D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2005.06.005 第27卷第6期 北京科技大学学报 Vol.27 No.6 2005年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec,2005 强夯法处理路基的加固效果 乔兰丁余慧于德水 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要在强夯法处理湿陷性黄土路基施工中，为了及时掌握和了解强夯加固深度，并对 加固效果进行正确评估，利用测振仪进行现场测振，通过对测得的振动波参数进行数值分析， 获得强夯法有效加固深度计算公式，同时利用重力触探方法对强夯后路基承载力进行平行 检验，结果表明，有效加固深度计算公式与经验公式有较好的一·致性，采用测振仪测控强夯 法处理湿陷性黄土路基加固效果是一种有效的新方法， 关键词强夯法；湿陷性黄土路基；测振仪；加固深度 分类号TU472 强夯法又称动力固结法，由法国工程师L. 场地土属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土.工程拟采用 Menard通过大量的工程实践提出，并且在世界 强夯法对路基土体进行加固处理，以消除路基范 各国得到了迅速推广.我国于20世纪70年代引 围内黄土的湿陷性，提高路基承载力，为检测强 进这项技术，目前强夯法已在许多工程中得到了 夯法加固效果，在施工现场进行了测振实验. 应用，并取得了良好的社会、经济效益，但是，由 测点布置依据路基分布特点分别沿路轴线 于土体自身的复杂性和强夯法施工的特殊性，对 方向和垂直轴线方向，形成两条相互垂直的侧 其加固效果的评价、加固振动影响范围的测试等 线.测振实验采用的设备为NCSC5000型电脑控 问题，仍然未得到完全解决. 制测振仪，测试时利用测振仪的辅体一三维传 采用强夯法处理湿陷性黄土路基的主要目 感器拾振，测得测点处质点的三维振动速度及其 的是消除场地内的黄土湿陷性，并在一定深度范 矢量和、振动位移、振动加速度、振动频率，图1 围内加固土体，从而使得在这一深度内土层的密 和图2是利用测得的一组波速%和加速度a值获 实度、抗渗性以及强度等指标都能达到规定要 得的传播趋势线. 求，所以检验强夯加固效果的一项重要指标就是 60 有效加固深度.本文结合了长高速公路湿陷性黄 40 土路基加固工程实例，尝试运用一种新方法进行 现场强夯振动测试，并在实验的基础上提出计算 20 殿 0 强夯加固深度的公式， 1020304050.60 离夯点的距离m 1现场测振方法与有效加固深度 图1波速一离夯点的距离关系图 Fig.1 Measured curve of wave speed to distance 1.1强夯振动测试及结果分析 12有效加固深度 邯长高速公路更乐至冀晋交界段，为河北省 由动力学理论和波动理论可知，能量是由波 邯郸市通往山西省长治市高速公路的连接段.该 来传播的，而波在土体中的传播引起了土体的运 路段工程沿线分布着较大范围的湿陷性黄土，其 动，因此可以认为土体中质点速度为零处即为 厚度一般为1.】8.0m,湿陷系数0.0163-0.1659， 能量消减为零处，此处距夯点的垂直距离即为强 湿陷量7.9-33.4cm,湿陷起始压力为45~198kPa, 夯影响深度， 收稿日期：2004-12-22修回日期：2005-04-12 强夯影响深度的计算可以根据运动力学理 基金项目：国家自然科学基金资助课题No.50490271) 作者简介：乔兰(1963一，女，教授，博士生导师 论近似求解.工程实践表明强夯影响深度大于第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 心 强夯法处理路基的加 固效果 乔 兰 丁 余 慧 于德 水 北 京科技 大 学土 木 与环 境 工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 在 强夯 法 处 理 湿 陷 性黄 土 路 基 施 工 中 ， 为 了及 时 掌握 和 了解 强 夯加 固深 度 ， 并对 加 固效 果 进行 正 确 评估 ， 利 用 测 振仪进行现场 测 振 ， 通过对测 