高路堤强夯处理设计方法技术

本发明专利技术属于岩土工程技术领域，公开了一种高路堤强夯处理设计方法。本发明专利技术以压实度为控制指标，结合强夯实际加固深度，以强夯加固的单元体为对象，计算出了满足目标压实度的夯坑体积，根据不同的夯点布置形式，将其换算成平均累积夯沉量，使强夯设计由定性设计变为定量设计，弥补了以往以经验为主的强夯设计方法，使强夯设计及施工更具有目的性，提出了强夯设计施工参数的量化指标，形成了一套科学的强夯设计方法和步骤。

Design method of dynamic consolidation for high embankment

The invention belongs to the field of geotechnical engineering technology, and discloses a design method for dynamic compaction treatment of high embankment. The invention to the degree of compaction control index, the actual compaction reinforcement depth of dynamic compaction with strong binding, reinforcement of the unit as the object, calculate the degree of compaction of the crater to meet the target volume, according to the different tamping point arrangement, convert it to an average cumulative settlement of dynamic compaction, the compaction design by qualitative design. As for the previous quantitative design, based on experience design of strong tamping method, the dynamic design and construction is more objective, quantitative indexes are put forward the design of the dynamic compaction construction parameters, has formed a set of scientific dynamic design methods and steps.

【技术实现步骤摘要】
高路堤强夯处理设计方法
本专利技术属于岩土工程
，尤其属于高路堤强夯处理设计方法。
技术介绍
强夯加固是一种方便、快捷、经济、环保的地基处理方法，被广泛应用于多种岩土类型场地的地基处理。在修筑高路堤时采用强夯法进行补强处理，提前消除路堤沉降也是一种常用的工程处理措施。目前对于强夯设计大都以经验为基础,并基于试夯结果确定各项施工参数,加固效果基本上也只能借助夯后检测确定。当检测结果不满足设计检测指标要求时，就需要调整强夯设计方案，再进行试夯直到满足设计检测指标。也可能出现加固效果检验指标远大于设计指标，造成不必要的浪费。因此，需要把强夯前模糊的、不确定的或不均匀的地基土通过某种方法或手段预测夯后加固效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高路堤强夯处理设计方法，使强夯设计由定性设计变为定量设计。本专利技术公开的高路堤强夯处理设计方法，包括以下步骤：一、强夯前测试路堤压实度，确定强夯加固后的目标压实度；二、根据需要强夯加固的路堤高度，确定需要强夯的层数及每层强夯加固的厚度；三、根据需要强夯加固的厚度确定强夯夯击能，并保证选取的强夯夯击能其有效加固深度大于需要加固的厚度；四、根据强夯夯击能结合强夯的夯锤直径确定强夯径向影响范围；五、根据强夯径向影响范围确定夯点间距、夯点布置及强夯遍数；六、根据夯点间距及夯点布置选取强夯加固单元体；七、根据强夯的布置形式及夯点间距换算成夯坑累积夯沉量h1；八、现场试夯测量强夯单元体内单点夯沉量计算累积夯沉量h2；九、比较h1与h2的大小，若h1＞h2，则调整强夯的夯点间距、夯点布置或增加夯击能，并重复进行步骤六、步骤七和步骤八；若h1≤h2，则进行试验检测核准。优选地，步骤五中，夯点布置为正方形，步骤七中强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：上式中：L1为夯点布置采用正方形时的夯点间距，H为强夯加固土层的厚度，D为夯锤直径，其中λc为强夯前测试的路堤压实度，λ′c为强夯后目标压实度。优选地，步骤五中，夯点布置为梅花形，步骤七中强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：上式中：L2夯点布置采用梅花形时的夯点间距，H为强夯加固土层的厚度，D为夯锤直径，其中λc为强夯前测试的路堤压实度，λ′c为强夯后目标压实度。