計的深度，然后以灰土或素土分層回填夯 實。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。這種方法施工簡易、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 力可達到300Kpa (素土墊層可達200Kpa)，且有良好的均勻性。2、強夯法強夯法亦稱動力固結(jié)法，通過重錘的自由落下，對土體進行強力夯實，以提高其強度， 降低其壓縮性。該方法設(shè)備簡單、原理直觀，適用廣泛，特別是對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)濟簡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。它具有施工簡便、快捷、無振動，基本不擠土、低噪音等特點。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)，使水泥有一定的強度，從而使地基土達到承載的要求。目前，關(guān)于濕陷性黃土地基處理方法的相關(guān)專利文獻也有不少。例如1、申請?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)明專利公開了一 種濕陷性黃土地基的壓力水固法處理方法。2、申請?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?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)問題是本發(fā)明針對飽和度S ^ 60%、厚度為3m < h < 6m的 濕陷性黃土地基，提供一種強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)濟簡便的處理濕陷性黃土地基的方法。為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種強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、首先對濕陷性黃土地基進行檢測，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時，進行強夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強夯法進行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機配合夯錘進 行跳夯；c、采用履帶式起重機配合夯錘進行跳夯過程中，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，最后進行滿夯。根據(jù)上述的強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)上述的強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟b中所述進行跳夯時是按照 間隔1個夯擊點進行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序為隔排連夯。根據(jù)上述的強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述夯擊點之間的間距為5 9m ο根據(jù)上述的強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)上述的強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟d中所述進行滿夯時的夯擊 能為IOOOkN · m,滿夯2 3遍。根據(jù)上述的強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，步驟d中所述最后進行滿夯處理 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)濟簡便的處理濕陷性黃土地基的方法。2、利用本發(fā)明強夯法對飽和度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。具體實施例方式選定的試驗項目為某地區(qū)濕陷性黃土地段，主要采取強夯法來消除黃土的濕陷性，具 體設(shè)計方案為(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，采用強夯法加固 地基，但在居民區(qū)附近或其它條件不利時，可改用其它處理方式加固地基。施工方法為O)、強夯法處理地基時采用履帶式起重機配合圓形夯錘按間隔1個夯擊點進行跳夯。工藝試驗為驗證設(shè)計方案及施工工藝的合理性，取得合理的工藝參數(shù)，確定最佳的機械組合方 式，強夯進行工藝試驗。強夯設(shè)計要求處理有效深度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，將強夯區(qū) 劃分為三段，分別按三種夯擊能進行強夯施工，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 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5cm控制。夯點間距為5m，夯擊2遍，每遍夯擊順序為隔排連夯。2遍夯擊完成后，以低能量 IOOOkN · m 滿夯 2 遍。強夯結(jié)束后進行了挖探坑取樣試驗檢測，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作為較佳實施方案進行施工。質(zhì)量檢測(1)、強夯后地基的壓縮模量； O)、每擊夯沉量；(3)、強夯后地基的濕陷性；(4)、強夯前后靜力觸探原位測試；(5)、強夯處理的有效影響深度。強夯處理的荷載試驗地基處理28d后，進行強夯處理的荷載試驗，以確定復(fù)合地基承載力特征值，計算地基 變形模量。載荷試驗應(yīng)嚴(yán)格按載荷試驗的有關(guān)規(guī)定進行，并繪制荷載與沉降關(guān)系曲線。下面結(jié)合實施例進一步闡述本發(fā)明。實施例1 一種強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細步驟如下a、首先對濕陷性黃土地基進行檢測，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時，進行強夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強夯法進行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機配合圓形夯 錘進行跳夯；進行跳夯時是按照間隔1個夯擊點進行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序為隔排連夯；夯擊點之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機配合圓形夯錘進行跳夯過程中，夯擊能為3000kN· m,夯錘 24. 52t，落距為12.細，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進行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強夯法處理飽和度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。實施例2:一種強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細步驟如下a、首先對濕陷性黃土地基進行檢測，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時，進行強夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強夯法進行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機配合圓形夯 錘進行跳夯；進行跳夯時是按照間隔1個夯擊點進行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序為 隔排連夯；夯擊點之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機配合圓形夯錘進行跳夯過程中，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進行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強夯法處理飽和度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。實施例3 一種強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，所述方法的詳細步驟如下a、首先對濕陷性黃土地基進行檢測，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時，進行強夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強夯法進行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機配合圓形夯 錘進行跳夯；進行跳夯時是按照間隔1個夯擊點進行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序為 隔排連夯；夯擊點之間的間距為5 9m ；c、采用履帶式起重機配合圓形夯錘進行跳夯過程中，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進行滿夯，滿夯2 3遍。利用上述強夯法處理飽和度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、首先對濕陷性黃土地基進行檢測，當(dāng)濕陷性黃土地基的飽和度S( 60%,并且其厚度 為: < h < 6m時，進行強夯法加固處理地基；b、經(jīng)步驟a確定采用強夯法進行加固處理地基后，選取采用履帶式起重機配合夯錘進 行跳夯；c、采用履帶式起重機配合夯錘進行跳夯過程中，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，最后進行滿夯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強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 所述進行跳夯時是按照間隔1個夯擊點進行夯擊，夯擊2 3遍，每遍夯擊順序為隔排連夯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強夯法處理濕陷性黃土地基的方法，其特征在于所述夯擊 點之間的間距為5 9m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強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 所述進行滿夯時的夯擊能為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)明公開了一種強夯法處理濕陷性黃土地基的方法。該處理方法首先對濕陷性黃土地基進行檢測，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，進行強夯法加固處理地基；強夯法處理地基過程中選取采用履帶式起重機配合圓形夯錘進行跳夯，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)濟簡便的處理濕陷性黃土地基的方法。
文檔編號E01C3/04GK102051847SQ201010591160
公開日2011年5月11日 申請日期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, 王會平, 趙保鋒, 高勇, 黃衛(wèi)民 申請人:河南省新開元路橋工程咨詢有限公司