适于黄土填料高填方路堤综合压实技术的应用研究

摘要

随着我国经济的高速发展，我国西部地区尤其是山西地区高等级公路的建设速度逐渐加快、规模迅速增大。由于地形、地貌复杂，使的这些地区高等级公路面临许多设计以及施工中的技术难题，再加上高等级公路线性指标要求高，使得高填方与深挖现象不可避免，黄土填料高填方路堤大量出现。现代交通运输具有大密度、高速度、重荷载的特点，现代交通运输对高填方路堤结构层的要求也越来越高。为了改善高填方路堤的行车条件，确保车辆的行驶安全，高填方路堤必须保持足够的平整度、强度、刚度与稳定性。实践证明，按照高标准对高填方路堤进行压实，是提高路堤填料密实度，确保路堤具有足够强度与稳定性的一项最有效的技术措施。然而，传统的振动、冲击等压实方法在施工场地与工期的限制下并不能有效的对高填方路堤进行压实。故而需要更新压实技术、强化压实过程，进一步探讨和研究一种满足黄土填料高填方路堤的综合压实技术，这对提高压实质量和压实效率具有重要的现实意义。
　　本文以太原市太行路阎家峰路段为工程应用对象，提出并应用一种适于黄土填料高填方路堤的分层碾压与重锤补夯相结合的综合压实技术。首先通过室内土工实验分析黄土填料的击实特性、压实度、湿陷性与压缩性等性质;其次通过现场深层沉降监测等手段，研究横向典型断面与纵向典型断面总沉降量与填方体的压缩量的沉降变形规律;再次通过填筑高度相同而所处地形不同的两个断面的沉降变化规律来研究地形对综合压实技术作用效果的影响;最后通过室内土工试验与现场沉降监测相结合的方式来研究高填方路堤黄土填料的压实特性、重锤补夯的强化机制及路基的综合压实效果。
　　室内土工试验研究结果表明，分层碾压后的土体在重锤补夯作用之后其压实度、压缩模量等得到进一步提高，且随填方深度呈周期性的半波式曲线变化形态。黄土填料高填方路堤的湿陷性已基本消除;现场沉降监测及分析结果表明，高填方路堤的工后沉降量显著减小，与常规的分层碾压方法相比可减小沉降量20％以上，且路堤的工后沉降经过较短的时间就可达到变形稳定;工后沉降量以路堤沉降量为主，填方体的压缩量与高填方路堤总的沉降量很接近，下层地基的沉降量占路基总沉降量的15％以下;压实的过程中要特别关注“U”型弧面，提高弧面处路堤填方体的压实度等相关参数。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题研究的背景及意义

1．2 黄土填料性状的相关研究

1．2．1 高填方黄土填料的静力学性状的研究

1．2．2 高填方黄土填料的动力学性状

1．2．3 高填方黄土填料的湿化特性

1．3 压实技术的发展概况

1．3．1 压实的意义

1．3．2 压实的基本方式

1．4 主要研究内容

第二章 综合压实技术的工作原理及施工工艺

2．1 工程概况

2．2 综合压实技术的基本工作原理

2．2．1 振动压实的工作原理

2．2．2 重锤补夯的工作原理

2．3 综合压实技术的施工工艺

2．3．1 高填方路堤填料要求

2．3．2 施工现场黄土填料含水量的相关计算

2．3．3 施工工艺

第三章 黄土填料高填方路堤压实效果试验与分析

3．1 影响压实效果的因素

3．1．1 施工方法与击实功对压实度的影响

3．1．2 被压土体的性质对压实度的影响

3．1．3 路堤填料的含水量对压实度的影响

3．2 黄土填料的击实特性

3．2．1 黄土填料的的击实试验

3．2．2 击实曲线的特征分析

3．3 路堤土体压实度试验与分析

3．3．1 路堤土体的室内土性试验

3．3．2 路堤土体压实度分析

3．3．3 重锤补夯影响深度范围分析

3．4 黄土填料高填方路堤湿陷性的相关研究

3．5 路堤压实土体的压缩性

3．5．1 固结压缩试验结果及分析

3．5．2 压缩模量变化对路堤沉降的影响分析

四 工后沉降观测与分析

4．1 观测方案

4．2 黄土填料高填方路堤沉降的现场监测

4．2．1 钻子L沉降磁环仪器的安装

4．2．2 沉降监测基准点的确定

4．2．3 填方体的各层土沉降监测

4．2．4 路面沉降监测

4．3 现场观测结果与分析

4．3．1 填方体横向典型断面观测结果与分析

4．3．2 填方体纵向典型断面观测结果与分析

4．3．3 地形对综合压实技术作用效果的影响

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文