强夯法加固铁路松软土地基现场试验研究.pdfVIP

第31卷 ，第4期 中 国 铁 道 科 学 Vol_31 No．4 2010年 7月 CHlNA RAILW AY SCIENCE July，2010 文章编号：lOOl4632 (2OlOJ04一OOOl06 强夯法加 固铁路松软土地基现场试验研究 白 冰 ，徐华轩 ，刘海波。，范强惠 (1．北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2．中铁十六局集团有限公司，北京 100018) 摘 要I结合强夯法加崮铁路饱和松软土地基的现场测试试验，研究强夯过程中地层孑L隙水压力的增长和 消散规律、孔隙水压力的空间分布特征、地表位移和地层深处沉降的变化规律以及加固后的地基承载力。结果 表明，强夯荷载作用下，孔隙水压力的影响范围可以达到水平距离4．75m和深度 6m，在第 l遍和第2遍强夯 作用后经过约4--6d，孔隙水压力消散率能达到9o 以上；同时，土层较深处的沉降量也十分显著，在第 1遍 强夯荷载作用后，3．8m深处的沉降量可以达到 lO．7CFD．。因此，用强夯法加固饱和松软土地基可行，加固后的 地基承载力特征值可达240kPa。 关键词：软土地基；地基加固；强夯法；地基承载力 中图分类号：U213．15 文献标识码：A 近年来，利用强夯法 (即动力固结法)l】]加 固 各类不 良地基的工程项 目El益增多，加固地基的土 1 现场试验概况 性已经从最初的湿陷性黄土、杂填土、碎石土、砂 性土等非饱和土发展到淤泥、淤泥质土等的饱和软 1．1 松软土地层的基本物理性质 黏土 【]。强夯能级也由于所加固土层的土性和含 试验场地地表覆盖第 四系全新统冲湖积 水率有很大差异，例如，对于淤泥及淤泥质饱和软 层 (Q3al+1)粉质黏土，黄褐色，坚硬一硬塑，含 土，单点强夯能量可取 600 1000kN ·1TI的低能 姜石、砂砾，厚度 0．8～3．2rn，其下为花岗片麻 量强夯[4，而对于较为深厚的碎石类土，单点强夯 岩，较为坚硬。地表下 1．79rn为地下水位。地表 能量可取到 lOGN ·ITI以上l5。 土层遇水后十分软弱。该土层的塑限、液限和塑性 对于饱和土地基，加强地基的排水条件是强夯 指数分别为 24．8 ，38．8 和 14．0％。现场地基 法加固成功的关键 ，可预先在地层中设置排水系统 土的含水率范围为 18．7 ～20．6 ，孔隙比0．55， (如打设竖向塑料排水板和铺设水平 向排水砂垫 重度 21kN ·m_。，干密度 1．8g·cm～，地基土 层)，以保证强夯所激发的孔隙水压力能快速消 颗粒 比重 2．72。液性指数一0．38，呈流塑状态。 散l6 ；也可以采取井点真空降水的方法辅助降低 1．2 试验工艺及现场测试方案 地下水位或在强夯作用后加快孔隙水压力的消散过 试验工艺如下：分 3遍进行强夯，前 2遍为点 程[8I。实际工程强夯时，是否需要采取辅助的排水 夯，单遍排距为 1．75m，每排的夯点间距为3In， 措施 ，取决于所加固土层的土性条件以及施工工期 2排夯点之间错落布置，形成正方形网格 (见图 的限制 。 1)，最后 1遍进行满夯。强夯的夯锤重量为 18t， 本文以铁路某路段的饱和松软土地基为背景， 夯锤直径为2．4nI，夯锤高度为 1．0nI，施工夯架 通过孔隙水压力、地表沉降和地层深层沉降等的现 宽度为 5．5m。 场测试，研究强夯法加固松软土地基的施工工艺参 试验现场对孔隙水压力、分层沉降及地下水位 数和机理 。