強夯技術在濕陷黃土鐵路路基中的應用

夏春光

【摘要】本文結合蘭新鐵路蘭武二線濕陷性黃土路基工程實踐，對強夯技術加固濕陷性黃土地基的施工效果進行了闡述。

【關鍵詞】強夯；濕陷性黃土

【Abstract】In this paper， Lan-Xin Railway Lan Wu second loess subgrade engineering practice， Dynamic Compaction effect strengthening collapsible loess foundation construction are described.

【Key words】Compaction；Collapsible

1. 工程及場地工程地質概況

（1）蘭武二線DK202+080～DK202+300，長220m，位于古浪河左岸二級階地斜坡地帶，線路以填方形式通過，中心填方高13m，該工點范圍內主要出露地層為第四季上更新統沖積砂質黃土，厚度大于10m，灰黃色，土質較均，σ0=120KPa，具Ⅲ級自重濕陷性，濕陷土層厚5.5m左右，工點范圍地下水不發育。場地土的物理力學性質指標見下表1。

（2）依據《濕陷性黃土地區建筑規范》GB50025-2004的有關要求，由于砂質黃土承載力較低，具Ⅲ級自重濕陷性，故須對地基進行加固處理。

2. 強夯技術處理黃土地基設計

采用強夯技術進行黃土地基加固處理，在黃土地區鐵路工程中已得到廣泛應用，但至今尚無成熟的計算方法，通常是針對工程實際情況！地質條件！適用要求及其它工程的經驗，初步選定設計參數，再通過現場試驗的驗證和必要的修改后，最終確定適合現場的設計參數。

2.1確定夯擊能、有效加固深度。

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002），采用單位夯擊能為2000KN·m，濕陷性黃土的有效加固深度為5.0～6.0m，可以滿足該段工程的需要。故自制采圓形錘，帶有四氣孔，底面積為4.15m2，錘重為152.7KN，設計落距為13.1m。

2.2加固范圍、夯點間距。

根據土層厚度，土質條件及通過試夯確定，以中線為準，按每4m的距離正方形布置，每一點應有相應的編號，便于測量記錄。布點范圍為路基坡腳外3m。

2.3夯擊次數、夯點布置。

夯點的平面布置主要根據構筑物結構類型，地基土情況和加固深度確定，路基基底或大面積基礎宜采用正方形插檔法布置。夯擊次數4遍，如下圖1所示：

2.4夯擊次數。

路基基底的強夯范圍一般應超出坡腳不宜小于3.0m，下圖2為現場實測的夯擊次數與夯沉量的關系由下表可知最佳夯擊次數宜為6次。

2.5間歇時間。

兩遍夯擊間隔時間應根據土中超孔隙水壓力消散規律確定，根據實際測試數據，間隔時間不應小于1周。

3. 強夯效果評價

經過強夯處理后地基土體的物理力學性質改善，土體干密度明顯增大，壓縮系數、濕陷系數顯著減小，地基土的孔隙比顯著減小，地基土體從而變得較為密實。在強夯影響深度范圍內土體抽檢，物理力學性質指標經統計處理后表明，干密度、濕陷系數、壓縮系數、地基承載力等均發生明顯變化。

（1）干密度明顯增大，強夯后地基土的主要變形為豎向壓縮變形，地基土的孔隙比顯著減小，從而變得較為密實，表層干密度由1.24g/cm3提高到1.84 g/cm3 （圖3所示），隨著深度加大變化逐漸減小，在3.5m深度內變化較為明顯。

（2） 強夯后地基土已由高中低壓縮性變為低壓縮性，表層土壓縮系數已由0.135顯著減小到0.03如下圖4所示。在2～3m范圍內，更為突出。

（3）濕陷性系數顯著減小，強夯后濕陷帶深度范圍內的濕陷性全部消除（<0.015）。在3m范圍內濕陷性消除效果尤為明顯。如下圖5所示。

（4）地基承載力：強夯后由于地基土長生很大的豎向變形，土結構由松散而變得各家致密，土的孔隙比顯著減小，地基承載力大幅度提高。如下圖6的P-s曲線，取S=0.01，B=0.01×1000=10mm（B為承壓板直徑）所對應的P值的一般作為地基承載力時，Ps>200KPa，滿足設計要求。

4. 結束語

由于強夯后地基土在垂直方向產生很大的變形，已由原來的高～中壓縮性土變為低壓縮性土，地基土的孔隙比，壓縮系數，濕陷系數顯著減少，地基土的干密度，壓縮模量，地基承載力大幅度提高。近幾年的使用情況均很正常，表明強夯地基處理方案不但是經濟的，而且是切實有效的。

參考文獻

[1]中華人民共和國建設部.濕陷性黃土地區建筑規范（GB50025-2004）.北京：中國建筑工業出版社，2004.

[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑地基處理技術規范（JGJ79-2012）.北京：中國建筑工業出版社，1994.