湿陷性黄土路基处理方法的理论与试验研究

摘要

黄土是形成于第四纪的松散沉积物，在我国西北华北地区广泛分布。某些黄土在自重压力或自重压力与附加应力共同作用下受水浸湿会发生显著沉降，叫做湿陷性黄土，由于其特殊性质，处理不当常引起工程问题。湿陷性黄土路基处理工程具有线长面广、地形地质多变、处理深度较浅等特性，目前尚缺乏系统性相关科学研究和实践指导。为了研究各种湿陷性黄土路基处理技术的适用性、优缺点及效果，并了解其在实际工程中的应用以及实际处理效果，以便丰富在湿陷性黄土路基处理方面的科学研究，并为实际工程提供借鉴和参考，本文进行了湿陷性黄土路基处理方面的理论和试验研究。
　　 本文主要内容包括:(1)总结对比了几种地基处理方法在湿陷性黄土路基中应用的设计、施工及质量检验，包括换填垫层法、夯实法、挤密桩法（素土桩、灰土挤密桩及水泥土挤密桩）及化学加固法（碱液法和单液硅化法）;(2)以平阳高速公路建设项目为依托，应用强夯法和灰土挤密桩法处理湿陷性黄土路基的工程实例对该线湿陷性黄土路基强夯处理区和灰土挤密桩处理区处理前后的土样进行了室内试验，获取了土样的孔隙比、干密度、内摩擦角、粘聚力、压缩模量、湿陷系数等物理力学指标，并对指标的变化规律进行了分析研究。
　　 研究分析表明，一般而言，换填垫层法适合1～3m深的浅层湿陷性黄土处理;灰土垫层可以在路基表面形成有一定强度的不透水层，极适合处理湿陷性土层厚度在3m以内的湿陷性黄土路基;强夯法的有效处理深度可达5m甚至更多，施工简单，方便有效;挤密桩法的有效设计桩长可达10m左右，适合大厚度湿陷性黄土层路基处理，素土挤密桩可就地取材、节省施工量，灰土挤密桩和水泥土桩有助于提高复合地基的承载力;化学加固法工艺简单，大面积湿陷性黄土路基处理工程可考虑采用。平阳高速湿陷性黄土路基处理实践证明:2000kN·m强夯法的处理深度可达5m以上，处理效果最好，灰土挤密桩次之，1000kN·m强夯处理效果位于第三;强夯处理和挤密桩处理效果都有随深度下降的趋势。

目录

声明

论文说明

摘要

符号说明

第一章 湿陷性黄土地基处理研究

1．1 地基处理简述

1．1．1 地基处理概念的提出与发展

1．1．2 地基处理的对象

1．1．3 国内外地基处理方法的研究现状

1．2 湿陷性黄土

1．2．1 湿陷性黄土的定义

1．2．2 湿陷性黄土分类

1．2．3 黄土湿陷的原因

1．3 湿陷性黄土区路基处理的特殊性

1．4 课题研究的意义及主要内容

1．5 本章小结

第二章 湿陷性黄土路基处理方法

2．1 引言

2．1．1 湿陷性黄土路基处理深度及宽度的确定

2．1．2 湿陷性黄土路基处理方法

2．2 换填垫层法

2．2．1 换填垫层法设计计算

2．2．2 换填垫层法施工及质量检验

2．3 强夯法

2．3．1 强夯法加固机理

2．3．2 强夯法加固湿陷性黄土路基的设计计算

2．3．3 强夯法施工及质量检验

2．4．桩挤密法

2．4．1 桩挤密法概述

2．4．2 桩挤密法加固机理及适用范围

2．4．3 挤密桩的设计计算

2．4．4 挤密桩的施工及质量检验

2．5 单液硅化法和碱液法

2．5．1 单液硅化法和碱液法概述

2．5．2 设计

2．5．3 单液硅化法和碱液法的施工及质量检验

2．6 本章小结

第三章 平阳高速中强夯法和灰土挤密桩法处理湿陷性黄土路基的试验研究

3．1 工程概况

3．1．1 试验路段的湿陷情况

3．1．2 旋工

3．2 室内试验

3．2．1 试验简介

3．2．2 试验结果

3．3 本章小结

第四章 室内实验数据分析及讨论

4．1 数据分析

4．1．1 孔隙比e

4．1．2 干密度pd

4．1．3 内摩擦角φ

4．1．4 粘聚力C

4．1．5 压缩模量Es

4．1．6 湿陷系数δs

4．2 室内试验结论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