湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究

湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究

石玉玲[1]2003年在《湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究》文中研究说明湿陷性黄土路基中的下伏陷穴,是湿陷性黄土地区常见的公路灾害,给交通运输也带来了非常大的危害,是公路工程中亟待解决的课题。本文依托湿陷性黄土路基陷穴探查技术研究课题,首先对黄土陷穴的研究历史、现状及存在的问题进行了综述。然后对黄土陷穴的形成机理、黄土陷穴的分类及分布特征进行了详细的论述,对黄土陷穴稳定性评价方法也进行了介绍,并利用有限元对其进行了分析。 通过对黄土陷穴的分类、形成机理进行分析研究,提出了灌浆法、土工格室、爆破法、强夯法、SDDC法等几种湿陷性黄土路基陷穴处理的方法,并分析了各种方法的适用条件和各自的优缺点。在选择处理方法时,针对具体不同的陷穴,选择适宜的治理方案。 对于黄土陷穴,除了治理,更主要的是预防。作为预防,一方面,在修筑路基时,要提前消除其湿陷性,从根本上杜绝其形成陷穴的内因,另一方面,对已修筑的道路,要加强维护,把陷穴消除在萌芽状态。 总之,对于黄土陷穴的处治,必须系统全面的地结合不良地质体的特征及当地的水文地质、工程地质、气候资料等进行处治,并经常做好预防工作。

刘妮娜[2]2003年在《注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究》文中研究说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。

张志清, 张兴友, 胡光艳[3]2007年在《湿陷性黄土公路路基病害类型及成因分析》文中研究指明通过对宁夏众多公路的调查、分析,认为湿陷性黄土路基的病害主要可分为路基沉陷、路基陷穴、边坡冲刷与失稳及高填路基破坏等四类。黄土的特殊结构是造成黄土路基产生湿陷性破坏的内在原因,而排水不畅及合成坡度大等,则是黄土路基湿陷性破坏的主要原因。合理排除地面水和地下水是防止黄土路基发生湿陷性破坏的关键。

时威[4]2014年在《湿陷性黄土地区公路路基处理》文中指出引言黄土在我国西北、华北地区分布广泛。黄土作为一种特殊土以及它所具有的独特的工程性质尤其是湿陷性对公路建设和公路运营所造成的影响和危害相当严重。自上世纪五、六十年代随着我国大规模建设事业的迅速发展,各部门(公路、铁路、建筑等)相继开展了对黄土湿陷性形成机理和相应整治对策的研究,并取得了丰硕的研究成果[1~7]。作者在近些年主持和参与的甘肃境内若干公路勘察、设计过程中,亦遇到了大量的黄土路基问题,深感黄土湿陷性对公路建设的危害十分严重,并在了解、研究黄土湿陷性机理的基础上采取了相应的处理对策,取得了成功的经验。本文根据作者近些年的工程实践,在对前人工程经验和研究成果进行系统分析、研究和综合分析后,提出了适合于公路建设的公路路基处理措施,以供类似条件下的公路路基设计借鉴。

王斌[5]2015年在《兰州铁路局管辖内湿陷性黄土路基病害模式及防治措施研究》文中研究表明兰州铁路局管辖的宝中线、陇海线、兰新线等普遍存在着湿陷性黄土路基。由于受修建时的技术经济水平等条件的限制,这些黄土路基在运营过程中,每逢雨季路基就会出现不同程度的病害,有些情况还特别严重。近年来,随着西部铁路路网不断完善和铁路建设标准的不断发展,会不可避免的涉及到黄土路基包括湿陷性地基的处理问题。路基病害致使列车运行平顺度变差,有时甚至威胁行车安全。本文通过对兰州铁路局管辖的宝中线、陇海线、兰新线等普遍存在着湿陷性黄土路基。开展路基病害调查、路基病害分析及路基防护工程性质研究。根据所面临工程地质条件、环境条件、建筑物特点、上部结构及基础设计,寻求确实可行的路基防治处理措施。其主要内容如下:(1)通过阅读相关文献,阐述了黄土的工程特性,总结了目前兰州铁路局管辖的宝中线、兰新线、陇海线等黄土地区工程地质特征并进行了区域评价。(2)通过对兰州铁路局管辖的宝中线、陇海线、兰新线等普遍存在路基病害进行调查,并在此基础上,对黄土地区铁路路基病害的成因分析研究。(3)通过对兰州铁路局管辖内沿线各种路基防护与支挡工程防治措施进行分析,阐述了各种防治处理措施的特点。并找出路基病害成因规律,为现场施工提供参考依据。

