黄土地区公路路基设计施工技术-.ppt

湿陷性黄土地基处治技术研究1 黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区2 湿陷性黄土的工程地质特性3 湿陷性黄土地基处治技术研究4 湿陷性黄土地基处治技术推荐方案1黄土高原湿陷性黄土路基工程地质分区按照湿陷性黄土地区建筑规范（GB 50025-2004）中的划分方案，将黄土高原自东向西划分为区（陇西地区）、（陇东陕北晋西地区）、区（关中区）、区（山西冀北地区）、区（河南地区）、区（冀鲁地区）以及区（边缘地区），分区界线见图。2湿陷性黄土的工程地质特性l（1）粒度组成：由北向南，Q3（晚更新世）新黄土的砂粒含量逐渐减少，粉粒和粘粒含量增加。由西向东，砂粒含量减少，粉粒和粘粒含量增加。l（2）液、塑限：由北向南，Q3 新黄土的液限和塑性指数逐渐增加。l（3）由西向东，Q3 新黄土的天然含水量、干密度、液限和塑性指数均有增加趋势，而孔隙率则相反。l（4）由西北向东南，Q3 新黄土的微结构由支架大孔半胶结结构向镶嵌微孔半胶结结构或凝块胶结结构过渡。l（5）黄土的湿陷性：湿陷性是黄土在一定压力下受水浸湿，土的结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的性质。在黄土分布区，具有湿陷性的黄土约占34 左右，主要是晚更新世的（Q3）新黄土以及全新世（Q4）的黄土状土3湿陷性黄土地基处治技术研究4湿陷性黄土地基处治技术研究l选择依据l根据湿陷性黄土地基处理前后主要物理力学性质指标的变化以及黄土地区典型路段的处置经验，选择湿陷性黄土地基处理方案的依据为：l（1）地基浅层黄土湿陷性消除；l（2）处理后地基承载力满足填方荷载要求；l（3）地基处理后路基沉降变形在容许范围；l（4）考虑路基综合排水措施。5湿陷性黄土地基处治技术研究l推荐方案：l研究表明，路基黄土的湿陷系数与压实度、干密度、空隙比及压缩模量具有明显的规律性。当压实度大于85%后，湿陷性几乎消失；而干密度超过1.6g/cm3以后，黄土已没有湿陷性；当空隙比小于0.8之后，湿陷性消失；压缩模量大于12MPa时，路基黄土的湿陷性消失。6湿陷性黄土地基处治技术研究l现场试验l场地地质概况场地位于阎禹高速公路K164+500（富平段）和K14+396（韩城段）两处，根据探井资料得知，两试验点地层大致相同，主要为第四纪晚更新统马兰黄土（厚度1015m）和中更新统离石黄土，孔隙发育，结构疏松，具有高压缩性和自重湿陷性等特征。l处理方案：振振动动碾碾压压、冲、冲击击碾碾压压和和强强夯夯7湿陷性黄土地基处治技术研究l处理方案设计:选取适宜的区段，分别采用4遍、8遍、12遍振振动动碾碾压压；l振动碾压采用16轮距错轮振动碾压；严格控制每一次错轮轮距、压路机行驶速度和每碾压一遍的沉降量；8湿陷性黄土地基处治技术研究l处理方案设计:24遍、42遍冲冲击击碾碾压压；l采用排压法；纵向相错16的轮周距，横向轮缘相互重叠2030cm；严格控制牵引机的行驶速度（不超过12km/h）和每遍间歇时间。9湿陷性黄土地基处治技术研究l处理方案设计：600kN.m、1000kN.m、1600kN.m、2400kN.m 强强夯夯l采用方格网状式布点，单点夯击。10湿陷性黄土地基处治技术研究l处理效果检测11湿陷性黄土地基处治技术研究l湿陷系数的变化l路基黄土处理前后湿陷性系数的区域性变化规律统计表12湿陷性黄土地基处治技术研究13湿陷性黄土地基处治技术研究l黄土路基处理前后的沉降变形特征 地基的沉降变形会引起公路填方路基的不均匀沉降，造成路面断裂、塌陷等破坏现象，影响公路的正常运营。因而在公路地基处治时，必须考虑处理前后的路基沉降变形规律。总结了振动碾压（4 遍、8遍和12 遍）、冲击碾压（24 遍和42 遍）以及强夯（600kN.m、1000kN.m、1600 kN.m 和2400kN.m）三种处理方法后路基沉降量的主要变化特征。14湿陷性黄土地基处治技术研究15湿陷性黄土地基处治技术研究16湿陷性黄土地基处治技术研究强强夯夯处处理后各地区黄土地基理后各地区黄土地基变变形沉降量形沉降量（cm）（=18-19KN/cm3）17湿陷性黄土地基处治技术研究l结论：l通过上表分析得知：l黄土地基经振动碾压812 遍后，高度小于3m 填方路基的最大沉降量为4.56.72cm；l经过冲击碾压24遍后，36m 高填方路基的最大沉降量不超过15cm；l经冲击碾压42 遍后，610m 高填方路基的最大沉降量不超过30cm；l结论结论一：一：对对于于10m以上的高填方路基，不管采用冲以上的高填方路基，不管采用冲击击碾碾压压、还还是用是用强强夯，其最大沉降量均超夯，其最大沉降量均超过过30cm，不能，不能满满足足规规范要求，需采取范要求，需采取换换填或灰土填或灰土挤挤密密桩处桩处置。置。18湿陷性黄土地基处治技术研究l结论结论二：二：三种三种处处理方法均可消除浅理方法均可消除浅层层黄土的湿黄土的湿陷性。陷性。l振动碾压的影响深度最小，有效处理深度为0.60m；l强夯处理效果明显，有效处理深度最大可达5.0m；l冲击碾压的影响深度居中，有效处理深度为0m1.20m。l结论结论三：三：路基黄土路基黄土经经三种方法三种方法处处理后，其承理后，其承载载力均可力均可满满足足15m以下填方路堤的要求。以下填方路堤的要求。19湿陷性黄土地基处治技术推荐方案20