1、阜新至朝阳高速公路黄土强夯处理浅析 【摘要】辽宁地区高速公路建设中基本无湿陷性黄土处理的经验，给地处黄土边缘地区的辽宁阜新、朝阳地区高速公路顶目的建设带来了前所未有的困难。本文通过对阜新至朝阳高速公路强夯施工处理湿陷性黄土试验的分析研究为今后辽宁省高速公路湿陷性黄土处理的研究提供借鉴。论文详细介绍了阜新至朝阳高速公路湿陷性黄土处理方案的确立，湿陷性黄土的强夯试验夯击能、点夯次数、夯沉量等试验参数的确定、重点对强夯试验前后黄土湿陷系数、压缩模量等指标的变化进行对比分析，进一步确定各种夯击能作用下的有效影响深度。 【关键词】湿陷性 ；强夯；黄土 1 引言 阜新、朝阳地区地处半干旱半湿润大陆性气候带
2、，年平均降雨量 487mm。国家标准湿陷性黄土地区建筑规范（ GB50025-2004）首次将辽宁阜新、朝阳地区列入黄土边缘地区。阜新至朝阳高速公路（以下简称阜朝高速公路）路线经由地段近 44%（ 116.7km）位于黄土状亚粘土地区。黄土状亚粘土厚度一般在 4-12m，局部可达 20m，根据地质勘查和试验资料，该黄土状亚粘土多具有 - 级非自重湿陷性，局部具有自重湿陷性。黄土状亚粘土为硬塑状态非饱和土，含水量（ max=22%， min=5%）平均为 12%，干密度（ max=1.61%，min=1.41%），试验检测最佳含水量 12-13%，最大干密度 1.8%左右。 此前辽宁地区高速公路
3、建设中基本无湿陷性黄土处理的经验，给此条高速公路项目的建设带来了前所未有的困难。根据辽宁省朝阳地区黄土特点和黄土规范要求，施工图设计中对湿陷性黄土路段的路基、桥涵基底提出了强夯等处理湿陷性黄土的方案。 1.路基基底为 级非自重性湿陷的黄土地段，路基基底清表后采用冲击碾碾压。桥台处理采用夯击能 1000 KN?m 强夯处理。 2.路基 底为 级非自重性湿陷的黄土地段，根据基底黄土层厚度确定处理方式： 表 1 基底黄土层厚度 普通路基 桥台、台后及高挡墙路基 2.0m 冲击碾压（ 0.18m） 1000KN?m 强夯 2.0 5.0m 1000KN?m 强夯（ 0.54m） 1600KN?m 强夯
4、 5.0m 1600KN?m 强夯（ 0.72m） 灰土桩 注：括号内数值为处理完成后地基沉降量。 3.路基基底为自重性湿陷黄土地段，视路基填土高度及基底黄土层厚度确定处理方式： 表 2 基底黄土层厚度 普通路基 桥台、台后及高挡墙路基 2.0m 1000KN?m 强夯（ 0.54m） 1600KN?m 强夯 2.0 5.0m 1600KN?m 强夯（ 0.72m） 2000KN?m 强夯或灰土桩 5.0m 2000KN?m 强夯（ 0.90m） 灰土桩 注：括号内数值为处理完成后地基沉降量。 2 阜朝高速公路强夯处理 2.1 强夯试验确定点夯次数等试验参数 为了确定合适的强夯参数，选择多种夯
5、击能 E=1000、 1600 和 2000kN?m，每种夯击能单点夯击次数 n为 8击。试验段强夯的要求为：先进行点夯 2遍，夯点位置按正方形布置，夯点间距 4 m4 m 。单点夯击时，第一遍夯击点间距 8 m，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，也就是所谓的间隔跳夯。点夯的夯击次数用最后两击的夯沉量 s5 cm 作为控制标准。 按上述试验方案和技术要求对阜朝高速公路某一试验路段进行强夯试验，强夯前后按每隔 0.5 m 的深度间距取夯点间的土样进行室内物理力学试验，分析比较黄土经强夯后物理力学性质的变化规律。 2.2 强夯施工程序 1.施工准备 强夯设备夯锤锤重、起吊高度应满足各级夯击能要求。
6、 2.夯击施工 （ 1）清理并平整施工场地。 （ 2）夯点放线定位。强夯机组就位，夯锤对准夯点位置，夯位偏差不超过 150mm。 （ 3）将夯锤起吊至预定高度，自动脱钩使锤体自由下落。 （ 4）每次夯击前都应测出落地后锤顶标高，以便计算每击沉降量，至最后两击下沉量 5cm ，便为该夯点结束。 （ 5）夯击过程中，应测量每个夯点每次夯击的夯沉量。 （ 6）点夯结束后，再以低能量进行满 夯两遍，锤印搭接。 （ 7）夯击前应埋设超孔隙水压力传感器，测定夯击过程超孔隙水压力增加和消散规律，以确定下遍夯击时间开始。 2.3 强夯的检测 1.夯前检测 （ 1） 夯前应对试夯区布设 2个人工探井，深度大于预
7、期加固深度 2-3m，每隔 0.5m 取一原状土样，进行土的常规试验和湿陷性试验，求得土的含水量、干湿密度、空隙比、塑液限及湿陷系数、自重湿陷系数和起始湿陷压力。 （ 2）场地土的击实试验：求得土的最佳含水量、最大干密度。 2.夯中检测 （ 1） 夯锤的落距不小于规定值，落点误差不大于 15cm。 （ 2）夯击的全过程要记录每一点的夯击起止时间、单位夯击能、夯击次数、夯沉量以及夯坑及周围隆起形态。 3.夯后检测 强夯结束后测量地面高程，静置两周后就可以进行效果检测。 （ 1）夯后进行土的常规试验和湿陷性试验，求得强夯后的土的含水量、干湿密度、空隙比、塑液限及压缩模量、湿陷系数。 （ 2）进行静
8、荷载试验，以确定其实际承载力。 2.4 强夯效果对比 该试验路段使用强夯法处治湿陷性黄土前后各项指标 的变化情况如图所示： 图 1 图 1是各种夯击能下黄土湿陷系数的变化，可看出黄土湿陷系数随着深度波动明显，总体上较处理前有较大的改善。图 2 中， E=1000kN?m、 1 600 kN?m、 2000 kN?m 下的有效影响深度大致为 3.5 m、 4.5 5.0 m、 6.0 m 及以上，有效影响深度内的湿陷性系数有所降低。 而且从其它各项土常规试验结果看，强夯处置后黄土的孔隙比、干密度等基本物理指标都得到了明显的改善。综合看来，可以认为 1000-2000kN?m的夯击能作用下夯击 8次达到了消 除湿陷性的目的，可以满足阜朝高速公路湿陷性黄土路基处理的要求。 3 结束语 从阜朝高速公路的湿陷性黄土强夯处理试验结果看，湿陷系数小于0.015，较成功地达到了消除黄土湿陷性的目的，为今后高速公路湿陷性黄土处理的研究提供了宝贵的研究经验。 参考文献 湿陷性黄土地区建筑规范（ GB50025-2004） 胡彦春，和燕 .湿陷性黄土地基的处理方法评述 岩土工程 阜新 朝阳高速公路施工图设计说明 辽宁省交通勘测设计院
