CN101851928B - 一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法，其特征是该方法采用改良黄土(3)、麻袋(4)、防护网(5)、土工格栅(6)、排水沟(8)对黄土边坡进行工程防护，其中改良黄土(3)由石灰、粉煤灰及黄土搅拌掺合，石灰粉煤灰及黄土按体积比配置，石灰与粉煤灰的掺合比例要求达到2∶1，石灰与粉煤灰总体积占掺合料的比例要求不小于30％。粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃总含量要求不低于75％，石灰采用钙质生石灰或钙质消石灰，土工格栅(6)采用高密度聚乙烯单向土工格栅，麻袋(4)采用黄麻麻袋，防护网(5)采用柔性不锈钢材料。本发明的优点是改良黄土与土工格栅共同组成的结构防护体系，一方面固化边坡，解决填土边坡的稳定性问题，另一方面实现废物利用，绿化环境，防止水土流失。该方法可适用于土木工程中遇到的湿陷性黄土工程改良问题，可用于公路路堤填方、建筑地基改良处理、加筋挡土墙等工程。

Description

一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法

技术领域

本发明是一种土木工程设计施工方法，属于土木工程新技术领域。 

背景技术

黄土具有大孔隙性、水敏性和湿陷性等工程特性，对于高速公路路基、无砟轨道路基等大型工程，必须对黄土进行改良，使得其压缩系数显著降低，强度和水稳性大幅度提高，从而消除黄土的湿陷性。 

粉煤灰与普通土相比具有强度高、自重轻、压缩性小、透水性好等良好工程特性，用作路基填料具有良好的社会效益和经济效益。水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100℃煅烧而成。目前，国内外很多学者致力于研究湿陷性黄土的改良方法，粉煤灰、石灰、水泥的混合料是大家关注的焦点，在公路路基、填方边坡等领域还未见有切实有效的边坡防护技术与方法，因此，在湿陷性黄土填方工程领域，尚缺乏成熟的配套技术与方法。 

发明内容

本发明目的是提供一种湿陷性黄土工程治理方法，用于解决黄土地区构筑物修建中遇到的黄土的湿陷性及不能满足工程强度与变形要求等工程病害问题。 

本发明的技术解决方案，其特征是该方法采用改良黄土3、麻袋4、防护网5、土工格栅6、排水沟8对黄土边坡进行工程防护，其中改良黄土3由石灰、粉煤灰及黄土搅拌掺合，石灰粉煤灰及黄土按体积比配置，石灰与粉煤灰的掺合比例要求达到2∶1，石灰与粉煤灰总体积占掺合料的比例要求不小于30％。所采用的粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃总含量要求不低于75％，粉煤灰在700℃时的烧失量要求不大于10％，石灰采用钙质生石灰或钙质消石灰，技术指标要求不低于Ⅱ级，土工格栅6采用高密度聚乙烯单向土工格栅，抗拉强度不小于60kN/m，延伸率低于12％，2％应变对应强度大于15kN/m，5％应变对应强度大于25kN/m，麻袋4采用黄麻麻袋，尺寸要求不低于80cm×120cm，防护网5采用柔性不锈钢材料，网孔尺寸为40mm×40mm，钢丝直径不小于2mm。 

本发明的目的是通过如下措施来达到的，一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法，其特征在于它依次包括如下步骤： 

(1)平整场地：按照设计施工图要求，平整场地，清除地面浮土及软弱土层，要求基层平整度不超过±5cm，排除地面污水，保持地面干燥、清洁； 

(2)边桩放样：按照设计施工图，进行场地边桩测量、放样，做好改良黄土3和土工格栅6的铺设准备； 

(3)改良备样：按照配比进行石灰粉煤灰及黄土的掺合搅拌，根据室内重型击实试验确定改良黄土3的最佳含水量与最大干密度； 

(4)加筋填土：在平整的地面上铺设第一层土工格栅12，在填土边桩处按施工要求将第一层麻袋10放在第一层土工格栅12上，第一层麻袋10内装入含有草籽的改良黄土3，在第一层土工格栅12上面松铺改良黄土13，用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行第一层改良黄土13的碾压，第一层填土完毕； 

