一种黄土地区湿软地带斜坡填挖结合部地基处理的方法

摘要

本发明涉及一种黄土地区湿软地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，具体包括：(1)挖方部位台阶施工；(2)挖方部位地基处理：采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W≥20％的地基处理；(3)灰土挤密桩+灰土垫层处理填挖衔接处湿软地基，具体步骤为：(3a)清理施工场地；(3b)沉管成孔；(3c)灰土拌和；(3d)夯填灰土；(4)黄土场地的填筑；(5)填挖结合处土工格栅施工。该发明方法能够实现黄土地区湿软地带斜坡填挖结合部地基的处理，是一种较好的针对当湿软黄土地基厚度5～10m时进行填挖结合带处治的方法。

主权项

一种黄土地区湿软地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，其特征在于：具体包括：(1)挖方部位台阶施工，具体步骤为：(1a)台阶开挖尺寸为宽度120cm、高度80cm，由底至上开挖，开挖一级填筑一级；(1b)台阶的开挖采用挖掘机结合人工的方式进行，施工前对台阶处的斜坡土体进行力学性能的检验，必要时进行处理，对于台阶的软弱部位，进行换填；(1c)台阶立面要求机械开挖时预留10cm，用人工手提式内燃铲或者铁锹修整，台阶壁设置1∶0.2斜坡；(1d)台阶开挖结合工程场地施工分段落、分级进行开挖；高填方地段，对斜坡挖方段进行稳定性验算后再决定台阶开挖的工序安排；台阶自下而上随填土进度逐层开挖，暴露台阶时间在完成最后一层填土不超过3～4天；(1e)在进行填方部位填筑时，加强与挖方台阶结合处的碾压，人工清理台阶结合处的虚土，然后碾压到边；对与挖方的结合部位作为重点碾压部位进行施工，同时较普通路段多碾压3～4遍；重型压路机碾压不到的边角部位，须采用小型振动压路机碾压或用小型振动夯夯压密实；(1f)台阶开挖时若挖方部位出现渗水，采取处理措施后才继续施工；(1g)当挖方段不很长时，采用横向挖掘法施工，即从斜坡的一端或两端逐渐向前开挖的方式；当斜坡高度小于3m时，一次挖到标高；斜坡高度较大时，分层按阶梯形开挖，每层不超过4m；各层有独立的临时出入道路和排水设施；在低处设置集水坑，备用潜水泵，遇雨水时及时排出以免工程场地受水浸泡；(1h)当挖方段较长时，按纵向挖掘法进行施工，即沿路线纵向分成高度不大的层次依次开挖，每层不超过4m；如果斜坡的宽度及深度都不很大，按横断面全宽纵向分层挖掘，即分层纵挖法；当斜坡的宽度及高度都比较大，沿纵向分层，每层先挖出一条通道，然后开挖两侧，即为通道纵挖法；当斜坡过长、弃土运距过远，其一侧堑壁不厚的斜坡开挖时，沿斜坡纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使斜坡分成两段或数段，各段再纵向开挖；(1i)挖方量较大、工期较紧时，将横挖法和通道纵挖法混合使用；先沿斜坡纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面；每一坡面的大小，能容纳一个施工小组或一台机械作业；(1j)开挖时，不论开挖工程量和开挖深度大小，均自上而下分层进行，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土；(1k)土方开挖一般不得采用爆破法施工；(1l)对于挖通的窑洞或洞穴，均一直挖至底部，并重新回填分层填筑至要求的设计标高；(1m)如斜坡挖方标高下为有机土、难以晾干压实的土、CBR值小于规定要求的土或不宜作地基持力层的土，均清除换填；(1n)土质挖方边坡坡度一般根据工程场地附近已建工程的人工边坡及自然山坡稳定状况，稳定性分析后确定；(1o)在斜坡开挖前，做好现场伐树除根等清理工作和排水工作；(1p)开挖时必须注意对地下管线、缆线和其它构造物的保护；(1q)在居民区内实施开挖时，采取有效措施保证居民及施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供有效的临时便道或便桥；(2)挖方部位地基处理：采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W≥20％的地基处理；(3)灰土挤密桩+灰土垫层处理填挖衔接处湿软地基，具体步骤为：(3a)清理施工场地；场地表面平整，施工场地进行平整，对桩机运行有影响的松软场地进行预压处理，场地形成横坡，做好临时排水沟，保证排水畅通；轴线控制桩及水准点桩已经设置并编号；桩孔位置已经放线并钉标桩定位或撒石灰；(3b)沉管成孔：沉管机就位后，使沉管尖对准桩位，调平打桩机架，使桩管保持垂直，用线锤吊线检查桩管垂直度；在成孔过程中，如土质较硬且均匀，一次性成孔达到设计深度，如中间夹有软弱层，反复几次才能达到设计深度；对含水量较大的地基，桩管拔出后，能会出现缩孔现象，造成桩孔深度或孔径不够；对深度不够的孔，采取超深成孔的方式确保孔深；对孔径不够的孔，采用洛阳铲扩孔，扩孔后及时夯填石灰土；严禁使用洛阳铲成孔；(3c)灰土拌和：素土采用粒料直径不大于15mm的纯净黄土或塑性指数大于4的粉土，有机质含量小于5％，不得含有杂填土、砖瓦块、石块等，不得使用耕植土；石灰要选用新鲜的消石灰并过筛，其粒径不大于5mm，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，石灰质量不低于III级标准，活性Ca+MgO的含量不少于50％；灰土桩石灰剂量为12％(重量比)与土进行配料搅和，在拌料场集中拌和均匀后运至孔位旁，夯填前再拌和一次，拌合好的灰土要及时夯填，不得隔日使用；(3d)夯填灰土：夯填前测量成孔深度、孔径、垂直度是否符合要求；先对孔底夯击5～8锤，再按照填夯试验确定的工艺参数连续施工，分层夯实至设计标高；(3e)灰土挤密桩