CN101012648A - 利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术方案涉及一种公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的处理方法，技术方案是利用真空预压对粘性土路堤及其地基进行密实处理：路堤高度较小时，直接真空预压，路堤高度较大时，在路堤内部及两侧边坡增设排水层后再真空预压，路堤地基为软土时，利用真空预压密实对路堤和地基一并进行密实处理。本发明的技术效果是1)路堤可用淤泥、淤泥质土；2)路堤填筑效率高；3)路堤固结成为硬壳层；4)路堤在使用期不存在压缩，有效减小路基使用期不均匀沉降；5)路堤和地基一并处理，减少工序，提高工效，降低费用。本发明适用于公路、道路、铁路粘性土路堤的密实处理，以及路堤及其软土地基的一并密实处理。
Description
技术领域：
本发明专利涉及一种路堤及其地基的处理方法，特别是涉及一种利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法。
背景技术：
粘性土路堤是公路、道路、铁路的常用路堤形式，路堤的填筑质量对于公路路面、道路路面、铁路铁轨的平整度、完好性、正常使用性能至关重要。目前公路、道路、铁路粘性土路堤的密实方法为分层碾压，即分层回填、分层静压，需要严格控制每层回填的虚铺厚度、控制土的最佳含水量、控制碾压速率及遍数，衡量填土质量的主要指标是填土的压实度(或称压实系数)。分层回填、分层静压的关键是确保分层厚度、含水量控制在最优含水量、保证静压边数。
实际施工情况中，往往受土质、工期、雨季、管理等因素影响，分层厚度、含水量、静压边数往往难以控制，使得粘土路堤的压实度不均、局部难以达到规范要求，导致公路、道路、铁路使用过程中路堤及路面出现不均匀沉降现象、路面出现错位开裂现象，严重损害了路面结构，影响了公路路面、道路路面、铁路铁轨的平整度和行车性能。而且，根据含水量控制要求，粘性土路堤只能采用含水量较低的粘土、粉质粘土，或采用改良土(淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土掺石灰)，而难以利用淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土，不利于就地取材和降低工程造价。
另外，目前填筑粘性土路堤时，若路堤的地基为软土(淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土)，往往首先对路堤的软土地基进行地基处理，然后进行路堤填筑，地基处理方法一般有：排水固结法(堆载预压、利用路堤压载、超载预压、真空预压)、复合地基法(水泥搅拌桩、石灰桩、砂石桩)、加筋法(土工格栅)等。这使得路堤及地基施工工序复杂，施工工期较长，工程费用较高。
发明专利内容：
本发明专利所要解决的技术问题是提供一种利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法。
本发明专利的技术方案是利用真空预压对公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基进行密实处理：
1)粘性土路堤的高度≤1.5m，利用真空预压对粘性土路堤进行密实处理：在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤完成压缩固结。
2)粘性土路堤的高度≥1m，利用真空预压对粘性土路堤进行密实处理：在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤内部竖向每隔1～2m加设一层水平排水层，在粘性土路堤两侧边坡铺设排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤完成压缩固结。
3)粘性土路堤的地基为软土地基，利用真空预压对粘性土路堤和软土地基一并进行密实处理：直接在软土地基上填筑粘性土路堤，然后在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤两侧边坡铺设排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡施工形成贯穿排水层、粘性土路堤、软土地基的竖向排水体，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤和软土地基中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤和软土地基完成压缩固结。
粘性土路堤的粘性土包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土及其混合物。
粘性土路堤内部的水平排水层采用砂垫层、塑料排水板、碎石垫层、土工织物，或利用公路、道路、铁路工程常用间隔填土的砾石砂、中粗砂、碎石、道渣。
粘性土路堤表面的水平排水层采用砂垫层、碎石垫层，或利用公路、道路、铁路工程常用的砾石砂垫层、级配碎石垫层、道渣垫层，以降低地基处理费用。
竖向排水体包括塑料排水板、袋装砂井、砂桩、碎石桩。
软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土的一层或若干层。
本发明专利的技术效果是1)粘性土路堤可以采用淤泥、淤泥质土，可就地取材；2)粘性土路堤每层填筑厚度可达到1～2m，无须分层压实，无须严格控制含水量，填筑效率高，真空预压周期短(粉质粘土及淤泥质粉质粘土一般0.5～1个月，粘土及淤泥质粘土一般1～2个月，淤泥一般2～4个月)；3)真空预压荷载相当于80kPa均布荷载，属于超载预压粘性土路堤，路堤超固结后，不排水强度可提高20～30kPa，形成硬壳层，密实度及承载力有效提高且较为均匀，避免传统分层回填分层压实存在的压实度不均、质量难以保证的缺陷，从而保证路面结构坚固耐久；4)公路、道路、铁路粘性土路堤超固结后，路堤本身在使用期基本不存在压缩，从而有效减小整个路基在使用期的压缩变形和不均匀沉降；5)对粘性土路堤和软土地基一并进行密实处理，可减少施工工序，提高路堤施工工效(粉质粘土及淤泥质粉质粘土一般0.5～1个月，粘土及淤泥质粘土一般1～2个月，淤泥一般3～6个月)，降低路堤施工的总费用。本发明专利适用于公路、道路、铁路粘性土路堤的密实处理，以及公路、道路、铁路粘性土路堤及其软土地基的一并密实处理。