(5)坡脚反包：第一层改良黄土13碾压完毕，将第一层土工格栅12在坡脚处反包，盖住第一层麻袋10后，再铺设第二层土工格栅14，在坡脚位置按设计施工要求将第二层麻袋11放在第二层土工格栅14上，第二层麻袋14内装入含有草籽的改良黄土3，在第二层土工格栅14上松铺第二层改良黄土15，用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行第二层改良黄土15的碾压，第二层填土完毕； 

(6)按照步骤(5)，将路堤加筋填土依次铺设完毕后，在路堤的最后一层格栅16上按压实度与强度要求铺设碎石土2，并进行碎石土2碾压，至此路基部分施工完毕； 

(7)在已形成的填方边坡上，铺设防护网5，坡脚处用混凝土压脚，坡顶处用沥青混凝土路面1压顶。 

在上述技术中，所述的土工格栅及改良黄土铺设的具体施工步骤及要求如下： 

①土工格栅6铺在土层上，铺设平整后，用U型钢筋9卡入土中固定； 

②土工格栅6反包麻袋4的长度要求不低于麻袋4长度的两倍，两层土工格栅6搭接处用连接棒7连接，土工格栅6沿行车方向搭接长度要求不低于30cm，并用U型钢筋9卡入压实后的改良黄土3中； 

③土工格栅6要求铺设平整，无断裂与起鼓； 

④改良黄土3要求搅拌均匀，一次松铺厚度介于30～50cm之间，碾压时改良黄土3的含水量达到最佳含水量±2％； 

⑤填土边坡填筑完毕后，坡面麻袋4按设计施工要求形成一定的防护角度，麻袋4的短 边与填方走向平行，麻袋4外面包裹有土工格栅6，坡面铺设有防护网5，防护网5自坡脚往坡顶铺设，搭接长度不低于30cm，并用镀锌铁丝绑扎搭接部位，防护网5与土工格栅6接触部位用镀锌铁丝绑扎。 

本发明优点： 

本发明一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法具有如下优点：①因地制宜，充分利用现场材料——黄土和废弃材料粉煤灰，节约了资源，实现了废物利用，利于环保；②采用改良黄土与土工格栅共同组成的结构防护体系，解决了填土边坡的稳定性问题；③麻袋内的草籽长出后，一方面达到生态要求，另一方面可以进一步固化坡面，防止水土流失。 

本发明适用范围： 

适用于土木工程中遇到的湿陷性黄土工程改良问题，可用于公路路堤边坡填方、建筑地基与改良处理、加筋挡土墙等工程。 

图说明： 

图1是湿陷性黄土边坡工程改良防护方法示意图。其中有：沥青混凝土路面1、碎石土2、改良黄土3、麻袋4、防护网5、土工格栅6、连接棒7、排水沟8、U型钢筋9、第一层麻袋10、第二层麻袋11、第一层土工格栅12、第一层改良黄土13、第二层土工格栅14、第二层改良黄土15、最后一层土工格栅16。 

具体实施方式：

实施例：某湿陷性黄土边坡工程改良防护的方法如下所示， 

①按照施工图要求平整场地，清除地面浮土及软弱土层，排除地面污水，保持地面干燥、清洁，将土工格栅铺在地面上，铺设平整后，用U型钢筋卡入土中固定； 

②按照最佳含水量和配比要求进行石灰粉煤灰改良黄土的掺合搅拌，按照施工图与场地边桩放样，将装有改良黄土和草籽的麻袋放在边坡坡脚处，麻袋短边与填方走向平行，然后铺设改良黄土，厚度控制在30～50cm内，用轻碾碾压达到要求压实度，第一层碾压完毕； 

③将第一层土工格栅在坡脚处反包，盖住麻袋后，再铺设第二层土工格栅，将第一层与第二层土工格栅用连接棒连接，并将第二层土工格栅用U型钢筋卡在压实后的改良黄土层上，在坡脚位置按施工要求放置第二层麻袋，麻袋内装入含有草籽的改良黄土，在第二层土工格 栅上松铺改良黄土，用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行填土碾压，第二层填土完毕； 

④按照第③条步骤，铺设至最后一层土工格栅，再铺设碎石土层，将防护网自下向上铺设，搭接长度不低于30cm，并用镀锌铁丝绑扎搭接部位，防护网与土工格栅接触部位用镀锌铁丝绑扎，防护网底部用混凝土排水沟压脚，顶部用铺设的沥青混凝土路面层压顶。 

