湿陷性黄土地基不同处理措施流变分析

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1、2013年7月第7期城市道桥与防洪道路交通39湿陷性黄土地基不同处理措施流变分析董晓亮(兰州市城市建设设计院，甘肃兰州730000)摘要：该文对地基在不同处理方法(挤密桩、柱锤冲扩桩和强夯三种类型)及在各种荷载作用下地基、堤身不同部位的沉降变形值，以及与时间的关系进行分析，推算工后沉降，总结各种工况及条件下，路基工后沉降的变化规律。同时分析路基工后沉降的构成，工后沉降发生的部位，为优化设计提供试验依据，预测沉降变形随时间的变化，验证湿陷性黄土地基处理措施设计的可靠性。关键词：湿陷性黄土；地基；沉降；流变中图分类

2、号：U416．1文献标识码：A文章编号：1009—7716(2013)07—0039—03形随时间的变化，验证湿陷性黄土地基处理措施0引言设计的可靠性。相对于客运专线路基沉降的严格要求，湿陷1路堤的沉降组成性黄土地基必须进行处理，以达到消除黄土湿陷性和控制压缩变形的目的。截至目前，对湿陷性黄路堤的沉降包括以下几个方面。土地基处理方法已有较多研究，也形成了诸多方1．1堤身的压缩变形法。但施工机具发展较快，处理措施有改进的空由路堤土体自重、轨道结构及列车荷载引起。间。针对郑西客运专线湿陷性黄土的特殊性：自重堤身既是

3、承重构筑物又是荷重，其变形分析有一湿陷性黄土厚度较大，可达20m以上，这时要达定特点，不应同于一般地基沉降的分析。到处理的目的，机具的优化选择和施工工艺的改1．2地基处理范围的压缩变形进显得很重要，该问题的解决将有利于湿陷性黄由地表以上堤身重量、轨道结构和列车荷载土地基处理措施的实施和处理效果的提高。引起；当湿陷性处理不彻底时，在浸水条件下会产以往常规铁路黄土路基的沉降变形是较为严生剩余湿陷变形。重的，其主要原因是：黄土地基基本不处理，用黄1．3处理土层以下的沉降变形土作填料的堤身压实度不够等。近几年在黄土地由

4、于经处理的土层自重的增加(如孔内强夯区的陕西、甘肃、山西、宁夏、河南等省区修建了一和挤密桩增加量可能达到原自重的20％25％)定数量的高等级公路。对于湿陷性黄土地基作了和堤身重量、轨道结构和列车荷载引起的沉降。一定的处理(处理厚度多为湿陷性土层的一半)，2路基与地基处理设计黄土填料的压实度为0．93—0．95(重型击实)。从目前运营隋况看，因沉降变形引起路面不平顺的状实体路基试验段有效长度140m，宽度满足设况仍是比较严重，不少区段不得不进行整修，给运计需要。营带来很大影响。因此，黄土地区路基沉降变形仍路基设计

5、标准(含路基断面、防排水、侧沟等)是一个没有得到解决的重要课题。与客运专线基本一致，路堤高度选择5m。填料考该项研究以DK354+250左侧离铁路中线100m虑水泥和石灰两种改良土、黄土共三种，每段路堤远处156m×45m的路基试验段(试验场地I)为有效长各40m。研究对象，采用数值模拟方法，对地基在不同处理地基处理分挤密桩、孔内强夯和强夯三种类方法条件下(挤密桩、柱锤冲扩桩和强夯三种类型1型，将试验场地I自东向西分为3个试验区，每个及在各种荷载作用下地基、堤身不同部位的沉降分区长40m，分区之间设10in的分

6、隔带。路堤坡变形值，以及与时间的关系进行分析，推算工后沉脚两侧至少布置两排桩，试验段共布置了8个断降，总结各种工况及条件下，路基工后沉降的变化面进行实测。具体布置见图1所示。规律。同时分析路基工后沉降的构成，工后沉降发试验场地I采用的地基处理措施如表1所列。生的部位，为优化设计提供试验依据，预测沉降变3流变分析计算假定及地层的流变收稿日期：2013—03—15作者简介：董晓亮(1981一)，男，吉林公主岭人，硕士，工程师，3．1计算模型中采用以下几个假定与原则从事道路工程设计工作。(1)地基土中的初始应力场由模

7、拟实际开挖或40道路交通城市道桥与防洪2013年7月第7期广厂r。广厂厂：’广厂直鲤拉鞋堑、右侧地趣姓舡嘲蝇Olll⋯ll⋯lll⋯．lIl~,hl,hl,l+llllIlI．il1．}．II．i，I．1．I，1．I．I．I．I．；。I．I．1／ilO／。‘。。。’l’IrI⋯⋯’。’⋯。⋯⋯⋯’’‘l＼-如＼＼毒茁盎侧地熊熊塑蓝嘲缝：蓦lIL8LL8LsLL3L2L{l7．9f柏ItoI40f1oI4ol7,9注-30}’’’，弧B’螺瑚图1试验平面布置图(单位：m)表1试验场地I的地基处理措施一览表0．00

8、．510152025试验场地基处理处理深桩孔直径桩间距桩位平面时问／列地分区措施度／mD／mS／m布置图4DDC桩区沉降一时间曲线圈6m强夯区沉降最大值达到273mm，工后沉i降有106mm。挤密桩区的沉降值达到120mm，工后1个月沉降最大值为38mm。DDC桩区的总沉填土过程后得到，并在此基础上将位移场置零后降值达到50mm，工后1个月沉降为2mm，原因施加道板及钢轨荷载以计算相应