张嘉辉[1]2008年在《湿陷性黄土地基处理技术在张石高速公路应用研究》文中认为湿陷性黄土是黄土的一种。黄土是第四纪堆积的,以粉土颗粒为主,富含碳酸盐,具有大孔型、黄色的松散沉积物。黄土在世界上分布较广,覆盖着全球大陆面积的2.5%以上,黄土在我国河北省也有分布,由于具有特殊的成分和性质,黄土在工程界占有特殊地位。它的最大特点是结构性强,遇水发生湿陷并且强度迅速软化。因此,建筑在湿陷性黄土地区的工程时常会发生与其相关的病害。自20世纪20、30年代开始随着生产生活的开展及科学技术的发展,人们对湿陷性黄土的认识逐步加深。到现在为止人们对湿陷性黄土的成因、分布范围、物理性质、化学性质、强度指标及影响因素等通过不懈的深入探索都有了一定程度的研究。现行的湿陷性黄土的治理方法主要有以下几种:(1)换填垫层法,(2)深层密实法,(3)置换法,(4)排水固结法,(5)化学加固法,(6)加固路基法,(7)其它加固方法。在施工当中遇到湿陷性黄土路段时,对于这种黄土路段是否需要处理,采取何种处理工艺更经济有效,如何根据不同路段地基特点选择不同的处理工艺,例如,强夯、冲击碾压、开挖回填以及换填灰土等;以及处理效果和检测技术问题,都引起有关方面的关注。对湿陷性黄土路基处理技术进行应用比较和试验评价,从经济和社会意义来讲,都是十分必要的。本文主要针对河北黄土地区公路建设情况,依托张石高速公路,对河北地区湿陷性黄土的物理力学性质、路基处理的技术方案、施工工艺以及处理效果评价等问题开展比较系统的试验比较和理论研究。并通过现场试验,系统地研究了强夯、冲击碾压、灰土挤密桩及换填灰土和砂砾垫层等地基处理方法的施工工艺及处理效果。其中,对强夯法处理,着重研究了夯击次数与沉降量的关系;对于冲击碾压法,着重研究对比了不同深度处的处理效果。通过本次多种处理方法的试验,我们认为强夯、冲击碾压、灰土挤密桩、灰土换填及砂砾垫层等处理方法在河北地区的湿陷性黄土的处理当中同样适用,但各种湿陷性黄土的处理方法各有其特点及应用范围,在施工中应灵活掌握,应根据不同的土层厚度、环境特点、进度要求等因素选择最合适的治理方法以期达到最为经济、合理的治理效果。最后,提出了适合不同湿陷性黄土地基处理的建议方案及一些需注意的问题。
闫小波[2]2002年在《高等级公路湿陷性黄土路基处理技术研究》文中指出本文结合西湟一级公路、马平高速公路建设，对青海地区湿陷性黄土进行了大量勘探调查，总结研究了青海地区湿陷性黄土的地质结构特点、主要的物理力学性质及其规律；并通过现场试验，系统地研究了强夯、冲击碾压、灰土挤密桩和灰土换填等地基处理方法的施工工艺及处理效果。其中，对强夯法处理，着重研究了夯击功能、夯击次数与有效处理深度的关系；对于冲击碾压法，着重研究对比了不同深度处的处理效果。最后，提出了适合不同湿陷性黄土地基处理的建议方案。
马骏腾[3]2016年在《公路湿陷性黄土路基处理效果评价研究》文中研究表明本文以宁夏地区固原至西吉的高速公路湿陷性黄土地基为依托,主要评价湿陷性黄土处理措施的有效性,通过分析翻压、素土挤密桩和灰土挤密桩的加固机理、室内土工试验以及叁种处理措施的现场监测及数值分析了湿陷性黄土地基的处理效果和湿陷性黄土地基的不均匀沉降。本次研究内容如下主要有以下几个方面:(1)宁夏固原地基湿陷性黄土的基本物理性能。结合固西高速A1项目段地基土的探井室内试验,对该区域内的密度、含水率、孔隙比、压缩系数进行研究分析。结果表明:土样的天然密度、干密度总体上随着深度增加而增大;土样的孔隙比随着取样深度的增加而减少,但土样的压缩系数却呈现随深度的增加先增大后减小的变化趋势。将试验数据与黄土湿陷系数进行拟合表明,黄土湿陷系数与黄土的密度、干密度、孔隙比、压缩模量等土体参数具有较好的相关性。(2)湿陷性黄土地基中挤密桩的应力场分析及讨论。