[發明專利]一種黃土地區飽和地帶斜坡填挖結合部地基處理的方法

有效

• 申請號: 201410040394.3
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN103790166B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 葉萬軍;楊更社;趙志鵬;張宇宇
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D3/08;E02D17/18;E02D3/00
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1.一種黃土地區飽和地帶斜坡填挖結合部地基處理的方法，具體步驟如下：

(1)挖方部位臺階施工，具體包括：

(1a)臺階開挖尺寸為寬度120cm、高度80cm，由底至上開挖，開挖一級填筑一級；

(1b)臺階的開挖采用挖掘機結合人工的方式進行，施工前對臺階處的斜坡土體進行力學性能的檢驗，并進行處理；對于臺階的軟弱部位，進行換填；

(1c)臺階立面要求機械開挖時預留10cm，用人工手提式內燃鏟或者鐵鍬修整，臺階壁設置1：0.2斜坡；

(1d)臺階開挖結合工程場地施工分段落、分級進行開挖；高填方地段，對斜坡挖方段進行穩定性驗算后再決定臺階開挖的工序安排；臺階自下而上隨填土進度逐層開挖，暴露臺階時間在完成最后一層填土后不超過3～4天；

(1e)進行填方部位填筑時，加強與挖方臺階結合處的碾壓，人工清理臺階結合處的虛土，然后碾壓到邊；對于挖方的結合部位應作為重點碾壓部位進行施工，同時較普通路段多碾壓3～4遍；如不合格，重新處理；重型壓路機碾壓不到的邊角部位，采用小型振動壓路機碾壓或用小型振動夯夯壓密實；

(1f)臺階開挖時若挖方部位出現滲水，采取處理措施后繼續施工；

(1g)當挖方段不很長時，一般采用橫向挖掘法施工，即從斜坡的一端或兩端逐漸向前開挖的方式；當斜坡高度小于3m時，一次挖到標高；斜坡高度較大時，分層按階梯形開挖，每層不超過4m；各層應有獨立的臨時出入道路和排水設施；在低處設置集水坑，備用潛水泵，遇雨水時及時排出以免工程場地受水浸泡；

(1h)當挖方段較長時，按縱向挖掘法進行施工，即沿路線縱向分成高度不大的層次依次開挖，每層不超過4m；如果斜坡的寬度及深度都不很大，按橫斷面全寬縱向分層挖掘，即分層縱挖法；當斜坡的寬度及高度都比較大，沿縱向分層，每層先挖出一條通道，然后開挖兩側，即為通道縱挖法；

(1i)挖方量較大、工期較緊時，將橫挖法和通道縱挖法混合使用：先沿斜坡縱向挖通道，然后沿橫向坡面挖掘，以增加開挖坡面；每一坡面的大小，能容納一個施工小組或一臺機械作業；