Claims (1)

1.一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法，其特征是该方法采用改良黄土(3)、麻袋(4)、防护网(5)、土工格栅(6)、排水沟(8)对黄土边坡进行工程防护，其中改良黄土(3)由石灰、粉煤灰及黄土搅拌掺合，石灰粉煤灰及黄土按体积比配置，石灰与粉煤灰的掺合比例要求达到2∶1，石灰与粉煤灰的总体积占掺合料的比例要求不小于30％，石灰采用钙质生石灰或钙质消石灰，技术指标要求不低于II级，粉煤灰中的SiO₂和Al₂O₃总含量要求不低于75％，粉煤灰在700℃时的烧失量要求不大于10％，土工格栅(6)采用高密度聚乙烯单向土工格栅，抗拉强度不小于60kN/m，延伸率低于12％，2％应变对应强度大于15kN/m，5％应变对应强度大于25kN/m，麻袋(4)采用黄麻材料，尺寸要求不小于80cm×120cm，防护网(5)采用柔性不锈钢材料，网孔尺寸为40mm×40mm，钢丝直径不小于2mm，该工程防护方法包括以下步骤与要求，

实施步骤如下：

①平整场地：按照设计施工图要求，平整场地，清除地面浮土及软弱土层，要求基层平整度不超过±5cm，排除地面污水，保持地面干燥、清洁；

②边桩放样：按照设计施工图要求，进行场地边桩测量、放样，做好改良黄土(3)和土工格栅(6)的铺设准备；

③改良备样：按照配比进行石灰粉煤灰及黄土的掺合搅拌，根据室内重型击实试验确定改良黄土(3)的最佳含水量与最大干密度；

④加筋填土：在平整的地面上铺设第一层土工格栅(12)，在填土边桩处按设计施工要求将第一层麻袋(10)放在第一层土工格栅(12)上，第一层麻袋(10)内装入含有草籽的改良黄土(3)，在第一层土工格栅(12)上面松铺第一层改良黄土(13)，用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行第一层改良黄土(13)的碾压，第一层填土完毕；

⑤坡脚反包：第一层改良黄土(13)碾压完毕，将第一层土工格栅(12)在坡脚处反包，盖住第一层麻袋(10)后，再铺设第二层土工格栅(14)，在坡脚位置按设计施工要求将第二层麻袋(11)放在第二层土工格栅(14)上，第二层麻袋(11)内装入含有草籽的改良黄土(3)，在第二层土工格栅(14)上松铺第二层改良黄土(15)，用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行第二层改良黄土(15)的碾压，第二层填土完毕；

⑥按照步骤⑤，将路堤加筋填土依次铺设完毕后，在路堤的最后一层土工格栅(16)上按设计施工要求铺设碎石土(2)，并进行碎石土(2)碾压，路基部分施工完毕；

⑦在已形成的填方边坡上，铺设防护网(5)，坡脚处用混凝土压脚，坡顶处用沥青混凝土路面(1)压顶；

实施中具体要求如下：

①土工格栅(6)铺在土层上，铺设平整后，用U型钢筋(9)卡入土中固定；

②土工格栅(6)反包麻袋(4)的长度要求不低于麻袋(4)长度的两倍，两层土工格栅(6)搭接处用连接棒(7)连接，土工格栅(6)沿行车方向搭接长度要求不低于30cm，将土工格栅(6)用U型钢筋(9)卡入压实后的改良黄土(3)中；

③土工格栅(6)要求铺设平整，无断裂与起鼓；

④改良黄土(3)要求搅拌均匀，一次松铺厚度介于30～50cm之间，碾压时改良黄土(3)的含水量达到最佳含水量±2％；

⑤填土边坡填筑完毕后，坡面麻袋(4)按设计施工要求形成一定的防护角度，麻袋(4)的短边与填方走向平行，麻袋(4)外面包裹有土工格栅(6)，坡面铺设有防护网(5)，防护网(5)自坡脚往坡顶铺设，搭接长度不低于30cm，并用镀锌铁丝绑扎搭接部位，防护网(5)与土工格栅(6)接触部位用镀锌铁丝绑扎。

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