[發(fā)明專利]一種黃土地區(qū)濕軟地帶斜坡填挖結(jié)合部地基處理的方法

有效

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• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN103806432B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉萬軍;楊更社;馬偉超;張宇宇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/046;E02D17/00;E02D17/18;E02D17/02
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1.一種黃土地區(qū)濕軟地帶斜坡填挖結(jié)合部地基處理的方法，其特征在于：具體包括：

(1)挖方部位臺階施工，具體步驟為：

(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(jié)合人工的方式進行，施工前對臺階處的斜坡土體進行力學(xué)性能的檢驗，必要時進行處理，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(yù)留10cm，用人工手提式內(nèi)燃鏟或者鐵鍬修整，臺階壁設(shè)置1∶0.2斜坡；

(1d)臺階開挖結(jié)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(wěn)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3～4天；

(1e)在進行填方部位填筑時，加強與挖方臺階結(jié)合處的碾壓，人工清理臺階結(jié)合處的虛土，然后碾壓到邊；對與挖方的結(jié)合部位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；重型壓路機碾壓不到的邊角部位，須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(xiàn)滲水，采取處理措施后才繼續(xù)施工；

(1g)當(dāng)挖方段不很長時，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(dāng)斜坡高度小于3m時，一次挖到標(biāo)高；斜坡高度較大時，分層按階梯形開挖，每層不超過4m；各層有獨立的臨時出入道路和排水設(shè)施；在低處設(shè)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(dāng)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(dāng)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(cè)，即為通道縱挖法；當(dāng)斜坡過長、棄土運距過遠(yuǎn)，其一側(cè)塹壁不厚的斜坡開挖時，沿斜坡縱向選擇一個或幾個適宜處，將較薄一側(cè)塹壁橫向挖穿，使斜坡分成兩段或數(shù)段，各段再縱向開挖；

(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(yè)；

(1j)開挖時，不論開挖工程量和開挖深度大小，均自上而下分層進行，不得亂挖超挖，嚴(yán)禁掏洞取土；

(1k)土方開挖不得采用爆破法施工；

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

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

(1n)土質(zhì)挖方邊坡坡度根據(jù)工程場地附近已建工程的人工邊坡及自然山坡穩(wěn)定狀況，穩(wěn)定性分析后確定；

(1o)在斜坡開挖前，做好現(xiàn)場伐樹除根等清理工作和排水工作；

(1p)開挖時必須注意對地下管線、纜線和其它構(gòu)造物的保護；

(1q)在居民區(qū)內(nèi)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)灰土擠密樁+灰土墊層處理填挖銜接處濕軟地基，具體步驟為：

(3a)清理施工場地；場地表面平整，施工場地進行平整，對樁機運行有影響的松軟場地進行預(yù)壓處理，場地形成橫坡，做好臨時排水溝，保證排水暢通；軸線控制樁及水準(zhǔn)點樁已經(jīng)設(shè)置并編號；樁孔位置已經(jīng)放線并釘標(biāo)樁定位或撒石灰；

(3b)沉管成孔：沉管機就位后，使沉管尖對準(zhǔn)樁位，調(diào)平打樁機架，使樁管保持垂直，用線錘吊線檢查樁管垂直度；在成孔過程中，如土質(zhì)較硬且均勻，一次性成孔達(dá)到設(shè)計深度，如中間夾有軟弱層，反復(fù)幾次才能達(dá)到設(shè)計深度；對含水量較大的地基，樁管拔出后，能會出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，造成樁孔深度或孔徑不夠；對深度不夠的孔，采取超深成孔的方式確保孔深；對孔徑不夠的孔，采用洛陽鏟擴孔，擴孔后及時夯填石灰土；嚴(yán)禁使用洛陽鏟成孔；

(3c)灰土拌和：素土采用粒料直徑不大于15mm的純凈黃土或塑性指數(shù)大于4的粉土，有機質(zhì)含量小于5％，不得含有雜填土、磚瓦塊、石塊，不得使用耕植土；石灰要選用新鮮的消石灰并過篩，其粒徑不大于5mm，不得夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)，石灰質(zhì)量不低于III級標(biāo)準(zhǔn)，活性Ca+MgO的含量不少于50％；灰土樁石灰劑量為12％(重量比)與土進行配料攪和，在拌料場集中拌和均勻后運至孔位旁，夯填前再拌和一次，拌合好的灰土要及時夯填，不得隔日使用；

(3d)夯填灰土：夯填前測量成孔深度、孔徑、垂直度是否符合要求；先對孔底夯擊5～8錘，再按照填夯試驗確定的工藝參數(shù)連續(xù)施工，分層夯實至設(shè)計標(biāo)高；

(3e)灰土擠密樁施工完成后挖除樁頂松動層，開始施工灰土墊層；

(3f)灰土擠密樁效果檢驗：樁體的壓實度的檢查采用灌砂法進行檢查，壓實度控制在96％以上；樁間的擠密系數(shù)的檢查采用灌砂法進行檢查，擠密系數(shù)控制在96％以上；