柳墩利[6]2012年在《高速铁路湿陷性黄土地基处理试验研究》文中认为大厚度自重湿陷性黄土场地,泛指湿陷性黄土层厚度大于15m、自重湿陷性强烈的黄土场区。近些年来,随着我国湿陷性黄土地区基本建设事业的发展,建设用地日趋紧张,许多大型工程建设项目(郑西高速铁路是其中之一)不得不建在大厚度自重湿陷性黄土场地上。郑西高速铁路沿线长区段内连续分布的大厚度自重湿陷性黄土层、地层特征和物理力学性质与既有的认识有一定差距,地基的湿陷性危害极为严重,体现了我国湿陷性黄土分布的复杂性,给高速铁路建设带来很大的困难。现有成熟的湿陷性黄土地基处理方法一般只能消除基底下10~15m地基土的湿陷性,为使处理后的地基技术先进、经济合理,尚应研究行之有效的处理大厚度自重湿陷性黄土地基的新方法。处理后的湿陷性黄土地基是一种典型的非饱和土。与饱和土相比,非饱和土工程特性更为复杂,但理论体系尚不十分完善,工程应用也有很大的局限性。尤其是受到试验条件的限制,我国对非饱和土的研究还处于起步阶段。非饱和土研究包括固结理论和强度理论两个重要组成部分,分别对应岩土体的变形和稳定。高速铁路的设计和施工,以沉降变形控制为先导,同时满足系统的强度和稳定性要求。为保证线路的安全性和平顺度,既有规范已经对高速铁路工后沉降做出了严格规定。因此对于处理后的湿陷性黄土地基非饱和土,根据自身特点建立合理的固结理论和适用可靠的计算方法非常重要。孔内深层强夯法是在土桩挤密法和强夯技术的基础上演化而来的一种新型深层地基处理方法,在建筑基础、大型油罐基础等领域均有成功应用的先例,但对其理论研究远远落后于工程实践,特别是针对高速铁路大厚度自重湿陷性黄土场地的系统应用研究几近空白。本文基于既有的非饱和土理论,以郑西高速铁路为工程背景,综合运用理论分析、数值仿真、现场试验和数理统计等手段,针对上述问题进行以下研究:(1)对孔内深层强夯法的加固机理等进行研究,用圆筒扩张理论分析了孔内深层强夯法桩的挤密效应。确定合理的设计参数,经试桩施工及桩间土检测,证明该技术可以有效地消除大厚度自重湿陷性黄土场地的湿陷性,处理深度可达22m。(2)对孔内深层强夯法的承载和变形特性进行研究,分析应用孔内深层强夯法处理高速铁路大厚度湿陷性黄土场地的可行性。试验研究结果表明:大厚度自重湿陷性黄土场地采用孔内深层强夯法加固后地基承载力大幅度提高,满足高速铁路路基地基承载力设计要求;当达到单桩复合地基基本承载力时,地基沉降量平均值、最大值远小于“高速铁路路基工后沉降量不超过15mm”的要求。(3)对国内外具有代表性的非饱和土固结理论进行了深入分析,考虑到空气的扩散性和不易量测的难点,本文提出简化的非饱和土固结方程。(4)运用简化的非饱和土固结方程进行非饱和土地基沉降计算分析。结合我国高速铁路路基工程的特点及存在的问题,研究非饱和土物理力学特性,重点对非饱和土的水土特征和变形特性进行研究;运用ABAQUS计算软件对孔内深层强夯法复合地基沉降变形和路基坡脚浸水进行数值分析,得出了与长期沉降和浸润观测相近的规律;概括既有的非饱和土研究成果,提出适用于孔内深层强夯法处理后的高速铁路大厚度自重湿陷性黄土地基沉降计算和分析的新思路,为优化设计参数提供了理论基础和计算方法。(5)通过长期路基变形监测和侧方浸水试验研究,分析应用孔内深层强夯法处理大厚度自重湿陷性黄土复合地基的变形特性,验证非饱和土地基沉降计算方法和工后沉降预测方法的正确性,检验地基加固效果。长期沉降观测试验结果表明:路堤的沉降主要体现为地基沉降,而地基沉降主要体现为下卧层沉降。恒载预压258天后路堤总沉降量、地基处理深度处的沉降量已趋于稳定,工后沉降为0.2mm,满足高速铁路路基工后沉降不大于15mm的要求。叁点法能较好的反映沉降变形的发展趋势,曲线回归相关系数较高,预测误差较小,对数据异常变化的敏感性强,能及时发现沉降变形趋势存在问题的断面,建议对于高速铁路路基沉降变形预测而言,作为最优方法予以推荐采用;在此基础上,提出了采用叁点法为主、双曲线法对比验证分析、Asoaka法作为辅助方法的高速铁路沉降变形预测建议分析操作程序。浸水试验结果表明:湿陷性黄土地基经孔内深层强夯法加固处理后,其加固范围内的黄土湿陷性已消除,受水的浸润影响小,长期浸水后地基的增湿变形将发生在加固深度范围以下。路基外侧未加固区浸水后浸润角为38。~42。,距路基坡脚20m范围内不宜建鱼塘、水池等永久性积水设施;路基坡脚附近降雨或其它原因形成积水的时间不应大于20d。(6)对水泥改良黄土加固机理进行研究。研究结果表明:随击实延迟时间的增长水泥改良黄土最大干密度降低而最优含水率增加;建议施工过程中应提高施工效率,尽可能在水泥初凝前碾压完;根据现场碾压延迟时间,确定室内击实延迟时间,用相应的最大干密度去控制压实标准,较为科学合理。此项研究成果已为修订《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)“化学改良土试验”部分条款提供了试验及理论依据。