得 的振动 波参数进 行 数值分析 ， 获得 强 夯法 有效加 固深 度计 算 公 式 ， 同 时利用 重 力触 探 方 法 对 强 夯后 路基 承 载 力进 行 平 行 检 验 结 果 表 明 ， 有 效加 固深 度 计 算 公 式 与经 验 公 式 有 较好 的一 致 性 ， 采用 测 振 仪 测 控 强 夯 法 处 理 湿 陷性黄 土 路 基 加 固效 果 是 一 种 有 效 的新方 法 关键 词 强 夯 法 湿 陷 性 黄 土 路 基 测 振 仪 加 固深 度 分 类号 价且资， 仍 侧瑕 强 夯 法 又 称 动 力 固结 法 ， 由法 国工 程 师 川 通 过 大量 的工 程 实 践 提 出 ， 并 且 在 世 界 各 国得 到 了迅 速 推 广 我 国于 世 纪 年代 引 进 这 项 技 术 ， 目前 强夯 法 己 在 许 多工 程 中得 到 了 应 用 ， 并取 得 了 良好 的社 会 、 经 济 效 益 但 是 ， 由 于 土体 自身的复杂性 和 强夯 法 施 工 的特 殊性 ， 对 其加 固效 果 的评价 、 加 固振动 影 响范 围 的测 试 等 问题 ， 仍 然 未 得 到完 全 解 决 采 用 强 夯 法 处 理 湿 陷 性 黄 土 路 基 的 主 要 目 的是 消 除场 地 内的黄 土湿 陷性 ， 并在 一 定深 度 范 围 内加 固土 体 ， 从 而使 得在 这 一 深 度 内土 层 的密 实度 、 抗 渗 性 以及 强 度 等 指 标 都 能 达 到 规 定 要 求 ， 所 以检验 强 夯 加 固效 果 的一项 重 要 指标 就 是 有 效 加 固深 度 本 文结合 邯 长 高速 公 路 湿 陷性 黄 土路 基 加 固工 程 实例 ， 尝试 运 用 一 种 新 方 法 进 行 现场 强 夯振 动测试 ， 并在 实验 的基 础 上 提 出计 算 强 夯 加 固深 度 的公 式 场 地 土 属 于 级 非 自重湿 陷性 黄 土 工 程 拟 采用 强夯 法对 路 基 土 体 进 行 加 固处理 ， 以消 除路 基 范 围 内黄 土 的湿 陷性 ， 提 高路 基 承 载 力 为检 测 强 夯 法 加 固效 果 ， 在 施 工 现 场 进 行 了测 振 实验 测 点 布 置 依 据 路 基 分 布 特 点 分 别 沿 路 轴 线 方 向和 垂 直轴 线 方 向 ， 形 成 两 条 相 互 垂 直 的侧 线 测 振 实验 采 用 的设 备 为 型 电脑控 制 测 振 仪 ， 测试 时利用 测 振 仪 的辅 体— 三 维传 感 器拾振 ， 测 得测 点处质 点的三 维振 动速 度及 其 矢 量 和 、 振 动 位 移 、 振 动 加 速 度 、 振 动 频 率 ， 图 和 图 是 利 用 测 得 的一 组 波 速 和 加 速 度 。 值 获 得 的传 播 趋 势 线 一 又一— 一一一一一一一一一 、 、 现 场 测 振 方 法 与 有 效加 固 深 度 强 夯振 动测 试 及 结 果 分 析 邯 长 高速 公路 更 乐 至 冀晋 交 界 段 ， 为河 北 省 邯 郸 市通 往 山西 省长 治市 高速 公 路 的连 接 段 该 路 段 工 程 沿线 分 布着 较 大 范 围 的湿 陷性 黄 土 ， 其 厚度 一 般 为 一 ， 湿 陷系 数 一 ， 湿 陷量 一 ， 湿 陷起 始 压 力 为 一 廿 ， 收稿 日期 今 修 回 日期 一今 基 金项 目 国家 自然 科学 基 金 资助课 题 住 作者简介 乔 兰 一 ， 女 ， 教授 ， 博 士 生 导师 离夯点 的距 离 图 波 速一离 夯点 的 距 离关 系 图 有 效 加 固 深 度 由动 力学 理 论 和 波 动 理 论 可 知 ， 能量 是 由波 来传 播 的 ， 而 波 在 土 体 中 的传 播 引起 了土 体 的运 动 〔，」， 因此 可 以认 为土 体 中质 点速 度 为零 处 即为 能量 消减 为零 处 ， 此 处 距 夯 点 的垂 直距 离 即 为强 夯 影 响深 度 强 夯 影 响 深 度 的计 算 可 以根 据 运 动 力 学 理 论 近 似 求解 ‘ 工 程 实 践 表 明强 夯 影 响深 度 大 于 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．2005．06．005