基于Flac3D数值计算,对挤密桩复合地基的桩土作用机理进行探讨。结果表明:复合地基作用机理体现在复合地基位移场和应力场分布特征上,表现为加固区应力呈“竖向条状横向相间”分布,桩体和桩间土体在上部荷载作用下相互影响,桩土协调变形并共同承担上部荷载。复合地基作用机理取决于桩体和桩间土体的力学性质差异程度,桩土模量差异越大,复合地基中桩土作用机理越复杂。(3)宁夏地区固西高速湿陷性黄土地基处理效果的评价研究及分析。采用Flac3D数值计算技术,在GEOSTUDIO中SEEP/W模块的水场分析结果的基础上,对湿陷性黄土地基的叁种措施(翻压、素土挤密桩、灰土挤密桩)的处理效果进行数值分析。分析了降雨条件下不同时期的地基沉降量。研究表明,素土挤密桩和灰土挤密桩可以有效的控制湿陷性黄土地基的湿陷且能够防止不均匀沉降的产生,并将沉降量控制在13cm内;翻压仅在一定程度上改善湿陷性黄土的湿陷情况,沉降量达23cm,且不能防止地基产生的不均匀沉降。通过与现场沉降数据进行比对,结果表明:数值分析和现场监测两者在沉降值有所差别,但是从沉降规律以及处理措施效果两个方面来说,两者不存在差异性,充分表明采用Flac3D评价处理效果是符合客观规律且有效的。(4)宁夏地区固西高速湿陷性黄土地基现场监测分析。采用沉降管、水分计等手段,对湿陷性黄土地基的叁种措施(翻压、素土挤密桩、灰土挤密桩)的现场沉降数据进行采集。数据表明:翻压路基的最大沉降量出现在地基中心,为12cm;素土挤密桩和灰土挤密桩的最大沉降量则分别为6.5cm和5cm。叁种措施在沉降趋势上均呈现“碗型”,但是翻压地基的沉降曲线上出现一定的波浪状,地基中线两侧7m范围内出现达4cm的波浪差值,表明其未能改善湿陷性黄土地基的不均匀沉降。
吉明[4]2017年在《湿陷性黄土路基沉降特性及预测研究》文中研究说明宁夏地区湿陷性黄土分布广泛,由于黄土具有湿陷性的特殊工程性质,即黄土在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显着附加变形,导致该地区多数公路路基产生不均匀沉降,对该地区公路路基的稳定造成了巨大影响,进而严重影响了公路的安全性、舒适性,同时大大增大了公路养护的费用与难度。论文依托“宁夏地区公路湿陷性黄土路基处理技术优化及处理效果自动化监测关键技术研究”项目,以G309线固原至西吉段高速公路工程为研究对象,对湿陷性黄土路基沉降特性及预测进行研究。论文的主要研究工作与结论如下:(1)宁夏固原路基湿陷性黄土湿陷特性试验研究。对固原地区湿陷性黄土进行含水率、密度、孔隙比、饱和度、液限和塑限、压缩系数、压缩模量、湿陷性系数等进行了试验研究。研究表明:含水率在大于23%、密度分布于大于1.7、孔隙比分布于小于1、饱和度分布于大于60%、压缩系数分布于小于0.2时,黄土不具有湿陷性;含水率分布于15%~23%之间、密度分布于1.4~1.7之间、孔隙比分布于1~1.2之间、饱和度分布于35~60%之间、压缩系数分布于0.2~0.4之间,黄土具有湿陷性;含水率分布于小于15%、密度分布于小于1.4、孔隙比分布于大于1.2、饱和度分布于小于35%、压缩系数分布于大于0.4,黄土具有强湿陷性。(2)湿陷性黄土地基挤密桩处理效果数值模拟及工程实例试验研究基于FLAC-3D平台,建立了湿陷性黄土地基的圆孔扩张数值模型,模拟了30cm、40cm、50cm和60cm等不同桩径的挤密过程,得到了挤密过程中地基的位移和应力云图,并对挤密桩处理工程实例进行现场试验研究。分析结果表明:挤密桩单桩影响效果,不同桩径的挤密水平范围不同,挤密桩充分挤密区范围为0~0.8d,有效挤密区范围为0.8~2d,挤密影响区范围为2~3.5d,非挤密影响区为大于3.5d;挤密桩挤密土体后,桩周表面土体会发生向上隆起,向上竖向位移先增大后减小,并在0.7~1.0d处达到最大值,在深度为0.4倍桩长处竖向位移几乎为零,即此时土体无竖向位移,竖向位移在桩底截面取得最大值。