施工完成后挖除桩顶松动层，开始施工灰土垫层；(3f)灰土挤密桩效果检验：桩体的压实度的检查采用灌砂法进行检查，压实度控制在96％以上；桩间的挤密系数的检查采用灌砂法进行检查，挤密系数控制在96％以上；(3g)在灰土挤密桩顶部铺设30cm厚的灰土垫层；(4)黄土场地的填筑，具体包括：(4a)填筑土料的选用时注意：①土中的有机质不超过5％；土中易溶盐含量不超出规定的数量，分层压实；(4b)如果填料含水量过高，予以翻晒，最好利用松土机或圆盘耙耧翻，增大暴露面，加速蒸发；如含水量过低时，在材料上人工洒水，也用洒水车直接在地表上喷洒，但配用圆盘耙等机具对土料进行翻拌，使其润湿均匀，同时，还须注意预计润湿时间，绝不洒水后立即碾压；(4c)对含水量大、塑性高的土或强度不足的其它材料(如含有大量细粒砂的砂质土)，利用石灰、水泥、工业废料或其它材料作稳定剂(或凝固剂)对土的性质进行改良，达到填土要求；(4d)填方部位填筑方法，具体步骤为：①对填方部位必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好；一般采用水平分层填筑法施工；即填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑；如原地面不平，从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后再填上一层；②对于原地面纵坡大于12％的地段，并且宜于用推土机从挖方部位取料填筑距离较短的填方部位，采用依纵坡方向分层，逐层向上填筑碾压密实的纵向分层填筑法；③对于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的填方部位，采用从地表一端或两端同时按横断面的全部高度，逐步推进填筑的横向填筑法；横向填筑因填土过厚，不易压实时施工需采取下列措施：选用高效能压实机械；采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖的废土石方，并一次填足填方部位全宽度；在底部进行拔土夯实；④对于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法和横向填筑法自始至终进行填筑的情况，采用填方部位下层用横向填筑，而上层用水平分层填筑的混合填筑法；沿线路分段进行，每段距离以20～40m为宜；(4e)填方部位填筑要求，具体为：①严格控制碾压最佳含水量：用透水性不良的土填筑填方部位时，控制其含水量在最佳含水量±2％之内；②严格控制松铺厚度：每层最大松铺厚度根据试验路试验结果确定；填筑至场地标高最后一层的最小压实厚度不小于15cm；③严格控制填筑场地几何尺寸和坡度；填土宽度每侧比设计宽度宽出30～50cm，并保证填筑部分具有较高的压实度；④严格掌握压实方法：压实先边后中，先轻后重，先慢后快；(4f)地基的压实度不小于90％，承载力不小于130kPa；当填土高度小于80cm时，地基以下路床部分的压实度也要达到规范要求；(4g)用标准贯入触探仪检测地基承载力；(4h)碾压时前后两次轮迹需重叠15～20cm；(4i)采用不同土质填筑场地时，不同土质分层填筑，层次尽量减少，每层松铺厚度最好不小于20～50cm；(4j)为保证水分蒸发和排除，填土内不宜被透水性差的土层封闭，也不覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上；(4k)根据强度与稳定性要求，合理地安排不同土质的层位；(4l)为防止相邻两段用不同土质填筑的场地在交接处发生不均匀变形，交接处填方施工必须要有平地机配合施工；(5)填挖结合处土工格栅施工，具体包括：(5a)在填方段填筑40cm后，铺筑钢塑土工格栅，铺筑钢塑土工格栅时尺寸幅宽6m+3m，有效搭接宽度重叠两个网格，在铺设前必须将地基能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水渍、污物等彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥；(5b)玻纤格栅的铺设与固定：格栅铺设由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设，也人工铺设；格栅铺设时，保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍；采用钢钉固定法，固定所需材料为：①50×50×0.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理；②2英寸钢钉；采用固定钢钉法铺设玻纤格栅时，先将一端固定铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钢钉用锤击或射钉射入；再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2～5m；或按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处；格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上；玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固；或者采用洒布粘层油后直接摊铺玻纤格栅；(5c)施工注意事项：①严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料；②雨天或路面潮湿时不得施工；③施工人员须戴防护手套；④当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满，以防溢流到玻纤格栅上；⑤格栅铺设时，要求地基表面温度在5℃～60℃之间。