CN101157539A

CN101157539A - 非压实回填土

Info

Publication number: CN101157539A
Application number: CNA2007101752496A
Authority: CN
Inventors: 张金喜; 范猛; 郭明洋; 李爽
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-04-09

Abstract

非压实回填土属于土木工程领域。本发明在细粒土中掺入普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥的掺入量按照0.10～0.20的灰土比计算，按照2.0～3.5的水灰比计算掺水量，掺水拌合后浇筑流平，并经过养护，水泥颗粒水化并与土粒产生理化反应，逐渐硬化形成的材料；上述的细粒土是指粉质土或粘质土，其中粒径小于0.074mm颗粒的质量多于总质量的75％。适用于桥涵台背回填，道路加宽路基回填，地下工程和管线工程回填及狭小建筑基坑回填，具有经济、高流动性、施工简单的优点，同时能够利用工程弃土，有利于环境保护和降低工程造价。

Description

非压实回填土

技术领域

本发明涉及一种新型土木工程新材料，适用于桥涵台背回填，道路加宽路基回填，地下工程和管线工程回填及狭小建筑基坑回填。

背景技术

在道路运营期间，由于台背回填土与桥面出现不同的沉降，致使路面和桥面连接处开裂，形成高低不一的路面，车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅减速，严重的可导致交通事故，这种现象称为桥头跳车。这种病害在软土地基路段尤为突出。由此增加了道路的维修费用，占据着道路维修养护费的大部分，是一直未能解决的建筑施工难题。压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。为了减少台背填料自身的工后沉降，一般采用多孔隙的渗透性填料，但由于桥台附近地方狭窄，施工时压实机具不能过分靠近台背，填料颗粒间孔隙无法完全消除，在公路自重及车辆的垂直与振动荷载作用下，填料自身会不可避免的产生压缩沉降，造成跳车。本发明能够较好的解决这个问题，由于非压实回填土有着较好的流动性，能够达到自密实，并有一定的强度保证，可以有效地避免沉降的发生。

随着交通量的日益增长，已建公路有一部分不能满足使用要求，需要进行加宽。在公路的道路加宽中，大多采用原路基两侧拼接加宽的方式，这样就需要扩大公路占用土地，并且在东南沿海地区软基分布广，地基承载能力低，新加宽的路基与原路基沉降差异，使路基横向沉降呈反盆形式分布，时常导致路面及路堤两侧附近的结构物被拉裂破坏。而非压实回填土能够垂直填土，节省用地、减少拆迁、节省投资，在旧路基础上加宽，几乎不需要重新征地。

贮水管、输气管、电线和电信电缆通常埋在土壤的下层。在这种情况下，不只普通的土壤不能充满管子的下侧，由于管子的保护和建筑界限的狭窄，就连填土也不能很好的接触。通常在为安装地层结构的管线开凿以后，砂子就作为回填物质。剩下的普通土壤在大多数情况下作为建筑副产品——废土处理掉了。所以用完了大量的天然砂，大量的废物也随之发生。另外在建筑工程施工中，建筑物基础及其四周不能使用大型压实机械，回填土无法得到压实，另外一些施工需要在建筑物下面进行，场地狭小、低矮，普通施工机械根本无法进入施工现场，基础无法压实很容易导致沉降的发生。非压实回填土则能够很好得解决这些问题。

在国内虽然轻量填土已有实验性工程，得到一定得推广，但是造价较高、强度较低在一定程度上限制了它的应用范围。粉煤灰掺水泥回填技术也有一定发展，在现在土木工程中，粉煤灰已经得到很好利用，不再当作一种废料对待，而且其早期强度差，造价也相对较高，无法利用工程弃土，因此也限制其在工程中的应用。

发明内容

本发明提供了一种一种非压实回填土，其特征在于，在细粒土中掺入普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥的掺入量按照0.10～0.20的灰土比计算，按照2.0～3.5的水灰比计算掺水量，掺水拌合后浇筑流平，并经过养护，水泥颗粒水化并与土粒产生理化反应，逐渐硬化形成的材料；上述的细粒土是指粉质土或粘质土，其中粒径小于0.074mm颗粒的质量多于总质量的75％。