附图说明：
图1为本发明专利利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤(高度≤1.5m)的方法的断面图
图2为本发明专利利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤(高度≥1m)的方法的断面图
图3为本发明专利利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其软土地基(一并处理)的方法的断面图
图中：1、粘性土路堤，2、路堤表面水平排水层，3、路堤内水平排水层，4、路堤两侧边坡的排水层，5、密封薄膜，6、真空抽水系统，7、密封槽，8、地基，9、软土地基，10、竖向排水体。
具体实施方式：
下面结合附图说明实施本发明专利的实施方式：
实施例一
参见图1，在地基8上填筑粘性土路堤1，高度≤1.5m，在粘性土路堤1的表面铺设水平排水层2，在粘性土路堤1表面及两侧边坡铺设连续封闭的密封薄膜5，并安装真空抽水系统6，将薄膜埋入密封槽7密封，然后施加真空预压，真空预压的真空压力≥60kPa，将粘性土路堤1中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤1完成压缩固结。
实施例二
参见图2，在地基8上填筑粘性土路堤1，高度≥1m，在粘性土路堤1表面铺设水平排水层2，在粘性土路堤1内部每隔1～2m分层铺设水平排水层3，在粘性土路堤1两侧边坡铺设排水层4，各排水层相互连通并连通真空抽水系统6，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的密封薄膜5，并安装真空抽水系统6，将薄膜埋入密封槽7密封，然后施加真空预压，真空预压的真空压力≥60kPa，将粘性土路堤1中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤1完成压缩固结。
实施例三
参见图3，直接在软土地基9(包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土的一层或若干层)上填筑粘性土路堤1，高度超过1m，在粘性土路堤1表面铺设水平排水层2，在粘性土路堤1两侧边坡铺设排水层4，在粘性土路堤1表面及两侧边坡施工形成贯穿路堤表面水平排水层2、路堤两侧边坡排水层4、粘性土路堤1、软土地基9的竖向排水体10，在粘性土路堤1表面及两侧边坡铺设连续封闭的密封薄膜5，并安装真空抽水系统6，将薄膜埋入密封槽7密封，然后施加真空预压，真空预压的真空压力≥60kPa，将粘性土路堤1和软土地基9中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤1和软土地基9完成压缩固结。
Claims (9)
1、利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：利用真空预压对公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基进行密实处理。
2、根据权力要求1所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤的高度≤1.5m，利用真空预压对粘性土路堤进行密实处理：在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤完成压缩固结。
3、根据权力要求1所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤的高度≥1m，利用真空预压对粘性土路堤进行密实处理：在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤内部竖向每隔1～2m加设一层水平排水层，在粘性土路堤两侧边坡铺设排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤完成压缩固结。
4、根据权力要求1所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤的地基为软土地基时，利用真空预压对粘性土路堤和软土地基一并进行密实处理：直接在软土地基上填筑粘性土路堤，然后在粘性土路堤表面铺设水平排水层，在粘性土路堤两侧边坡铺设排水层，在粘性土路堤表面及两侧边坡施工形成贯穿排水层、粘性土路堤、软土地基的竖向排水体，在粘性土路堤表面及两侧边坡铺设连续封闭的薄膜，并安装真空抽水系统，然后施加真空预压，将粘性土路堤和软土地基中的水分和空气逐渐抽出，直至粘性土路堤和软土地基完成压缩固结。
5、根据权力要求1、2、3、4所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤的粘性土包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土及其混合物。
6、根据权力要求1、2、3、4所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤表面的水平排水层采用砂垫层、碎石垫层，或利用公路、道路、铁路工程常用的砾石砂垫层、级配碎石垫层、道渣。
7、根据权力要求1、3所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：粘性土路堤内部的水平排水层采用砂垫层、塑料排水板、碎石垫层、土工织物，或利用公路、道路、铁路工程常用间隔填土的砾石砂、碎石、道渣。
8、根据权力要求1、4所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：竖向排水体包括塑料排水板、袋装砂井、砂桩、碎石桩。
9、根据权力要求1、4所述的利用真空预压密实公路、道路、铁路粘性土路堤及其地基的方法，其特征在于：软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土的一层或若干层。
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