郑亚强[7]2015年在《湿陷性黄土地基处理技术在桃同高速公路病害治理中的应用研究》文中认为在工程建设和施工的过程中,常常会遇到一些棘手的工程问题,如湿陷性黄土。湿陷性黄土呈现出了高强度的结构模式,在与水相遇时,会极速湿陷、软化。所以,为了保障黄土地区工程建设安全,必须要解决好湿陷性黄土问题。这些年来,随着工程建设的加快,人们也进一步的了解了湿陷性黄土的成因、物理特性、分布形态、强度指标、化学性质、影响因素等情况。当前,在工程建设中,人们治理湿陷性黄土的措施包括:①路基加固法;②排水固结法;③深层密实法;④换填垫层法;⑤化学加固法;⑥置换法;⑦其余方法。在设计和施工环节,会面对多种类别的湿陷性黄土,需要在剖析此段湿陷性黄土的性质之后,再采取针对性的措施,以特殊的处理工艺确保路基质量。本文的研究对象为宁夏桃同高速公路,在分析了其所处区域内的湿陷性黄土的特性之后,结合桃同公路病害现状提出了:(1)以“防排结合、减小湿陷”为目的,通过在路基两侧设置夯实水泥土桩,并恢复全线排水设施,以防地表水通过路基两侧及路基坡面下渗至路基基底;(2)以“挤密加固、提高强度”为目的,通过在路基沉陷严重段落和桥涵台背处设置旋喷桩,以消弱基底黄土的湿陷性和提高路基承载力;(3)以“恢复功能、确保安全”为目的,通过改善路基和桥头差异沉降路段的平整度,并对沿线中央带和路侧护栏进行整治,以确保全线行车舒适性和安全性的公路路基病害处置方案。本项目主要使用湿陷性黄土地基处理技术中的夯实水泥土桩、水泥土隔水墙、高压喷射注浆为主的具体路基沉陷病害处治措施:1)自重湿陷等级为Ⅲ级和Ⅳ级路段:基底进行高压喷射注浆(旋喷桩)处理,桩体应穿透湿陷性黄土层,同时在坡脚处设置φ80cm夯实水泥土桩;(2)自重湿陷等级为Ⅱ级且处于湿陷性等级Ⅲ级和Ⅳ级前后的沉陷较严重路段:坡脚处设置φ80cm夯实水泥土桩;(3)湿陷等级低于自重湿陷Ⅱ级或自重湿陷等级为Ⅱ级但地基已趋于稳定且两侧为旱地的路段:不做处理。(4)其他路段设置2m深、80cm厚的水泥土隔水墙,起隔水作用。在此基础上根据设计方案,提出了湿陷性黄土地基处理技术在宁夏桃同高速公路中的现场实施施工内容:主要包括:夯实水泥土桩、水泥土隔水墙、高压喷射注浆在具体项目施工中的施工工艺、注意事项以及具体的质量控制方案。作者认为这几项处理方法在宁夏地区的其他高速路上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,需要施工人员在工作中灵活应用,从实际出发,考虑工期要求、环境特性、土层厚度等因素,寻找出一条最合理、经济、快速的处理措施。

