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高填方填筑體處理效果評(píng)價(jià)研究

文檔作者：周立新，周虎鑫，黃曉波文檔來(lái)源：空軍工程設(shè)計(jì)研究局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月25日
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2012年1月上
第41卷第356期
施工技術(shù)
CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY 6l
高填方填筑體處理效果評(píng)價(jià)研究
周立新，周虎鑫，黃曉波
(空軍工程設(shè)計(jì)研究局，北京100068)
[摘要】在高填方工程中，濕陷性黃土作為填料，對(duì)其填筑體處理效果評(píng)價(jià)開(kāi)展研究至關(guān)重要。以95％的壓實(shí)度標(biāo)
準(zhǔn)，對(duì)填筑體處理效果從室內(nèi)試驗(yàn)、K。檢測(cè)、載荷試驗(yàn)、浸水載荷試驗(yàn)、回彈模量、物探(面波)檢測(cè)等指標(biāo)進(jìn)行綜合
評(píng)價(jià)。處理后的填筑體得到很好的壓實(shí)效果，濕陷性已完全消除，滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。處理效果評(píng)價(jià)說(shuō)明了施工
方法和參數(shù)的合理性與有效性；試驗(yàn)所得相關(guān)指標(biāo)可為沉降計(jì)算、邊坡穩(wěn)定性分析、施工質(zhì)量控制提供參數(shù)依據(jù)。
[關(guān)鍵詞]填料；濕陷性黃土；強(qiáng)度；回彈模量；沉降
[中圖分類(lèi)號(hào)】P642．3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A [文章編號(hào)】1002．8498(2012)01-0061-03
Study on Treatment-effect Evaluation in High-fill Project
Zhou Lixin，Zhou H uxin，Huang Xiaobo
(Air Force Engineering Design&amp;amp;Research Institute，Beijing 100068，China)
Abstract：In high—fill project by collapsible loess filling，it is very important for engineering to study on
treatment—effect evaluation．Based on 95％of compacting standard，the authors make comprehensive
evaluation on the treatment—effect from indoor test，K30 test，load-settlement test，soaking load—settlement
test，rebound modulus and geophysical detection．The high-filling obtains good compacting effect and
clears up collapsibility which can meet design demands．According to treatment—effect evaluation，the
construction method and parameters are reasonable and effective．Meanwhile，the parameters from test
can be references for settlement calculation，slope stability analysis and quality contr01．
Key words：filling；collapsible loess；strength；rebound modulus；settlement
我國(guó)的西北黃土高原為典型的侵蝕剝蝕黃土
梁峁地貌，地形起伏、溝谷深切，開(kāi)展工程建設(shè)必然
存在著深挖高填，而高填方填筑體壓實(shí)質(zhì)量的好壞
則是工程成敗的關(guān)鍵因素。濕陷性黃土是一種特
殊的第四紀(jì)大陸松散堆積物，孔隙比大、垂直節(jié)理
發(fā)育；干燥狀態(tài)下具有較高的強(qiáng)度和較低的壓縮
性，浸水后土體結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生顯著沉降變形(濕陷
性)。開(kāi)展深挖高填工程，其填料大部分為濕陷性
黃土，因此，對(duì)于填筑體處理效果開(kāi)展評(píng)價(jià)研究、指
導(dǎo)大面積施工有著重要的意義¨。1．。
1 工程概況
場(chǎng)地處于西北黃土高原，屬大陸性半干旱季風(fēng)
氣候區(qū)，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，山體被沖
溝切割成形狀復(fù)雜的侵蝕剝蝕黃土梁峁地貌。山
梁上覆蓋有深厚的濕陷性黃土，溝谷底部多基巖出
[收稿日期]2011-05-05
[作者簡(jiǎn)介]周立新，空軍工程設(shè)計(jì)研究局工程師，國(guó)家注冊(cè)土木工
程師(巖土)，北京市永外洋橋12號(hào)100068，電話：(010)66711767，
E-mail：lisin—zhou@sina．corn
露。由于工程建設(shè)的需要，場(chǎng)地內(nèi)需要進(jìn)行大規(guī)模