(3)宁夏地区固西高速公路湿陷性黄土地基处现场监测研究论文采用剖面沉降管、水分计和分层沉降计等设备湿陷性黄土路基进行现场监测,研究沉降监测数据表明:四个断面基本在2015年9月26日到2015年10月8日、10月27日到12月20日路基沉降速率较大(路堤填土施工阶段),在2015年10月8日到2015年10月27日、12月20日到2016年2月10日路基沉降速率基本保持不变且较小(路基自然下沉阶段),2016年2月10日以后路基沉降速率减为最小并逐渐趋于0(路堤施工完成以后),路堤填土厚度为路基沉降速率的主要影响因素,路基施工完成在自然条件下,路基速率较小并趋于稳定。(4)宁夏地区固西高速公路湿陷性黄土地基沉降预测模型研究。论文以大量的路基沉降现场监测数据为依据,用四种曲线拟合法和BP神经网络模型对四个断面路基沉降进行预测,并通过与实测值的对比分析,对湿陷性黄土路基沉降预测模型适应性进行研究。预测结果表明:四种曲线拟合法基于沉降监测数据较少时,可以较好预测特定时间段的路基沉降,BP神经网络基于大量监测数据时,可以对湿陷性黄土路基沉降进行高精度的预测,是一种优于曲线拟合法的准确可靠的预测方法。
樊保平[5]2013年在《龙城高速公路湿陷性黄土地基处理技术应用研究》文中研究表明黄土是第四纪的一种特殊堆积物，即一种以粉粒为主，天然含水量小，多孔隙，呈黄色、褐黄色，含钙质的粘质土。湿陷性黄土是指当有水作用于土体，在自重应力和附加应力共同作用下或者上覆土层自重应力作用下，土体结构破坏而发生显着附加变形的黄土。近期资料统计显示，山西省已建高速公路里程的40%均为湿陷性黄土路基。黄土的湿陷特性是引起路基破坏的主要因素。建（构）筑物建造在湿陷性黄土上，经常出现与黄土性质相关的危害，故黄土的研究与处理在工程界占有特殊地位。从19世纪末开始，人们认识了越来越多的湿陷性黄土的性质，这都归功于科技的进步和技术的发展。发展到今天，湿陷性黄土的形成原因，化学、物理的性质，分布的范围，以及强度越来越被人们所熟知。专家对影响黄土的其他因素也在不断地探索中。治理湿陷性黄土的方法有很多种，现在大多数工程用以下几种方法：深层密实法，换填垫层法，置换法，化学加固法，排水固结法，DDC桩法等。湿陷性黄土路段在施工当中会经常遇到，选用什么样的处理方法来对本黄土路段施工更加有效且造价低和处理效果等问题都引起人们的关注。本文主要针对山西黄土地区公路的建设情况依托龙城高速公路，对山西地区湿陷性黄土的物理、力学性质，路基处理方案和效果，施工工艺做出了评价。并且通过现场试验，系统地研究了强夯、换填灰土垫层、CFG桩及DDC桩等地基处理方法的施工工艺和处理效果。通过本次多种处理方法的试验，我们认为强夯、换填灰土垫层、CFG桩及DDC桩等地基处理方法，一样地对于处理山西湿陷性黄土也适用。但也应该注意不同的湿陷性黄土的地基处理方案有其各自的特征和适用的范围，所以在施工中应灵活掌握，使治理效果的效果最经济有效。最后对几种湿陷性黄土地基的处理方法进行了总结与展望。
罗生宏[6]2009年在《宁夏公路湿陷性黄土地基处治及沉降预测研究》文中认为本文通过总结与吸收近年来国内外湿陷性黄土地基的研究成果,考虑宁夏地区不同的自然条件、道路等级和行车荷载条件,提出适用于宁夏公路的湿陷性黄土地基处置原则和工后沉降预测方法。结合宁夏中营高速公路建设,分析了宁夏地区湿陷性黄土的地质结构特点、主要的物理力学性质及其规律;并通过强夯法现场试验,系统地研究了强夯地基处理方法的施工工艺及处理效果,着重研究了夯击功能、夯击次数与湿陷性黄土路基的有效处理深度和其物理力学特性参数的关系。最后,在宁夏中营高速公路湿陷性黄土路基长期沉降实测基础上,应用人工神经网络方法,对高速公路试验段的实测沉降数据进行分析,预测湿陷性黄土路基的工后沉降,并将预测沉降量与实测值进行比较分析,并进一步预测分析了公路在使用期(5年)湿陷性黄土地基沉降。研究结论为湿陷性黄土区公路工程设计和施工提供了一定的参考依据。