詹祥元[8]2011年在《湿陷性黄土路基病害分析与处理》文中指出在黄土地区,由于黄土特有的湿陷性导致的路基病害主要有路堤陷穴、下沉、路堤冲蚀及路堑坡面坍塌等。本文对以上湿陷性黄土路基病害的机理进行了分析,提出了针对性的防治及处理措施,为工程顺利进行提供借鉴。

丁晓萍[9]2012年在《湿陷性黄土地基条件下公路工程设计阶段造价控制研究》文中进行了进一步梳理公路是交通运输体系中重要的基础设施,我国西北地区由于特殊的地理环境和经济条件的制约,公路建设难度较大。在公路建设过程中缺乏全面深入的理论研究,存在着建设成本高、投资资金缺口大、造价控制不利等问题,降低了公路工程的投资效益。本文研究阐述了国内外工程造价管理的发展及相关理论的应用情况,总结了我国公路工程造价管理现状,针对甘肃省湿陷性黄土地区的工程地质,以某高速公路项目为研究对象,运用系统控制论、工程经济学、工程造价管理以及对比分析等方法优选公路工程设计方案,并进行优化,达到有效控制造价的目标。本文研究得出如下具体结论:(1)针对公路工程造价管理的发展现状,对比分析了国内外工程造价管理的特点及相关研究成果,指出了公路工程设计阶段进行造价控制的重要性及其对项目总投资的影响。(2)从公路工程路基、路面的结构设计、材料选用,以及排水设施、环境等方面进行研究,全面分析了公路工程设计阶段影响工程造价的主要因素,构造了公路工程设计阶段影响造价的主要因素系统,为优选设计方案提供研究依据。(3)针对西北地区湿陷性黄土地基条件分析了湿陷性黄上的工程特性,并着重从路面、路基设计及地基处理方法等方面分析了公路工程设计阶段造价控制的要点。(4)通过构建公路工程设计阶段影响造价的主要因素层次结构,采用了层次分析法、价值工程和限额设计相结合的方法进行方案优选,为工程实践提供了理论研究模型。(5)以甘肃省某高速公路为例,将理论研究模型应用于工程实际,取得了良好的造价控制效果,验证了该理论研究模型的可靠性与实用性。本研究利用工程造价管理分析方法优选方案并进行设计优化,强化了设计阶段造价控制的效果,为湿陷性黄土地基条件下公路工程设计阶段造价控制与管理工作提供了研究方法与应用步骤。

廖展宇[10]2008年在《关于湿陷性黄土的几个问题》文中研究指明作者通过阅读大量资料,归纳总结出湿陷性黄土的若干问题,分析在不同环境下对湿陷性黄土灾害的一些对策与方法。内容包括湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法、黄土工程特性对隧道工程的影响、湿陷性黄土地区的高层建筑上部结构与基础和地基共同作用分析的研究等。

参考文献:

[1]. 湿陷性黄土地区公路路基陷穴治理方法研究[D]. 石玉玲. 长安大学. 2003

[2]. 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

[3]. 湿陷性黄土公路路基病害类型及成因分析[J]. 张志清, 张兴友, 胡光艳. 路基工程. 2007

[4]. 湿陷性黄土地区公路路基处理[J]. 时威. 中华民居(下旬刊). 2014

[5]. 兰州铁路局管辖内湿陷性黄土路基病害模式及防治措施研究[D]. 王斌. 西南交通大学. 2015

[6]. 高速铁路湿陷性黄土地基处理试验研究[D]. 柳墩利. 中国铁道科学研究院. 2012

[7]. 湿陷性黄土地基处理技术在桃同高速公路病害治理中的应用研究[D]. 郑亚强. 长安大学. 2015

[8]. 湿陷性黄土路基病害分析与处理[J]. 詹祥元. 南阳理工学院学报. 2011

[9]. 湿陷性黄土地基条件下公路工程设计阶段造价控制研究[D]. 丁晓萍. 西南石油大学. 2012

[10]. 关于湿陷性黄土的几个问题[J]. 廖展宇. 中国科技信息. 2008

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