“挖山填溝”的高填方工程。填料主要為梁上的濕
陷性黃土(Q尹)，具有自重濕陷性，濕陷性中等一強(qiáng)
烈，試驗(yàn)段填方最大高度近30m。
由于溝谷地形條件的制約，在溝谷底部狹窄區(qū)
域設(shè)計(jì)采用碾壓處理；在填筑一定高度面積能夠開(kāi)
展后，采用沖擊壓實(shí)處理。設(shè)計(jì)要求填筑土基消除
濕陷性，填方壓實(shí)度>95％，土基變形模量>
10MPa，土基回彈模量>25MPa"o。
采用上述施工參數(shù)，以95％的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展
填筑施工。填筑至一定高度后，對(duì)填筑體處理效果
從室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)、墨。檢測(cè)、載荷試驗(yàn)、浸水載荷試
驗(yàn)、回彈模量、物探(面波)檢測(cè)等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)研
究，為大面積施工中試驗(yàn)檢測(cè)提供依據(jù)¨引。
2室內(nèi)試驗(yàn)效果評(píng)價(jià)
在填筑體(壓實(shí)度達(dá)95％)面層挖探井2點(diǎn)，取
土樣分別進(jìn)行土體天然狀態(tài)下主要的力學(xué)性質(zhì)指
標(biāo)及濕陷性試驗(yàn)舊1，如表1所示。
由上述室內(nèi)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，濕陷性黃土填料
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
62 施工技術(shù)第41卷
表1室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)
Table 1 Indices of indoor testing
樣本數(shù)
范圍值
平均值
19 19 20
35．2．57．0 19．3。29．2 0．001—0．008
40．0 23．O 0。003
經(jīng)相應(yīng)碾壓或者沖壓施工后，濕陷性已完全消除，
同時(shí)也說(shuō)明了施工方法和參數(shù)的合理有效性。此
外，試驗(yàn)所得壓縮、剪切等指標(biāo)，可為沉降和邊坡穩(wěn)
定性計(jì)算提供參數(shù)依據(jù)?。
3強(qiáng)度及變形指標(biāo)評(píng)價(jià)
3．1 K，。檢測(cè)
地基系數(shù)毛。是表示土體表面在平面壓力作用
下產(chǎn)生的可壓縮性的大小。它是用直徑為300mm
的剛性承載板進(jìn)行靜壓平板載荷試驗(yàn)，取第1次加
載測(cè)得的應(yīng)力．位移曲線上位移為1．25mm所對(duì)應(yīng)
的荷載盯。，按K如=盯。／1．25計(jì)算得出"1。作為本次
高填方填筑體處理效果評(píng)價(jià)研究，地基系數(shù)托。也作
為強(qiáng)度及變形指標(biāo)之一，對(duì)其開(kāi)展研究。
填筑體施工完成一定高度后，在填筑體上隨機(jī)
選取了10點(diǎn)進(jìn)行K加試驗(yàn)檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果為119～
148MPa／m，平均值為129MPa／m。取代表性1點(diǎn)繪
制K。試驗(yàn)曲線，如圖1所示。
p／MPa
圖1 K，。試驗(yàn)曲線
Fig．1 Curve ofK30
根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，同時(shí)按照《鐵路路基
設(shè)計(jì)規(guī)范》TBl0001--2005的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)¨。，本次如。
試驗(yàn)結(jié)果已完全滿足壓實(shí)度95％的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
3．2載荷試驗(yàn)
填筑體(壓實(shí)度達(dá)95％)施工完成后在填筑體
上隨機(jī)選取了6點(diǎn)進(jìn)行平板載荷試驗(yàn)。載荷試驗(yàn)所
用承載板為0．5m2的圓形承載板(直徑800mm)，采
用相對(duì)穩(wěn)定法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，取
代表性1點(diǎn)繪制P-S試驗(yàn)曲線，如圖2所示。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的載荷試驗(yàn)結(jié)果分析，地基承載力建
議值為160kPa，變形模量在15．1—16．2MPa，均>
10MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。
表2填筑體載荷試驗(yàn)結(jié)果
Table 2 Resuh of load．settlement
0．00
4．00
8．00
12．00
16．00
20．00
24．oo
28．00
32．oo
p／kPa
O 80 160 240 320 400
圖2載荷試驗(yàn)曲線
Fig．2 Load-settlement curve
3．3浸水載荷試驗(yàn)
填筑體(壓實(shí)度達(dá)95％)施工完成后在其上分
別進(jìn)行了6點(diǎn)浸水載荷試驗(yàn)。載荷試驗(yàn)采用0．5m2
的圓形承載板(直徑800mm)，采用穩(wěn)定法進(jìn)行試
驗(yàn)，0～200kPa每級(jí)加載40kPa，至200kPa穩(wěn)定后浸