姜涛[7]2006年在《湿陷性黄土地区公路防排水技术研究》文中提出湿陷性黄土广泛分布于我国西北、华北及黄河中游地区，给公路建设及养护带来了很大的难度，同时造成了严重的经济损失。2003年我国北方大部分地区雨水偏多，由于降雨量大，陕西省关中、陕北黄土地区的公路普遍出现路基沉陷和水毁，造成公路直接经济损失达数千万元。引起路基沉陷的内因是黄土的湿陷，外因是降雨形成的地表水的入渗以及地下水分的运移。 结合实际工程，本文分析了黄土路基沉陷形成的条件、原因以及黄土湿陷的影响因素，指出黄土路基沉陷与水有密切的关系，湿陷性是黄土本身具有的特性，实际工程不可能大面积的换填，因此要防止湿陷，加强防排水，减少水的影响是一条行之有效的途径。 湿陷须具备两个条件，一是含水量，二是外在压力。为阻断水分进入路基工作区，本文提出了湿陷性黄土地区公路常用的排水设施设计、施工应注意的要点，重点阐述了黄土地区边沟排水、路面表面排水、中央分割带排水及地下排水措施，提出了改进边沟设计的方法和设计步骤。 湿陷性黄土地区，尤其是黄土山区，地形复杂多变，排水设计没有统一的模式，排水设计的关键是排水设施的系统性以及与地形的相适应。本文分析了各排水类型之间的相互配合，包括路基排水与路面排水的结合、地表排水与地下排水的结合等，确保排水设施的完整性、系统性。
于德水[8]2005年在《强夯法处理湿陷性黄土路基的试验研究及数值模拟》文中认为由于强夯作用机理复杂以及加固土体存在许多不确定的因素，以往对强夯法的研究和设计主要依靠工程类比和经验规律。因此对强夯法进行正确、合理的研究是很有必要的。本文以邯长高速公路更乐至冀晋界段湿陷性黄土路基的处理为工程背景，分析了强夯法的作用机理和加固效果的影响因素，在此基础上，通过试验研究和数值模拟对强夯法处理湿陷性黄土路基进行系统的研究。 论文主要研究内容包括：强夯法加固路基的理论研究、强夯法加固路基的试验研究和强夯法加固路基的数值模拟。其中，理论研究是强夯法研究的前提，意在分析强夯法的作用机理和影响因素，从而合理的评价强夯法处理邯长高速公路路基的加固深度；试验研究主要通过大量的室内外试验，确定路基土的物理力学特性、黄土路基的湿陷性和强夯法加固湿陷性黄土路基的效果，并为后面的数值模拟提供合理的力学参数；数值模拟是对理论研究和试验研究的验证，主要应用有限元软件ANSYS对强夯法加固邯长高速公路路基的夯击过程进行模拟，得到强夯过程中路基土体位移、应力以及弹塑性区相应的变化情况，进一步评价强夯法加固湿陷性黄土的作用效果，完善强夯法加固路基的研究。 论文所采用的试验研究和数值模拟相结合的方法，为强夯法的研究提供了一条新的途径，研究结果对在其它湿陷性黄土地区修筑工程具有重要的参考价值。
刘妮娜[9]2003年在《注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究》文中研究指明目前高等级公路的建设进入了蓬勃发展的时期，但在工程建设中关于路基暗穴病害探测与处理仍是急待解决的一个重要课题。注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究是交通部西部交通科技项目“探测湿陷性黄土暗穴技术研究”的一个子题，本文重点开展注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究。 