(1j)開挖時，不論開挖工程量和開挖深度大小，均應自上而下分層進行；

(1k)土方開挖不得采用爆破法施工；

(1l)對于可挖通的窯洞或洞穴，均一直挖至底部，并重新回填分層填筑至要求的設計標高；

(1m)如斜坡挖方標高下為有機土、難以晾干壓實的土、CBR值小于規定要求的土或不宜作地基持力層的土，均應清除換填；

(1n)土質挖方邊坡坡度一般可根據工程場地附近已建工程的人工邊坡及自然山坡穩定狀況，穩定性分析后確定；

(1o)在斜坡開挖前，做好現場伐樹除根等清理工作和排水工作；

(1p)開挖時注意對地下管線、纜線和其它構造物的保護；

(1q)在居民區內實施開挖時，采取有效措施保證居民及施工人員的安全，并為附近居民的生活及交通提供有效的臨時便道或便橋；

(2)挖方部位地基處理：采用干拌水泥碎石樁對挖方段III級及以上濕陷性黃土地基以及挖方段含水量W≥20％的地基處理；

(3)碎石擠密樁+砂礫墊層處理填挖銜接處地基，處理步驟如下：

(3a)測量放樣：根據試驗設計，測設樁位且用鐵釘和白灰為樁位做好標識、編號，樁位定位偏差≤10cm，樁底深度和樁頂依照給定標高計算；

(3b)機械就位：沉管樁機到達指定樁位，使樁管中心對準樁位，樁位允許偏差±100mm；

(3c)振動施工：啟動振動錘，把樁管下到預定的深度；向樁管內投入規定數量的碎石料，開動振動器，在原地留振20s后，即邊振動邊撥管，撥管速度控制在1.5～3.0m/min，隨振動撥管套管尖活瓣打開，碎石進入樁孔，并被初步振實；

(3d)振動沉管、擠密碎石：套管內碎石放完后，利用振動器自重和激振力將套管擠壓入已填入樁孔碎石內，將碎石擠入周圍土體并擠振密實；拔管時邊振邊拔，每次拔管高度0.5m，反插深度0.3m，并停拔振動10s；反插數次至樁管內碎石全部投出，第一次投料成樁長度小于樁管長度的一半；提升和反插速度須均勻，拔管速度控制在1.0m/min，在穿過軟弱的淤泥夾層時，放慢拔管速度，控制在0.5m/min；

(3e)成樁：重復以上步驟，直至樁孔內填滿碎石，撥出套管，樁架移位，進行下一根樁的施工；成樁后，及時按設計和規范要求進行試驗檢測；

(3f)成樁質量檢查：碎石擠密樁的施工質量檢驗可在樁體施工完成2周后，采用單樁荷載試驗，對樁體可采用動力觸探試驗檢測，對樁間土可采用標準貫入、靜力觸探、動力觸探或原位測試等方法進行檢測；樁間土質量的檢測位置應在等邊三角形或正方形的中心；檢測數量不應少于樁孔總數的2％；

(4)黃土場地的填筑，具體如下：

(4a)填筑土料的選用時應注意：土中的有機質不超過5％；土中易溶鹽含量不應超出規定的數量；按厚度鋪設，分層壓實；

(4b)如果填料含水量過高，應予以翻曬，利用松土機或圓盤耙耬翻，增大暴露面，加速蒸發；用灑水車直接在地表上噴灑，配用圓盤耙等機具對土料進行翻拌；

(4c)對含水量大、塑性高的土或強度不足的其它材料，利用石灰、水泥、工業廢料或其它材料作穩定劑對土的性質進行改良，達到填土要求；

(4d)填方部位填筑方法，具體步驟為：①對填方部位必須分層填筑壓實，每層表面平整，路拱合適，排水良好；一般采用水平分層填筑法施工；即填筑時按照橫斷面全寬分成水平層次，逐層向上填筑；如原地面不平，應從最低處分層填起，每填一層經過壓實符合規定要求后再填上一層；②對于原地面縱坡大于12％的地段，用推土機從挖方部位取料填筑距離較短的填方部位，采用依縱坡方向分層，逐層向上填筑碾壓密實的縱向分層填筑法；③對于無法自下而上填筑的深谷、陡坡、斷巖、泥沼等機械無法進場的填方部位，采用從地表一端或兩端同時按橫斷面的全部高度，逐步推進填筑的橫向填筑法；橫向填筑因填土過厚，不易壓實時施工需采取下列措施：選用高效能壓實機械；采用沉陷量較小的砂性土或附近開挖的廢石方，并一次填足填方部位全寬度；在底部進行拔土夯實；④對于因地形限制或填筑堤身較高，不能采用水平分層法和橫向填筑法自始至終進行填筑的情況，采用填方部位下層用橫向填筑，而上層用水平分層填筑的混合填筑法；沿線路分段進行，每段距離為20～40m；

