专利名称：超高能级直接强夯进行低含水量湿陷性黄土处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程地基处理技术领域，具体是一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺。
背景技术：
强夯法是一种将几十吨(一般为8_40t)重锤从几十米(一般6-40m)高处自由落下，对土进行强力夯实的方法。对于非饱和土，强夯加固是基于动力密实的机理，即用冲击型动力荷载使土中的孔隙体积减小，土体变得密实，从而提高地基土的强度。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相被挤出的过程。以上强夯机理，对于加固多孔隙、粗颗粒和天然含水量接近最佳含水量的饱和土、湿陷性黄土，强夯效果显著。但对于西北地区及黄土高原地区广泛存在的低含水量湿陷性黄土 (天然含水量低于8%且一般不会低于5%的的地基土)而言，处理效果并不理想。首先，湿陷性黄土随着含水量的降低，土的液性指数逐渐降低，当天然含水量小于塑限后，液性指数变为负值，土的状态由硬塑变为坚硬。而越是坚硬的地基、强夯时所需要的能量也就越大。其次，对同一种土或同一种级配的集料而言，击实功能增加时，其最优含水量降低而最大干密度增大。我国西部地区气候干旱、缺水，湿陷性黄土分布广泛，且含水量极低，湿陷性强烈，湿陷等级高，处理难度极大。一般的强夯法适用的湿陷性黄土地基，含水量应不低于10%，低于10%应增湿。对于需要增湿的强夯法造价将提高50% I倍以上。同时由于西北地区严重缺水，增湿的方法只能在 找到水源的地区推广，而在水源紧缺的地区也难以应用。
发明内容
本发明为了解决传统增湿的强夯法对于低含水量湿陷性黄土施工造价高，施工不易的问题，从而提供一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺。为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案:
一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，步骤如下:
1)根据工程地勘资料，计算处理区域处理深度范围内的天然含水量平均值；
2)根据天然含水量平均值，初步估算所需要的单位压实功，具体做法为根据击实功对最佳含水量和最大干密度的影响曲线图以及击实功对最佳含水量和最大干密度的影响曲线图，确定对应含水量的干密度值时的击实功，并根据锤击数、锤质量和击实筒体积，按照单位击实功计算公式计算单位压实功，单位击实功计算式如下:
权利要求
1.一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，其特征在于步骤如下: 1)根据工程地勘资料，计算处理区域处理深度范围内的天然含水量平均值； 2)根据天然含水量平均值，初步估算所需要的单位压实功，具体做法为根据击实功对最佳含水量和最大干密度的影响曲线图以及压实功对最佳含水量和最大干密度的影响曲线图，确定对应含水量的干密度值的压实功，并根据锤击数、锤质量和击实筒体积，按照单位压实功计算公式计算单位压实功，单位压实功计算式如下: 单位压实功=
2.根据权利要求1所述的一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，其特征在于:所述工艺第3步，按以下4种状况进行击实试验:①按估算单位压实功；②按估算单位压实功降低20% ;③按估算单位压实功增加15% ;④按估算单位压实功增加30% ;击实试验完成后，采用击实后的土样进行土工分析和湿陷性试验，验证处理效果，并确定最佳单位压实功。
3.根据权利要求1或2所述的一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，其特征在于:所述工艺第5步，根据表I选定强夯组合能级， 表I强夯处理深度表
4.根据权利要求3所述的一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，其特征在于:所述工艺第5步， 按表2进行强夯施工技术参数设计，根据表2施工参数所计算的不同能级组合的单位压实功见表3,强夯施工技术参数还包括夯收锤标准,停夯收锤标准由以下2项确定:1)不同主夯能级的单点夯击数由击实试验所要求达到的单位夯击功确定，当根据表2设计的施工参数达不到所要求的单位压实功时，应通过增加击数方式来满足单位夯实功的要求；2)强夯试验时，满足处理要求时达到的最后二击夯沉量平均值， 表2强夯不同能级施工技术参数表
5.根据权利要求4所述的一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，其特征在于:所述工艺第5步后，按照确定的强夯施工技术参数，进行强夯试验和试验效果检测，并根据检测结果重新调整 强夯施工技术参数，然后再进行施工工作。
全文摘要
本发明涉及土木工程地基处理技术领域，具体是一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺。本发明解决了传统增湿的强夯法对于低含水量湿陷性黄土施工造价高，施工不易的问题。一种超高能级强夯处理低含水量湿陷性黄土的施工工艺，步骤如下1)计算处理区域处理深度范围内的天然含水量平均值；2)初步估算所需要的单位压实功；3)以初步估算的单位压实功为中间值，进行不同单位压实功的击实试验和土工分析，以确定最佳单位击实功；4)确定强夯能级组合方式；5)确定强夯能级和强夯施工技术参数；6)进行强夯试验性施工，进行施工技术参数的进一步优化，然后转入施工阶段。本发明有效解决了缺水地区地基处理施工复杂、成本高的难题。
文档编号E02D3/046GK103114569SQ20131004888
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者杨印旺, 李保华, 张洁玙, 郭伟林, 闫续屏, 安明, 张慧萍, 肖华只, 岳效宁, 张志平, 纪志刚, 李 东 申请人:山西机械化建设集团公司