黃土地區(qū)公路路基設(shè)計施工技術(shù) PPT課件

1 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 1黃土高原濕陷性黃土路基工程地質(zhì)分區(qū)2濕陷性黃土的工程地質(zhì)特性3濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究4濕陷性黃土地基處治技術(shù)推薦方案 2 黃土高原濕陷性黃土路基工程地質(zhì)分區(qū) 按照 濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范 GB50025 2004 中的劃分方案 將黃土高原自東向西劃分為 區(qū) 隴西地區(qū) 隴東 陜北 晉西地區(qū) 區(qū) 關(guān)中區(qū) 區(qū) 山西 冀北地區(qū) 區(qū) 河南地區(qū) 區(qū) 冀魯?shù)貐^(qū) 以及 區(qū) 邊緣地區(qū) 分區(qū)界線見圖 3 濕陷性黃土的工程地質(zhì)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(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)由支架大孔半膠結(jié)結(jié)構(gòu)向鑲嵌微孔半膠結(jié)結(jié)構(gòu)或凝塊膠結(jié)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)迅速破壞 并發(fā)生顯著附加下沉的性質(zhì) 在黃土分布區(qū) 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(shù)研究 5 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 選擇依據(jù)根據(jù)濕陷性黃土地基處理前后主要物理力學性質(zhì)指標的變化以及黃土地區(qū)典型路段的處置經(jīng)驗 選擇濕陷性黃土地基處理方案的依據(jù)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(shù)研究 推薦方案 研究表明 路基黃土的濕陷系數(shù)與壓實度 干密度 空隙比及壓縮模量具有明顯的規(guī)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(shù)研究 現(xiàn)場試驗場地地質(zhì)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(jù)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(tǒng)馬蘭黃土 厚度10 15m 和中更新統(tǒng)離石黃土 孔隙發(fā)育 結(jié)構(gòu)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(shù)研究 處理方案設(shè)計 選取適宜的區(qū)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(shù)研究 處理方案設(shè)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(shù)研究 處理方案設(shè)計 600kN m 1000kN m 1600kN m 2400kN m強夯采用方格網(wǎng)狀式布點 單點夯擊 11 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 處理效果檢測 12 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 濕陷系數(shù)的變化路基黃土處理前后濕陷性系數(shù)的區(qū)域性變化規(guī)律統(tǒng)計表 13 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 14 濕陷性黃土地基處治技術(shù)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(xiàn)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(guī)律 總結(jié)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(shù)研究 16 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 17 濕陷性黃土地基處治技術(shù)研究 強夯處理后各地區(qū)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(shù)研究 結(jié)論 通過上表分析得知 黃土地基經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jié)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(guī)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(shù)研究 結(jié)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