(4e)填方部位填筑要求為：①嚴格控制碾壓最佳含水量，用透水性不良的土填筑填方部位時，應控制其含水量在最佳含水量±2％之內；②嚴格控制松鋪厚度：每層最大松鋪厚度根據試驗路試驗結果確定；填筑至場地標高最后一層的最小壓實厚度不應小于15cm；③嚴格控制填筑場地幾何尺寸和坡度，填土寬度每側應比設計寬度寬出30～50cm，并保證填筑部分具有較高的壓實度；④嚴格掌握壓實方法，壓實應先邊后中，先輕后重，先慢后快；

(4f)地基的壓實度不應小于90％，承載力不小于130kPa；當填土高度小于80cm時，地基以下路床部分的壓實度也要達到規范要求；

(4g)用標準貫入觸探儀檢測地基承載力；此數據乘以0.8的安全系數，作為地基承載力值；計算地基需要的承載力時，填方部位的填高荷載按20kPa/m計；

(4h)碾壓時前后兩次輪跡需重疊15～20cm；

(4i)采用不同土質填筑場地時，不同土質應分層填筑，層次應盡量減少，每層松鋪厚度最好不小于20～50cm；不得混雜亂填，以免形成水囊或滑動面；透水性差的土填筑在下層時，其表面應做成雙向4％橫坡；

(4j)為保證水分蒸發和排除，填土內不宜被透水性差的土層封閉，也不應覆蓋在透水性較大的土所填筑的下層邊坡上；

(4k)根據強度與穩定性要求，合理地安排不同土質的層位，一般地：凡不因潮濕及凍融而變更其體積的優良土應填在上層，強度較小的土應填在下層；

(4l)為防止相鄰兩段用不同土質填筑的場地在交接處發生不均勻變形，交接處填方施工必須要有平地機配合施工；

(5)填挖結合處土工格柵施工，具體包括：

(5a)在填方段填筑40cm后，鋪筑鋼塑土工格柵，鋪筑鋼塑土工格柵時尺寸幅寬6m+3m，有效搭接寬度重疊兩個網格；在鋪設前必須將地基可能影響格柵與底層結合強度的物質如油脂、油漆、封層料、水漬、污物等徹底清除干凈，使鋪設表面清潔干燥；

(5b)玻纖格柵的鋪設與固定：格柵鋪設由拖拉機或汽車改裝的專用設備進行鋪設，或人工鋪設；格柵鋪設時，應保持其平整、拉緊，不得起皺，使格柵具備有效的張力，鋪完之后再用干凈的鋼輪壓路機碾壓一遍；采用固定鋼釘法鋪設玻纖格柵時，先將一端固定鐵皮和鋼釘固定在已灑布粘層瀝青的下層結構上，鋼釘用錘擊或射釘射入；再將格柵縱向拉緊并分段固定，每段長度為2～5m；或按縮縫間距分段，鋼釘位置設于接縫處；要求格柵拉緊時玻纖縱橫向均處于挺直張緊狀態；格柵搭接為縱向搭接，搭接寬度不小于20cm，橫向搭接寬度不小于15cm，縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向將前一幅置于后一幅之上；固定時不能將鋼釘釘于玻纖上，不能用錘子直接敲擊玻纖，固定后如發現鋼釘斷裂或鐵皮松動，則需重新固定；玻纖格柵鋪設固定完畢后，用膠輥壓路機適度碾壓穩定，使格柵與原路表面粘結牢固；或者采用灑布粘層油后直接攤鋪玻纖格柵，壓路機緊隨后碾壓；

(5c)施工注意事項：①嚴格控制運送混合料的車輛出入，在格柵層上禁止車輛急轉向、急剎車和傾瀉混合料腳料；②雨天或路面潮濕時不得施工；③施工人員須戴防護手套；④當使用的膠輪壓路機需注水增加重量時，其注水量不能太滿，以防溢流到玻纖格柵上；⑤格柵鋪設時，要求地基表面溫度在5℃～60℃之間。