细粒土具体指标参见《公路土工试验规程》JTJ 051-93。

上述所指养护和现有混凝土路面养护工艺相似。

施工准备：

基坑清理。回填土施工的基坑应打扫干净，无浮土、垃圾等杂物。对于周边已经压实的路基，其边缘部位应切削整齐，无压实不良状况。

材料选择。可以就地选材，选择细粒土。固化剂采用普通硅酸盐水泥。

配合比选择。配合比要通过试验进行选择，试验工作要提前进行，最好与设计同步，保证施工时能提供设计所需要的配合比。

施工方法：

参考公路土工试验规程酒精燃烧法(TO104-93)测量所用土的含水量w，应进行两次平行测量，允许平行差值0.4％。

按照所选择的配合比计算三种材料的需要量，并用上面测量的含水量换算出土和水的实际重量。每方回填土的基础材料用量计算方法如下：

土的用量S＝G/(1+n+mn)；实际用土量S1＝S*(1+w)

水泥用量C＝S*n

水的用量W＝C*m；实际用水量W1＝W-(S1-S)

注：G-回填土的湿润密度

m-水灰比W/C

n-灰土比C/S

按每次拌合所需材料数量，称取水泥、水和过筛后的土的重量。

把已称好的土和水泥放入搅拌机，干拌20s左右，再放入已称好的水，搅拌2～3分钟即可。

将拌合好的流动土用泵送或用流动土滑流槽倒入或灌入指定位置。

混合料浇筑完成后，应加盖草毡养护24h以上，保证强度增长，期间应-严禁车辆和行人通过。

分层施工时，在底层施工12小时后可以开始上层的施工。

质量检验：

流动值。搅拌时允许误差范围：180±20mm。

由于本材料的流动度比较大，无法采用现行规范中的测量方法，本发明特别采用了一种适合本材料的测量方法。具体步骤(参见图1)如下：

由出料口取试料。

准备内径80mm，高80mm的金属或硬质塑料制成的空心圆筒。

将圆筒水平静置于钢板或硬质塑料板上。

慢慢将试料注满圆筒。

手指轻敲圆筒外侧，使试料的表面与圆筒的上端齐平，擦去溢出的试料。

慢慢将圆筒垂直提起，并静置1分钟。

用尺量出试料底面最大扩散直径及与其垂直方向的直径，计算两者的平均值作为流动值。

无侧限抗压强度。由出料口取料制作7.07cm立方体试件，试件成型后放入标养室，温度20℃±2℃，相对湿度在95％以上，24h后拆模，试件宜放在铁架或木架上，间距至少10mm，避免被水直接冲淋。测得28d无侧限抗压强度应大于设计值。

主要优点

经济环保：挖方弃土一般都是粉性土，粉性土为最差的筑路材料。因含有较多的粉土粒，易被压碎、扬尘大、浸水时很快被湿透，易成流体状态，而产生冻涨和翻浆，因此它在道路施工中作为废料处理，而非压实回填土则可直接利用粉性土，回填基坑，既避免了环境污染，又能够就地取材，经济节省。

高流动性：非压实回填土不同于水泥稳定土，区别在于它有着很高的水灰比，靠着很高的流动性可以自己密实，达到较高的充填度。

强度的可调节性：不同的土质、不同配合比会有不同的强度，调节范围从0.6MPa-2.0MPa。(28d强度)

良好的施工性：非压实回填土由于具有良好的流动性和固化后的自立性，且浇筑时不需要振捣和碾压作业，可进行远距离或窄小空间内施工。

使用范围广：由于使用材料简单，造价低廉，而且在造价低的水平下可以产生较高的早期强度，并且施工工艺简单，可以在各类土木工程中应用。

附图说明

图1：流动值检测示意图

具体实施方式

实施例1

材料：粉质土，425#普通硅酸盐水泥

配合比：水灰比＝2.5，灰土比＝0.2

流动值：183mm

28天强度：1.62MPa

实施例2

材料：粉质土，425#普通硅酸盐水泥

配合比：水灰比＝3.2，灰土比＝0.15

流动值：188mm

28天强度：1.15MPa

实施例3

材料：粉质土，325#普通硅酸盐水泥

配合比：水灰比＝3.5，灰土比＝0.15

流动值：198mm

28天强度：0.92MPa

实施例4

材料：粉质土，425#普通硅酸盐水泥

配合比：水灰比＝3.2，灰土比＝0.1

流动值：162mm

28天强度：1.35MPa

实施例5

材料：粉质土，325#普通硅酸盐水泥

配合比：水灰比＝2.0，灰土比＝0.2

流动值：165mm

28天强度：1.98MPa

Claims

1.一种非压实回填土，其特征在于，在细粒土中掺入普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥的掺入量按照0.10～0.20的灰土比计算，按照2.0～3.5的水灰比计算掺水量，掺水拌合后浇筑流平，并经过养护，水泥颗粒水化并与土粒产生理化反应，逐渐硬化形成的材料；上述的细粒土是指粉质土或粘质土，其中粒径小于0.074mm颗粒的质量多于总质量的75％。