專利名稱：沖擊碾壓加固濕陷性黃土地基與路堤的制作方法
采用沖擊壓實機沖擊碾壓濕陷性黃土地基與路堤是地基處理與路基加固的新技術(shù)、新工藝。
濕陷性黃土是指在土自重壓力或土自重壓力和附加壓力作用下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的黃土，在我國主要分布于黃河流域及其以北各省，以黃河中游地區(qū)的黃土最為發(fā)育。濕陷性黃土地基處理主要目的是消除其濕陷性，同時也提高了地基承載力，減小地基變形。根據(jù)濕陷性土層不同厚度與含水量采用不同處理方法，常用的有土或灰土墊層法，土或灰土樁法，強夯法，重錘夯實法，振沖碎石樁法，樁基礎(chǔ)和預(yù)浸水法等。采用沖擊壓實機在黃土天然地基表層，根據(jù)地基處理要求確定不同的沖擊碾壓遍數(shù)，達到地基處理目的。對填方路基或振動壓實后的路基進行連續(xù)地沖擊碾壓，根據(jù)對路堤填筑的工后沉降量要求，可以確定達到路基工后沉降率小于1‰，避免填方路基差異沉降的沖碾遍數(shù)，實現(xiàn)新修路基連續(xù)修建路面不產(chǎn)生變形破壞，提高路基路面整體強度，保持路面平整度好的優(yōu)良服務(wù)水平。
近年南非藍派公司新研制開發(fā)一種高能量擊沖式壓實機，在土石方壓實作業(yè)中，突破了傳統(tǒng)的碾壓方式，大大提高了壓實能力。該機碾滾按沖擊能大小分為三角形、正方形、五角形、六角形，分別為25KJ、20KJ、15KJ、10KJ四種型號，碾滾角部呈圓弧狀，由輪式拖拉機牽引進行碾壓作業(yè)。碾滾重12噸，當(dāng)沖擊碾一角立于地面，向前碾壓時，產(chǎn)生巨大的沖擊波，由于碾邊順序連續(xù)沖擊地面，可使土體碾壓均勻密實。該機以每小時12～15km的行駛速度碾壓作業(yè)，即沖擊碾每分鐘沖擊地面80～100次，相當(dāng)于低頻大振幅沖擊壓實土體，并周期性地沖擊地面，產(chǎn)生強烈的沖擊波向地下深層傳播，具有地震波的傳播特性，其壓實深度可隨碾壓遍數(shù)遞增。采用南非藍派25KJ沖擊壓實機，在河北宣化至大同高速公路濕陷性黃土地段對路基底面進行填前沖擊碾壓，以及利用濕陷性黃土填筑路基，結(jié)合路基綜合排水措施，達到消除黃土地基濕陷，最大限度地降低路堤工后沉降量與避免路基差異變形，提高黃土路基路面整體強度。經(jīng)各種測試檢查表明，黃土地基原狀土干密度為1.34g/cm3，含水量8.1～12.5％，沖擊碾壓40遍后，地表60cm內(nèi)干密度為1.82g/cm3,110cm內(nèi)干密度為1.70g/cm3，濕陷系數(shù)由地基原狀土的0.0713降低為0.0022及0.0011，已經(jīng)消除濕陷性。在地表下土基1m內(nèi)平均彈性模量已達到80MPa以上，在路基底面下1m內(nèi)經(jīng)沖碾壓實，形成連續(xù)、均勻、密實的加固硬層，其技術(shù)指標(biāo)已超過路基上路床標(biāo)準，完全符合黃土地基加固質(zhì)量要求。經(jīng)比較重錘夯實法與強夯法較沖擊碾壓法處理濕陷性黃土地基造價高2～3倍。且沖擊碾壓法施工速度快、質(zhì)量好，大大縮短工期。
權(quán)利要求
沖擊碾壓加固濕陷性黃土地基與路堤是地基處理與路基加固的一種創(chuàng)新技術(shù)。其要點是采用高能量沖擊壓實機，在地基或路基上進行沖擊碾壓的連續(xù)作業(yè)，隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加，使沖碾土層由上至下碾壓密實，形成處理的人工厚層加固層，達到滿足地基設(shè)計承載力與穩(wěn)定性的要求。沖擊式壓實機作業(yè)時，在半空間表面上豎向沖擊能傳給地基的能量是由壓縮波(P波)、剪切波(S波)和瑞利波(R波)聯(lián)合傳播的。壓縮波的質(zhì)點運動是屬于平行于波陣面方向的一種推拉運動，它使土粒錯位；剪切波的質(zhì)點運動引起和波陣面方向正交的橫向位移；而瑞利波的質(zhì)點運動則是由水平和豎向分量所組成。剪切波和瑞利波的水平分量使土顆粒間受剪，可使土得到密實。其沖擊壓實功能反映的擊實標(biāo)準大于目前國際上修正葡氏擊實標(biāo)準，所產(chǎn)生的高能量沖擊功能原理與強夯相同，但工藝簡單，施工快速均勻，省工省時，優(yōu)于目前的地基處理方法，大大降低工程費用。
全文摘要
沖擊碾壓加固濕陷性黃土地基與路堤是地基處理與路基加固的新技術(shù)、新工藝。其要點是采用高能量沖擊壓實機,在地基上或路基上進行沖擊碾壓的連續(xù)作業(yè),隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加,使地基土由上至下碾壓密實,形成處理的人工厚層加固層,以滿足地基設(shè)計承載力與穩(wěn)定性的要求。本項技術(shù)較目前的處理方法簡便快速,省工省時,大大降低工程費用。
文檔編號E02D3/046GK1214395SQ9811795
公開日1999年4月21日 申請日期1998年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月9日
發(fā)明者楊世基 申請人:楊世基