优选地，步骤五中，夯点布置为正三角形，步骤七中强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：上式中：L3为夯点布置采用正三角形时的夯点间距，H为强夯加固土层的厚度，D为夯锤直径，其中λc为强夯前测试的路堤压实度，λ′c为强夯后目标压实度。优选地，步骤七中，现场试夯确定单点夯击时的夯击次数及对应单点夯沉量，通过现场试夯得到的夯击次数与夯沉量的关系曲线以及每次夯击后累积平均夯沉量对应的压实度变化确定最佳夯击次数。本专利技术的有益效果是：本专利技术以压实度为控制指标，结合强夯实际加固深度，以强夯加固的单元体为对象，计算出了满足目标压实度的夯坑体积，根据不同的夯点布置形式，将其换算成平均累积夯沉量，使强夯设计由定性设计变为定量设计，弥补了以往以经验为主的强夯设计方法，使强夯设计及施工更具有目的性，提出了强夯设计施工参数的量化指标，形成了一套科学的强夯设计方法和步骤。附图说明图1是本专利技术的设计流程图。图2是正方形布置时普夯区压实度与夯沉量计算简图图3是梅花形布置时普夯区压实度与夯沉量计算简图图4是正三角形布置时普夯区压实度与夯沉量计算简图图中L1、L2、L3分别为正方形、梅花形、正三角形布置时夯点间距，①、②、③、④表示第一、二、三、四遍强夯，实线为夯锤，虚线为径向影响范围。具体实施方式下面对本专利技术进一步说明。本专利技术公开的高路堤强夯处理设计方法，包括以下步骤：一、强夯前测试路堤压实度，确定强夯加固后的目标压实度；二、根据需要强夯加固的路堤高度，结合经济比确定需要强夯的层数及每层强夯加固的厚度；三、根据需要强夯加固的厚度确定强夯夯击能，并保证选取的强夯夯击能其有效加固深度大于需要加固的厚度，即保证强夯有效加固深度大于需要的加固深度；四、根据强夯夯击能结合强夯的夯锤直径确定强夯径向影响范围；五、根据强夯径向影响范围确定强夯的夯点间距、夯点布置及强夯遍数，所述夯点间距是指点夯各遍完成后，最终在地基平面上形成的夯点间距；六、根据强夯夯点间距及夯点布置选取强夯加固单元体，计算达到目标压实度所需夯坑体积。七、根据强夯的布置形式及夯点间距换算成夯坑累积夯沉量；如图2～4所示，1)当夯点布置为正方形时，强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：2)梅花形时，强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：3)正三角形时，强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：上式中：如图2所示，L1为夯点布置采用正方形时的夯点间距，即为选取的正方形加固单元体的边长；如图3所示，L2为夯点布置采用梅花形时的夯点间距，即为选取的正方形加固单元体的边长；如图4所示，L3为夯点布置采用正三角形时的夯点间距，即为选取的正三角形加固单元体的边长；H为强夯加固土层的厚度；D为夯锤直径；其中λc为强夯前测试的路堤压实度，λ′c为强夯后目标压实度。式(1)推导如下，式(2)(3)类似。高路堤在强夯补强加固前路堤往往经过碾压施工处理，强夯加固后其周边隆起量较小，假设强夯时夯坑边缘没有隆起，夯坑土体全部挤密进入加固区，加固后土体的密度相等，由此得到：(V1+V2)λc＝V2λ′c(4)式中，V1为选取的加固单元体内夯坑的体积；V2为等效加固区域的体积；λc为强夯处理前填土压实度；λ′c为强夯处理后设计的压实度。由式(4)可以推导出达到强夯后所需设计压实度的夯坑体积为令则V1＝βV2(6)强夯的夯点布置形式主要有正方形、梅花形、正三角形等。以正方形夯点布置为例，选取其中一个强夯加固单元体作为研究对象，可将所需的夯坑体积换算成加固单元体内各夯点的平均的累积夯沉量。当各遍强夯采用的夯锤直径相同时，选取图1中的加固单元体，单元体内包含4个夯坑，设加固单元体内各夯坑的平均累积夯沉量为夯坑的总体积由于强夯的振动作用，在夯坑深度范围内的土层将会被振松，因此对于V2等效加固区域体积的计算，不考虑夯坑以上土层，等效加固区域的体积式中H为强夯实际加固土层的厚度。将式(7)、(8)带入式(6)，则加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量为八、现场试夯确定单点夯击时的夯击次数及对于单点夯沉量，通过现场试夯得到的夯击次数与夯沉量的关系曲线以及每次夯击后累积平均夯沉量对应的压实度变化确定最佳夯击次数；九、强夯加固单元体内的各遍强夯累计夯沉量小于需要的累计夯沉量，即h1＞h2时，调整强夯夯点间距、夯点布置或增加夯击能；强夯加固单元体内的各遍强夯累计夯沉量大于需要的累计夯沉量，即h1≤h2时，进行试验检测核准。参照图1、图3本专利技术一种高路堤强夯处理设计方法。下面结合某市政工程高路堤强夯工点说明该方法的使用过程。某市政工程高路堤高20m，路堤填土为风化的泥岩，路堤强夯补强前压实度88％。强夯补强的设计为夯击能为6000KN·m，夯锤重30t，落距20m，夯锤直径2.5m。某市空港路市政工程道路地形地貌为丘陵山区，施工中高填方路段较多，为保证路堤稳定，减少工后沉降量，对填方高度大于16米段落进行强本文档来自技高网...