(3g)在灰土擠密樁頂部鋪設(shè)30cm厚的灰土墊層；

(4)黃土場地的填筑，具體包括：

(4a)填筑土料的選用時注意：①土中的有機質(zhì)不超過5％；土中易溶鹽含量不超出規(guī)定的數(shù)量，分層壓實；

(4b)如果填料含水量過高，予以翻曬，利用松土機或圓盤耙耬翻，增大暴露面，加速蒸發(fā)；如含水量過低時，在材料上人工灑水，也用灑水車直接在地表上噴灑，但配用圓盤耙等機具對土料進行翻拌，使其潤濕均勻，同時，還須注意預(yù)計潤濕時間，絕不灑水后立即碾壓；

(4c)對含水量大、塑性高的土，利用石灰、水泥、工業(yè)廢料作穩(wěn)定劑對土的性質(zhì)進行改良，達(dá)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；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，從最低處分層填起，每填一層經(jīng)過壓實符合規(guī)定要求后再填上一層；②對于原地面縱坡大于12％的地段，并且宜于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土石方，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，不宜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，具體為：①嚴(yán)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，控制其含水量在最佳含水量±2％之內(nèi)；②嚴(yán)格控制松鋪厚度：每層最大松鋪厚度根據(jù)試驗路試驗結(jié)果確定；填筑至場地標(biāo)高最后一層的最小壓實厚度不小于15cm；③嚴(yán)格控制填筑場地幾何尺寸和坡度；填土寬度每側(cè)比設(shè)計寬度寬出30～50cm，并保證填筑部分具有較高的壓實度；④嚴(yán)格掌握壓實方法：壓實先邊后中，先輕后重，先慢后快；

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

(4g)用標(biāo)準(zhǔn)貫入觸探儀檢測地基承載力；

(4h)碾壓時前后兩次輪跡需重疊15～20cm；

(4i)采用不同土質(zhì)填筑場地時，不同土質(zhì)分層填筑，層次盡量減少，每層松鋪厚度為20～50cm；

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

(4k)根據(jù)強度與穩(wěn)定性要求，合理地安排不同土質(zhì)的層位；

(4l)為防止相鄰兩段用不同土質(zhì)填筑的場地在交接處發(fā)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(jié)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(wǎng)格，在鋪設(shè)前必須將地基能影響格柵與底層結(jié)合強度的物質(zhì)徹底清除干凈，使鋪設(shè)表面清潔干燥；

(5b)玻纖格柵的鋪設(shè)與固定：格柵鋪設(shè)由拖拉機或汽車改裝的專用設(shè)備進行鋪設(shè)，也人工鋪設(shè)；格柵鋪設(shè)時，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；采用鋼釘固定法，固定所需材料為：

①50×50×0.3mm的固定鐵皮，要求平整不翹角，周邊宜倒角處理；②2英寸鋼釘；

采用固定鋼釘法鋪設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)于接縫處；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，縱向搭接根據(jù)瀝青攤鋪方向?qū)⑶耙环糜诤笠环希徊＠w格柵鋪設(shè)固定完畢后，須用膠輥壓路機適度碾壓穩(wěn)定，使格柵與原路表面粘結(jié)牢固；或者采用灑布粘層油后直接攤鋪玻纖格柵；

(5c)施工注意事項：①嚴(yán)格控制運送混合料的車輛出入，在格柵層上禁止車輛急轉(zhuǎn)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(dāng)使用的膠輥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(shè)時，要求地基表面溫度在5℃～60℃之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃土地區(qū)濕軟地帶斜坡填挖結(jié)合部地基處理的方法，其特征在于：所述步驟(2)中，干拌水泥碎石樁原材料及施工要求為：

(2a)碎石潔凈、干燥，其顆粒形狀具有棱角，不得摻有軟質(zhì)或其它雜質(zhì)，粒徑采用5～20mm，含泥量不大于10％，石屑采用粒徑0～5mm的石粉；

(2b)水泥采用普通硅酸鹽水泥，各項指標(biāo)符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)要求；

(2c)參考配合比為：碎石∶石屑∶水泥∶生石灰粉＝3.3∶2.6∶0.5∶0.5；通過試樁最終確定施工配合比；

(2d)試樁：試樁時，認(rèn)真仔細(xì)地記錄灌碎石量、虛填厚度、擊實次數(shù)及配合比以確定樁體在密實狀態(tài)下的各項指標(biāo)，以此作為以后施工的控制指標(biāo)；試樁完畢后，對其中三根試樁進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，對其它兩根進行荷載試驗，以檢驗施工設(shè)備和方法是否符合規(guī)范及設(shè)計要求；

(2e)干拌水泥碎石樁樁徑15～30cm，樁距100～130cm，呈等邊三角形布置；樁體用125kg重錘擊實，落距為1m，每層虛填25cm，擊實7次；樁體施工完畢7天后，方進行下道工序施工。