資源描述:
《濕陷性黃土地基濕陷機(jī)理及處理方法(2)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、濕陷性黃土地基濕陷機(jī)理及處理方法張學(xué)慧鄭麗徐勇劉明鞍山公路工程有限公司鞍山市鐵東區(qū)中華南路45號(hào)郵編:114001電話:0412-5535977[摘要]本文通過濕陷性黃土地基的濕陷性以及濕陷機(jī)理的分析,對濕陷類別和等級的判別,結(jié)合阜朝高速公路黃土路基的施工,提出對濕陷性黃土路基的處理方法及施工中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞:濕陷性黃土、濕陷機(jī)理、處理方法、強(qiáng)夯、灰土樁濕陷性黃土泛指飽和的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的黃色土,在自重壓力與附加壓力作用下,受水浸濕后,土的結(jié)構(gòu)迅速破壞,發(fā)生顯著附加下沉的現(xiàn)象。它的這種特性,會(huì)對結(jié)構(gòu)物帶來不同程度的危害,使路基及結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、折裂、傾斜,嚴(yán)重影響安全和使用。黃土的
2、濕陷機(jī)理:濕陷性黃土按其濕陷機(jī)理可分為高可溶鹽的濕陷性黃土和高空隙率的濕陷性黃土,由于這兩類濕陷性黃土的濕陷機(jī)理不同,因此對于濕陷性黃土地基有可靠的鑒定和正確的認(rèn)識(shí),并采取必要的工程措施防止或消除它的濕陷性。濕陷性黃土除具備黃土的一般特征外,粒度成份以粉土顆粒為主,約占50%以上,具有肉眼可見的孔隙,它呈松散、多孔結(jié)構(gòu)狀態(tài),孔隙比很大,天然剖面上具有垂直節(jié)理,含可溶鹽(碳酸鹽,硫酸鹽類等)較多。垂直大孔性、松散多孔結(jié)構(gòu)和遇水即降低或消失的土顆粒間的加固凝聚力,是它發(fā)生濕陷的內(nèi)部因素,而壓力及水是外部條件。關(guān)于黃土濕陷程度的判斷可以室內(nèi)壓縮實(shí)驗(yàn)為主,并以此提出工程上評價(jià)濕陷性的定量指標(biāo),
3、濕陷系數(shù)δs為單位厚度土層由于浸水在規(guī)定壓力作用下產(chǎn)生的濕陷量與浸水前單位土層在規(guī)定壓力下變形穩(wěn)定后厚度之比值,它定量的表示了土樣所代表黃土層的濕陷程度,所以規(guī)范規(guī)定,在一定壓力作用下δs≥0.015時(shí)應(yīng)定為濕陷性黃土,否則應(yīng)定為非濕陷性黃土。另外,黃土的濕陷性與所受的壓力大小有關(guān),使黃土產(chǎn)生濕陷的臨界壓力稱為濕陷起始壓力Ps,不同的黃土其Ps不同。若Ps小于上覆土的飽和自重時(shí),則該土層在上覆土層自重壓力的作用下受水即刻發(fā)生濕陷,稱為自重濕陷性黃土。如果土的Ps大于上覆土的飽和自重,則土層在上覆土的自重壓力下,并不發(fā)生濕陷,稱為非自重濕陷性黃土。為正確反映濕陷性黃土地層的濕陷程度,并聯(lián)
4、系結(jié)構(gòu)物和地基實(shí)際,合理的采用有效的處理措施,可用地基內(nèi)各土層的濕陷系數(shù),求得地基的計(jì)算濕陷量Δs?!鱯=∑δsi·hi式中:δsi:地基內(nèi)第I層濕陷性黃土的濕陷系數(shù)。hi:第I層濕陷性黃土的厚度(m)。根據(jù)地基的計(jì)算濕陷量△s的大小判斷地基的濕陷等級,當(dāng)0.05<△s≤0.15時(shí)為I級;當(dāng)0.15<△s≤0.35時(shí)為Ⅱ級,當(dāng)△s>0.35時(shí)為Ⅲ級?!鱯只是濕陷性黃土地基的定性指標(biāo),它并不代表地基的真實(shí)濕陷量。由于我國黃土上部土層的濕陷性比下部土層大,而地基上部受水濕陷的可能性又較大,因此在上式中地基的計(jì)算濕陷土層厚度一般定為基底算起至其下5m為止。由于被地下水浸泡的那部分黃土一般不具
5、有濕陷性當(dāng)5m內(nèi)已見地下水,則算至年平均地下水位為止。在5m深度內(nèi)如有非濕陷性黃土層,則不將此土層的濕陷量累計(jì)在內(nèi)。濕陷性黃土地基的濕陷等級越高浸水后可能產(chǎn)生的濕陷量越大,對結(jié)構(gòu)物的危害也越大。下面結(jié)合阜朝高速公路的施工談一談濕陷性黃土地基的幾種常用處理方法。我們單位施工的阜朝高速公路路基第三十合同段,里程樁號(hào)為K517+500-K525+081全長7.581公里,本合同段黃土路基起始里程樁號(hào)為K517+500-K518+500,根據(jù)地址勘察與取樣實(shí)驗(yàn),本標(biāo)段黃土濕陷等級為Ⅱ級,對于濕陷性黃土路段路基基底的處理采取了三種辦法,即灰土換填,強(qiáng)夯,灰土樁,下面分別給予以介紹。一灰土換填將基
6、底以下的濕陷性黃土全部挖除或挖至預(yù)計(jì)的深度,然后以灰土分層回填壓實(shí)。換填深度一般為1.0~3.0m,它消除了換填深度范圍內(nèi)地基的濕陷性,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餡表現(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。本合同段在路基填土高度小于1.5米及土質(zhì)挖方路段使用這種處理方法。先將地面以下80cm范圍內(nèi)的黃土清除,清除寬度為兩側(cè)邊溝以下滲溝間的寬度,清除后的基底進(jìn)行處理,符合要求后進(jìn)行灰土回填?;靥顣r(shí)底部采用3%(重量比)灰土隔水層50cm,頂部采用5%(重量比)灰土隔水層30cm?;彝粮羲畬硬捎梅謱勇钒璺ㄊ┕?,外摻石
7、灰,石灰采用鈣、鎂質(zhì)Ⅲ級生石灰。在施工中,我們用分層路拌法施工。先做試驗(yàn)段,將地面以下80cm范圍內(nèi)的黃土清除,基底處理符合要求后,選取200米長施工路段,根據(jù)換填寬度,分層填筑厚度,備足土方,將土方攤開,并把土塊粉碎到規(guī)定的范圍內(nèi)(小于15mm),按設(shè)計(jì)石灰劑量均布磨細(xì)的Ⅲ級以上的生石灰粉,用路拌機(jī)均勻拌和后,悶料3-4小時(shí),等生石灰消解時(shí)產(chǎn)生的水化熱得到釋放后,檢查含水量,把含水量控制在最佳含水量或略小于最佳含水量(1%~2%)時(shí)才進(jìn)行成型