有关冲击压实与强夯加固对地基效果的影响分析

摘 要 随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的交通建设取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而在公路建设当中，有时需要对地基进行一定程度上的强夯与冲击碾压处理。本文就选取某一高速公路段位的地基作为研究对象，通过进行室内试验与现场原位测试展开研究，针对冲击压实与强夯加固对地基效果的影响进行研究与分析。

关键词 路基工程；冲击压实；强夯；室内土工试验；原位测试

中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0192-02

1处理方法介绍

1.1 冲击压实方法

冲击压路机的工作原理如下：冲击压路机运用拖车对三边形或者五边形的双轮进行一定程度上的牵引，通过这种牵引产生出较为集中的冲击能量，这样一来，就能够有效的实现压实路基的目的。除此之外，这种冲击压实的方法对传统的碾压方式进行了突破，当其一角立于地面之上，在向前碾压的过程当中，就会产生巨大的冲击波，然后在连续冲击地面的作用之下，使得土体被碾压，且能够达到良好的效果。目前市场上存在的冲击压路机主要有如下几种：25T3-25kJ 三边形压路机以及15T5-15kJ 五边形压路机。两种压路机应用于不同厚度的土层的冲击压实中，25T3-25kJ 三边形压路机主要针对原位碾压和层厚1米 以下填料碾压以及碾压质量的检验；15T5-15kJ 五边形压路机主要应用在层厚50到75厘米之间的填料碾压。

1.2 强夯压实方法

对于强夯压实来说，它又可以称作为动力固结，其运作原理主要如下：在夯锤自由落体的过程当中，能量进行了一定程度上的转换，主要是由动能转化为冲击能。而强夯压实正是运用了这一点，使得非常大的冲击能作用于路基，产生出巨大的动应力和冲击波，从而导致地基土的裂缝受到一定程度上的压缩。与此同时，在夯击点四周一定深度的范围内（通常在4m～10m的距离之内） 产生裂隙，并且有效地产生排水和排气通路，进而使得土中的水、气能够顺利的逸出。当土中的水、气逸出之后，土体就会发生一定程度上的固结，最终实现压实土体的目的，并对其强度进行有效的提高。一般情况下，强夯影响的深度受到诸多方面的影响，主要有如下几点：夯锤的质量、夯锤的落距、夯锤的锤底面积以及夯击的次数。

2 试验过程

我们将工程分为3个试验区，分别是原状土区、强夯区以及冲击碾压区，然后分别在3个试验区之上进行相应的试验场点现场布置，然后根据一定的步骤进行试验。

1）首先，需要进行3个试验，分别是静力触探试验、重型动力触探试验以及旁压试验。在试验时，需要对试验的深度进行一定程度上的控制，我们将其控制在10米。然而对于强夯和冲击压实处理区的探井深度来讲，需要对触探试验的结果进行充分的结合，并进行对触探试验的结果进行充分的结合，并进行有效的确定；

2）根据静力触探试验，并对参考动力触探试验的初步结果进行充分的结合与参考，以此来准确地确定荷载试验土层与探井的挖掘深度；

3）对不同尺寸载荷板现场载荷进行了试验；

4）对探井中采集土试样进行一定程度上的室内土工试验。

3 试验结果分析

在对实体工程所在区原状土进行分析研究时，将其与物理力学指标的土工试验测试、地基土工程力学性质的静力触探试验、旁压试验和现场载荷试验保持一定的同步。

首先，我们分别对3个试验区采取了取样，同时对其室内土工试验所测的干密度、压缩模量和湿陷系数随着深度改变进行了一定程度的研究，然后根据结果绘制了相应的变化趋势图，主要如下：

图1 干密度与深度的关系

由图1可知，当地基经过冲击压实与强夯处理之后，其密度出现了一定程度上的提高。

图2 压缩模量与深度的关系

图3 湿陷系数与深度的关系

从图2中，我们可以发现：在地基经过冲击压实处理之后，其土体压缩模量出现了较大程度上的提高；而在经过强夯处理之后，其土体压缩模量同样有明显的提高，但当土层的深度达到一定程度时，具体为超过6m，压缩模量的增长开始放缓。

由图3可知，在经过冲击压实处理与强夯处理之后，土层的湿陷性都会得到一定程度上的降低，但两者的效果存在差异，强夯处理比冲击压实处理对于湿陷性降低的效果更为明显。

我们将冲击压实处理与强夯处理的结果与原地基进行了一定程度的分析比较，得出结论：在地基经过冲击压实与强夯处理之后，其干密度与压缩模量得到较大程度上的提高，同时，其湿陷比也得到了一定程度的减小。分析物理力学指标在冲击压实与强夯处理前后的变化幅度和影响深度显示， 各项指标反映强夯和冲击压实效果的规律基本相近。除此之外，随着深度的变化，进行处理所取得的效果也存在着一定程度上的差异。一般情况下，冲击压实在20m深度之内，进行处理能够取得十分明显的效果。而对于强夯影响深度来说，它远远大于冲击压实的影响深度。因此，如果对比冲击压实与强夯处理对相同地层的影响效果，冲击压实的整体效果要低于强夯处理的效果。

4 结论

本文主要针对冲击压实与强夯加固对地基效果的影响进行研究与分析。首先，对冲击压实与强夯压实的处理方法进行了一定程度上的介绍。然后在此基础之上，选择某一工程作为实例，并结合工程特点进行了试验分析。在分析过程中，对试验过程按照步骤进行了阐述，然后根据试验结果绘制了相应的关系图，并据图形进行冲击压实与强夯压实的处理的影响分析。得出结论：在地基经过冲击压实与强夯处理之后，其干密度与压缩模量得到较大程度上的提高，同时，其湿陷比也得到了一定程度的减小。一般情况下，冲击压实在20m深度之内，进行处理能够取得十分明显的效果。而对于强夯影响深度来说，它远远大于冲击压实的影响深度。因此，如果对冲击压实与强夯处理对相同地层的影响效果进行对比，冲击压实的整体效果要低于强夯处理的效果

参考文献

[1]朱彦鹏，何永强.湿陷性黄土地区倾斜建筑物的膨胀法纠偏机理及试验研究[J].兰州理工大学学报，2006（3）.

[2]沙爱民，陈开圣.压实黄土的湿陷性与微观结构的关系[J].长安大学学报：自然科学版，2006（4）.