强夯消除黄土湿陷性的有效加固深度研究.pdf

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1、第42卷第5期2011年3月人民长江Vo1．42，No．5YangtzeRiverMar．，2011文章编号：1001—4179(2011)05—0066—04强夯消除黄土湿陷性的有效加固深度研究安鹏，张爱军，郭敏霞(西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100)摘要：结合山西横泉水库湿陷性黄土坝体的强夯法加固工程实际，利用钻探取样，结合室内烘干法、单线法、三轴CD试验测得不同深度土体的干密度、湿陷系数、强度值，并以此与强夯前土样特性进行对比，得到实测有效加固深度。对强夯湿陷性黄土的有效加固深度的定义、计算方

2、法及其适用性进行了探讨，将实测结果与现有计算方法所得结果进行对比。结果表明：①当影响深度折减系数取0．3时，Menard公式计算值与实测值基本相符；②利用钻探取样法结合室内试验获得的相关参数来确定有效加固深度是可行的。关键词：强夯法；湿陷性黄土；有效加固深度；计算方法中图法分类号：TV223文献标志码：A强夯法是法国梅那(Menard)首创的一种地基加些专著中又称有效影响深度。两者都可定义为：在强固方法，亦称动力固结法，具有操作简便、投资少、节约夯之后，由于动力冲击产生的冲击波沿深度传播，能够材料、加固效果好等特点。近年

3、来将之应用于处理湿明显影响到某一深度处土的特性，该深度以上土体的陷性黄土地基，来消除黄土的湿陷性，效果明显。。强度、干密度、孔隙比、湿陷性等明显得到改善，并且满强夯法处理湿陷性黄土地基的有效加固深度与很多因足工程要求，这一深度便是该单击夯击能下的有效加素有关，其计算问题一直没有得到很好的解决。本文固深度。有效加固深度的起算点在很多公式中都定义依托山西横泉水库湿陷性黄土坝体加固强夯工程实为强夯前地面标高。区别于有效加固深度，强夯影响际，采用钻探取样、室内试验、综合分析等多种方深度是指在强夯后，冲击波沿深度传播，由于受到土体

4、法测定了该工程的湿陷性黄土有效加固深度，并与目的阻尼影响，冲击波能量不断衰减直到为零时的深度。前计算公式计算的结果进行对比，分析了几种计算方影响深度要比有效加固深度大，有效加固深度以下，土法的适应性，供类似工程参考。体性质也因强夯发生变化，但变化不大，有效加固深度以下的土性不一定满足工程质量要求。工程的有效加l湿陷性黄土强夯有效加固深度及其计算固深度的评价也取决于具体的工程质量要求。对于湿有效加固深度是强夯法最为重要的设计参数，对陷性黄土，除了土体承载力、干密度等指标之外，还必其定义也有很多种。由于岩土材料的复杂性和特殊

5、须将湿陷系数降到0．015以下。性，目前尚没有一种方法能精确的给出有效加固深度，1．2有效加固深度计算方法计算结果都与实测值有很大偏差。目前有效加固深度的计算方法主要有：Menard公1．1强夯有效加固深度的定义式、Billam公式、张平仓公式等等，其计算原理如下。有效加固深度目前不同的学者有不同的提法，有(I)Menard公式及其修正。强夯法创始人Men-收稿日期：2010—05—18基金项目：国家自然科学基金项目(50779058)；中国水利水电科学研究院开放研究基金；冻土工程国家重点实验室开放基金(SKLFSE20

6、0803)作者简介：安鹏，男，硕士研究生，主要从事黄土工程理论与计算研究。E—mail：anpengl10@163．com通讯作者：张爱军，男，教授，博士，主要从事特殊土力学特性、岩土工程数值分析方面的研究。E—mail：Zaj@nwsuaf．edu．CB第5期安鹏，等：强夯消除黄土湿陷性的有效加固深度研究67ard根据大量工程试验结果，提出公式(1)。公式计算的有效加固深度与实际偏差大，其适用性不H=仅、(1)强。式中，为有效加固深度，m，其起算点需要减去夯击2强夯试验的实测有效加固深度下沉量；为影响深度折减系数，是个

7、有量纲的系数，对于黄土地基其值取为0．28～0．66I7]；为夯锤重，横泉水库位于山西吕梁地区三川河支流北川河上，大坝为碾压式均质粘土坝。大坝经多次施工完成kN；h为夯锤的落距，m。了两部分的坝体填筑：其一是河床右岸滩地上宽约Menard公式不足之处是没有考虑土的基本特性150m、长200m、高3～5m的坝体；其二是左岸河床和施工因素，如：地基土的性质、不同土层的厚度、地下水位以及其他强夯的设计参数等因素。因此，Menard上宽约200m、长约240m、高17—19m，平均填筑高程为1119．5m的坝体。施工完成的坝体由

8、于多年的公式计算的结果准确性取决于仅的取值，如果取值合理，就与实测值基本吻合。搁置，坝体表面改作农田，同时缺乏维护，已填筑的坝(2)Billam公式。工程实践表明，夯锤底面积和体隐患严重。土体阻尼对强夯加固深度也有影响。为此，Billam提2．1强夯试验前大坝土样性质出公式：实测表明，旧坝体中部土样初始天然含水率为H