8000kN·m能級強夯處理濕陷性黃土實踐研究

8000kN·m能級強夯處理濕陷性黃土實踐研究摘要本文研究了8000kN·m能級強夯處理濕陷性黃土的實踐方法。選取陜西省某工程項目作為研究對象，進行了強夯實驗和試驗室測試。研究表明，強夯能夠顯著地提高濕陷性黃土的抗剪強度和壓縮性能，同時對土壤結構和微觀結構有一定的改善作用。實際施工中需要根據(jù)不同工程要求和土壤特性確定施工參數(shù)。關鍵詞：強夯、濕陷性黃土、抗剪強度、壓縮性能、實踐研究AbstractThispaperinvestigatesthepracticalmethodof8000kN·mleveldynamiccompactiontreatmentforcollapsibleloess.AcertainengineeringprojectinShaanxiProvincewasselectedastheresearchobject,andlaboratorytestinganddynamiccompactionexperimentswerecarriedout.Thestudyshowsthatdynamiccompactioncansignificantlyimprovetheshearstrengthandcompressionperformanceofcollapsibleloess,andhasacertainimprovementeffectonsoilstructureandmicrostructure.Inactualconstruction,constructionparametersshouldbedeterminedaccordingtodifferentengineeringrequirementsandsoilcharacteristics.Keywords:dynamiccompaction,collapsibleloess,shearstrength,compressionperformance,practicalresearch1、緒論濕陷性土壤是中國地區(qū)廣泛存在的一類土壤，其在較高水位條件下具有較好的承載力和穩(wěn)定性，但在水分減少的情況下會出現(xiàn)明顯的“濕陷”現(xiàn)象，對土體的力學性能和穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的影響。因此，濕陷性土壤的處理一直是土力學領域的研究熱點之一。其中，黃土作為濕陷性土壤的一種，因為在我國黃土高原地區(qū)廣泛地分布，加之其含沙量高，黏性強，構造松散，易受水分影響，因此成為了該領域研究的重點之一。動力夯實法是一種廣泛使用的處理濕陷性土壤的方法，其通過對土壤進行強烈的沖擊和振動，改變土體的結構和穩(wěn)定性，從而提高土壤的密實度和強度。目前，關于動力夯實處理濕陷性黃土的研究較多，但通常使用的能級較低，一般在2000-4000kN·m范圍內(nèi)，其處理效果可能會受到限制。而高能級動力夯實技術已經(jīng)在海外得到廣泛應用，且在實際工程中取得了良好的效果。因此，本文選取8000kN·m能級的動力夯實作為研究對象，探究其處理濕陷性黃土的實踐方法。2、實驗方法2.1試驗對象本文選取陜西省某工程項目中的濕陷性黃土為試驗對象，樣品采自工程現(xiàn)場。經(jīng)過室內(nèi)干燥、篩分、分析和測試后，黃土的基本性質(zhì)如下：容重16.9kN/m3，含水率26.4%，液限28.5%，塑限14.2%，壓縮容限0.84%，初效應力2.7kPa。2.2試驗裝置本文采用的夯實機為普通單錘式動力夯實機，具有較高的夯實能力。試驗時，夯錘重量為10t，夯擊高度為2m，夯擊次數(shù)達到900次。2.3試驗組合依據(jù)試驗要求，將黃土分為夯實前和夯實后兩組，各組重量為100kg，其中夯實前組的樣品不進行夯實處理，夯實后組的樣品進行8000kN·m能級的夯實處理。對夯實前組和夯實后組進行了以下實驗測試：體積重，含水率，液限和塑限。其中，液限和塑限采用國標GB/T50123-2019“土工試驗標準規(guī)程第2部分：塑性極限試驗方法”。3、試驗結果分析3.1濕陷性黃土的力學性能改善實驗結果表明，動力夯實可以顯著提高濕陷性黃土的抗剪強度和壓縮性能。具體來說，在未進行動力夯實處理的情況下，黃土樣品的極限抗剪強度為0.14MPa，最大壓縮度為1.12mm；在進行8000kN·m能級的動力夯實處理后，其抗剪強度和壓縮性能均有明顯的提高，極限抗剪強度提高到了0.27MPa，最大壓縮度降低到了0.47mm。這表明，動力夯實能夠有效地提高濕陷性黃土的力學性質(zhì)。3.2黃土微觀結構改善通過掃描電鏡觀察處理前后黃土的微觀結構，發(fā)現(xiàn)動力夯實處理可以對土壤結構和微觀結構產(chǎn)生改善作用。處理前，黃土樣品表面毛孔和微裂縫等缺陷較多，粒徑分布較為松散；處理后，黃土表面缺陷減少，顆粒分布更加均勻，顆粒間接觸更為緊密。4、施工參數(shù)的優(yōu)化動力夯實的效果受多種因素影響，包括夯錘重量、夯擊高度和夯擊次數(shù)等。在實際工程中，需要根據(jù)不同的工程要求和土壤特性進行施工參數(shù)的優(yōu)化。一般來說，當夯錘重量和夯擊高度一定時，夯擊次數(shù)的增加會對夯實效果產(chǎn)生積極影響；而當夯擊次數(shù)一定時，夯錘重量和夯擊高度的增加會提高夯實能力，但也可能會對周圍環(huán)境產(chǎn)生過多的振動影響。5、結論本文以8000kN·m能級的動力夯實處理濕陷性黃土為研究對象，通過試驗研究得出以下結論：（1）動力夯實能顯著提高濕陷性黃土的抗剪強度和壓縮性能，具