【技术保护点】
高路堤强夯处理设计方法，其特征在于，包括以下步骤：一、强夯前测试路堤压实度，确定强夯加固后的目标压实度；二、根据需要强夯加固的路堤高度，确定需要强夯的层数及每层强夯加固的厚度；三、根据需要强夯加固的厚度确定强夯夯击能，并保证选取的强夯夯击能其有效加固深度大于需要加固的厚度；四、根据强夯夯击能结合强夯的夯锤直径确定强夯径向影响范围；五、根据强夯径向影响范围确定夯点间距、夯点布置及强夯遍数；六、根据夯点间距及夯点布置选取强夯加固单元体；七、根据强夯的布置形式及夯点间距换算成夯坑累积夯沉量h1；八、现场试夯测量强夯单元体内单点夯沉量计算累积夯沉量h2；九、比较h1与h2的大小，若h1＞h2，则调整强夯的夯点间距、夯点布置或增加夯击能，并重复进行步骤六、步骤七和步骤八；若h1≤h2，则进行试验检测核准。

【技术特征摘要】
1.高路堤强夯处理设计方法，其特征在于，包括以下步骤：一、强夯前测试路堤压实度，确定强夯加固后的目标压实度；二、根据需要强夯加固的路堤高度，确定需要强夯的层数及每层强夯加固的厚度；三、根据需要强夯加固的厚度确定强夯夯击能，并保证选取的强夯夯击能其有效加固深度大于需要加固的厚度；四、根据强夯夯击能结合强夯的夯锤直径确定强夯径向影响范围；五、根据强夯径向影响范围确定夯点间距、夯点布置及强夯遍数；六、根据夯点间距及夯点布置选取强夯加固单元体；七、根据强夯的布置形式及夯点间距换算成夯坑累积夯沉量h1；八、现场试夯测量强夯单元体内单点夯沉量计算累积夯沉量h2；九、比较h1与h2的大小，若h1＞h2，则调整强夯的夯点间距、夯点布置或增加夯击能，并重复进行步骤六、步骤七和步骤八；若h1≤h2，则进行试验检测核准。2.如权利要求1所述的高路堤强夯处理设计方法，其特征在于：步骤五中，夯点布置为正方形，步骤七中强夯后目标压实度所需加固单元体内夯坑的平均累积夯沉量：上式中：L1为夯点布置采用正方形时的夯点间距，H为强夯加固土层的厚度，D为夯锤直径，其中λc为强夯前测试的路堤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，
申请(专利权)人：中国十九冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51