水，觀測(cè)200kPa應(yīng)力下土體浸水濕陷沉降直至沉降
穩(wěn)定。試驗(yàn)結(jié)果為2．72～4．01mm，建議值為
3．22mm。取代表性1點(diǎn)繪制p-s試驗(yàn)曲線，如圖3
所示。
p／kPa
n 40 Rn 1 20 160 200 240 280
圈3浸水載荷試驗(yàn)曲線
Fig．3 Soaking load·settlement curve
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的浸水載荷試驗(yàn)結(jié)果分析，附加濕陷
沉降均<18．4mm，即0．023倍的載荷板直徑，按照
《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021--2001(2009年
版)"。相關(guān)規(guī)定，土體濕陷性消除，滿足設(shè)計(jì)要求。
3．4回彈模量試驗(yàn)
填筑體施工完成后，在填筑體面層隨機(jī)取6點(diǎn)
進(jìn)行面層回彈模量檢測(cè)，回彈模量試驗(yàn)曲線如圖4
所示。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的回彈模量試驗(yàn)結(jié)果分析，其值在
32．80—41．15MPa，平均值為36．68MPa，均>25
MPa，滿足設(shè)計(jì)要求H1。
4物探(面波)檢測(cè)效果評(píng)價(jià)
面波又稱(chēng)瑞雷波，是沿地面表層(厚度約為1
個(gè)波長(zhǎng))傳播的波，因此同一個(gè)波長(zhǎng)面波的傳播特
性反映了地質(zhì)條件在水平方向的變化情況，不同波
筋=
∞∞∞∞∞
0
4
8
2
6
昌暑謗
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2012 No．356 周立新等：高填方填筑體處理效果評(píng)價(jià)研究63
O
20
l 40
罨60
皂
q 80
100
120
p／MPa
0 0．02 0．04 0．06 0．08 0．1 0．12 0．14 0．16
圖4回彈模量試驗(yàn)曲線
Fig．4 Curve of rebound modulus testing
長(zhǎng)面波的傳播特性反映不同深度的地質(zhì)情況。面
波波速和密實(shí)度具有很好的相關(guān)性。地基通過(guò)處
理加固后得到改良，密實(shí)度提高，其剪切波速也會(huì)
提高。地基處理效果越好，土體密實(shí)度提高幅度越
大，土體的剪切波速提高的幅度也越大。因此，可
通過(guò)處理前、后土體面波的對(duì)比來(lái)了解地基巖土性
質(zhì)的變化，作出加固效果的評(píng)價(jià)。面波試驗(yàn)成果主
要為根據(jù)面波試驗(yàn)所繪制面波頻散曲線，依據(jù)面波
頻散曲線所反映的面波視速度來(lái)判定地基強(qiáng)度的
變化。通過(guò)面波檢測(cè)評(píng)價(jià)填筑體壓實(shí)質(zhì)量，其檢測(cè)
速度快，效率高，檢測(cè)過(guò)程不破壞填筑體結(jié)構(gòu)¨0|。
填筑體施工完成后，在其上進(jìn)行面波測(cè)試，統(tǒng)
計(jì)檢測(cè)結(jié)果，處理后填筑體(壓實(shí)度達(dá)95％)5．0m
深度內(nèi)土體等效波速為151．3—213．89m／s，平均值
為186．9m／s。取代表性1點(diǎn)繪制波速頻散曲線，如
圖5所示。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的面波測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果分析，5m
內(nèi)等效波速在151．3～213．89m／s，根據(jù)相關(guān)土體的
經(jīng)驗(yàn)數(shù)值及和前后對(duì)比分析，壓實(shí)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提
高，壓實(shí)質(zhì)量?jī)?yōu)良。
5 結(jié)語(yǔ)
1)高填方工程的廣泛應(yīng)用，對(duì)開(kāi)展填筑體處理
效果評(píng)價(jià)研究，為大面積試驗(yàn)檢測(cè)提供技術(shù)依據(jù)有
著重要的意義。
2)對(duì)填筑體處理效果從室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)、K，。檢
測(cè)、載荷試驗(yàn)、浸水載荷試驗(yàn)、回彈模量、物探(面
波)檢測(cè)等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)研究，如表3所示。從表3
可知，附加濕陷沉降<18．4ram，土體濕陷性消除。
3)由填筑體處理效果檢測(cè)評(píng)價(jià)成果分析，濕陷
鼉
： I
》
：≥
i
一●l-
圖5面波試驗(yàn)曲線
Fig．5 Curve of raleigh wave
性黃土填料經(jīng)相應(yīng)碾壓或者沖壓施工后，濕陷性已
完全消除，土體得到很好的壓實(shí)效果，滿足各項(xiàng)設(shè)
計(jì)要求。
4)填筑體處理效果檢測(cè)評(píng)價(jià)說(shuō)明了施工方法
和參數(shù)的合理性與有效性。同時(shí)，試驗(yàn)所得相關(guān)指
標(biāo)，可為沉降計(jì)算、邊坡穩(wěn)定性、施工質(zhì)量控制提供
參數(shù)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
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