季节性因素影响强夯效果的对比分析.pdf

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1、l18低温建筑技术2015年第9期(总第207期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．044季节性因素影响强夯效果的对比分析于一凡，宋修广，张宏博，厉超(1．山东大学土建与水利学院。济南250061；2．山东省路基安全工程技术研究中心。济南250061)【摘要】为研究季节性冻土、地下水位变化对黄泛区地基强夯加固效果的影响，进行了现场试验，对单击夯击能1200kN·m和1500kN·m分别在春、冬季进行强夯试夯，监测并分析了夯点下孔隙水压力、夯沉量及地基承载力的变化规律。研究结果表明：受冻土层影响，冬季强夯有效加固深

2、度、单击夯沉量及累计夯沉量均小于春季，春、冬季强夯有效加固深度修正系数分别为0．198、0．183；春季地下水位较高，强夯过程中浅层地基易液化；动力触探得到的地基承载力季节性对比不明显，动力触探宜在强夯后一个月进行；春融期后强夯应进行井点降水，冬季强夯应先清除表层冻土。该结论的得出对于指导黄泛区地基强夯施工具有重要的应用价值。【关键词】强夯；冻土；水位；有效加固深度；夯沉量；地基承载力【中图分类号】TU472．31【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)09—0l18—03强夯法又称动力固结法，是由法国工程师梅纳且该地区地下水

3、位浮动较大，变化范围约为1～4．5m。(LMenard)于1969年首次提出的，该法是将一重达十几吨冬季强夯试验于2014年1月份进行，春季强夯试验于甚至几十吨的重锤提升到某一高度后使其自由下落，将重2014年4月份进行，试验时的气候、地质条件如表1所示。锤的重力势能转化为动能，以冲击荷载的形式作用于地基，表1现场试验环境条件使地基一定深度范围内的土体被压密、挤实，从而降低地基土体的可压缩性，消除主固结沉降，提高地基的承载力。郑颖人等(1998)将强夯加固地基的过程划分为四个阶段，即能量转换与夯坑受冲剪阶段、土体液化与破坏阶段、固结压密阶段和触

4、变固化阶段，较好地反映了强夯的加固机理。强夯法在引入我国近40年的历史中得到了广泛的应用，在2试验方案众多地基加固技术中，强夯法以其适用土质广、设备简单、现场试验选取30mX30m的区域，布置4个夯点，选择施工速度快、施工期短、造价低、加固效果显著等优点在土单击夯击能1200和1500kN·m分别在春、冬季进行试夯，木工程领域倍受推崇。国内外专家学者也在理论与实践方强夯试验前一周在夯点下埋设孔隙水压力计，每个夯点下面对强夯加固技术进行了细致性的研究，但目前大多数研沿深度方向4⋯6810m处各埋设一个孔压计，现场布置如究集中在强夯的加固范围、动应

5、力传播规律及强夯联图1、图2所示；每个孔压计的上下方布置0．5m厚的砂层，合加固技术等方面，而对强夯加固效果的季节性变化规律相邻两层孔压计间填入干的膨润土球以阻断孔压沿人工钻研究较少，尤其对于黄泛平原区粉土地基而言，由于季节性孔发生消散；为防止强夯过程中对孔压计接线的破坏，在钻冻土及地下水位变化等因素，强夯的加固效果将受到显著孔位置水平布置长1．5m的钢管，使孔压计接线穿过钢管引的影响。为此，本文结合正在施工的济(南)东(营)高速公出，并将接线在管口位置盘起2—3m，以保证强夯过程中钢路，对不同单击夯击能分春冬季节进行强夯试夯，以确定强管与地基

6、土协同沉降而不夯断接线。夯加固效果的季节性变化规律，并提出适用于黄泛区的强夯施工工艺。1现场试验环境条件济东高速公路位于黄河冲积平原区，该地区广泛分布着黄河冲淤积粉土，该类土具有含水量高、孔隙比大、土质疏松、压缩性大、承载力低等特征。已有研究成果及工程实践表明，在该地区修筑高速公路存在工后沉降量大、桥头跳n、夯点·孔隙水压力计车严重等问题，为此，选取试验段进行强夯试验，以确定适图2孔压计竖向布置图用于该地区的强夯最佳施工工艺，并分春冬季节进行强夯图l现场试验平面布置图(单位：m)试夯。强夯试验段位于济东高速第五标段，属于滨州地区，受北温带大陆性

7、季风气候影响，四季分明，年温差较大，冬强夯试验所用夯锤质量为10t，底面直径2m，使用季最低气温可达一15％，地表可形成30～50cm的冻土层，QUY50A型履带式起重机起吊夯锤，夯击过程中实时监测孔【基金项目】山东省科技发展计划(2013GSF11603)于一凡等：季节性因素影响强夯效果的对比分析l19压计的数值变化，每夯击一次，用水准仪测量单击夯沉量。超孔骧水压力，kP且根据CECS279—2olo(强夯地基处理技术规程》规02O406O80O定，当单击夯击能小于4000kN·m时，强夯止夯标准为最后2两击夯沉量平均值不宜大于50ram，但

8、根据现场试验实际情4况，很难达到该标准，强夯止夯以拔锤困难或夯坑周围地表68隆起量较大为标准，不同单击夯击能春、冬季止夯击数见10表2。12(a)第一