文中首先总结和分析了湿陷性黄土路基中暗穴的分布规律；路基中的暗穴对于公路的破坏可以造成公路塌陷、路面沉降、路面裂缝叁种结果；确定了一般情况下暗穴在路基工程中需治理的范围。 其次，在前人工作的基础上，研究了注浆法在路基暗穴处理中的加固机理，用注浆法处理暗穴时在理论上应用的是渗透注浆和压密注浆，文中分析了球形扩散理论、柱形扩散理论和袖珍套管理论的特点。用注浆法处理暗穴属于充填注浆，为减少水泥用量，降低工程造价可在浆液的成份之中加入一定量的粉煤灰。在具体施工时可以根据需要加入相应的外加剂以改变其强度、流动性、凝结性等性质，使其能够更好地保证施工质量。 文中还从设计原则、注浆标准、注浆实验、注浆孔的布置及注浆压力的确定几个方面介绍了注浆法在暗穴处理时的设计；从施工组织设计、施工记录、钻孔方法、特殊情况处理浆结束标准及封孔方法、注浆效果的检查方法、注浆费用几个方面介绍了施工组织设计与管理用。 最后，通过工程实践证明，将注浆法应用于湿陷性黄土路基暗穴处理是可行的同时也是经济的。
颜海[10]2010年在《冲击压实技术在湿陷性黄土地区应用的研究》文中研究说明本文在对国内外有关冲击压实技术及湿陷性黄土地基处理技术及处理方法进行充分调研的基础上,研究了湿陷性黄土地区土质及地基特性、冲击压实机的特性及工作原理,依托河北省宣大高速公路开展的冲击压实试验研究,重点分析了冲击压实技术的路基处理原理、工艺过程、施工质量控制及压实遍数和压实度、影响深度、CBR之间的关系,并与强夯法、挤密法、预浸水法等叁种湿陷性黄土地基处理施工技术从加固原理、加固效果、经济效益和技术可行性等方面进行了对比分析,得出了以下结论:1.采用冲击压实机进行湿陷性黄土路基的施工,可以有效降低非自重湿陷性黄土的湿陷性,降低土的渗透性,提高路基的强度。2.冲击压实技术处理湿陷性黄土地基时,其有效处理深度一般不超过100cm,冲压遍数以30遍左右为宜,因此该技术适用于大面积浅层湿陷性黄土地基的地基处理施工,特别适合在公路、铁路、机场等工程中应用。3.对路基分层冲压,在要求土体中各点压实度均达到规范要求时,路基冲压最佳组合为虚铺厚度80cm、冲压40遍。由于路基填方厚度较大,因此施工效率高,成本低于常规施工。4.冲击压实技术与强夯等其他地基处理技术相比,具有工艺简单,机械化程度高,施工速度快,处理成本低,效率高等特点,其工效可提高5~6倍,但处理深度较浅。5.冲击压实机与普通压实设备在路基填筑压实方面,相同体积土体在达到相同压实度,冲击压实施工能节约1/8~1/4的费用,而且可以有效的节约工期。
参考文献：
[1]. 湿陷性黄土地基处理技术在张石高速公路应用研究[D]. 张嘉辉. 天津大学. 2008
[2]. 高等级公路湿陷性黄土路基处理技术研究[D]. 闫小波. 长安大学. 2002
[3]. 公路湿陷性黄土路基处理效果评价研究[D]. 马骏腾. 重庆交通大学. 2016
[4]. 湿陷性黄土路基沉降特性及预测研究[D]. 吉明. 重庆交通大学. 2017
[5]. 龙城高速公路湿陷性黄土地基处理技术应用研究[D]. 樊保平. 中国地质大学（北京）. 2013
[6]. 宁夏公路湿陷性黄土地基处治及沉降预测研究[D]. 罗生宏. 上海交通大学. 2009
[7]. 湿陷性黄土地区公路防排水技术研究[D]. 姜涛. 长安大学. 2006
[8]. 强夯法处理湿陷性黄土路基的试验研究及数值模拟[D]. 于德水. 北京科技大学. 2005
[9]. 注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究[D]. 刘妮娜. 长安大学. 2003
[10]. 冲击压实技术在湿陷性黄土地区应用的研究[D]. 颜海. 河北工业大学. 2010
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