CN102561364A - 块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑地基处理的技术领域，具体是一种块石高填方强夯处理地基的“三步三层法”堆填施工工艺，解决了现有强夯填料层抛填料法不能满足块石高填方强夯地基的均匀、密实、稳定从而产生不均匀沉降或塌陷的问题。其步骤如下：分为三个填筑亚层，倒退法填筑第一亚层，形成自然料堆，各料堆相交；在第一亚层自然堆料面上，前进法推进填筑第二亚层，将填料卸入第一亚层各料堆之间的凹处，粗平；在第二亚层粗平后的层面上，倒退填筑第三亚层，边卸料边整平形成强夯填料层。本发明的有益效果：有效地解决了块石高填方强夯地基填筑体采用抛填法容易引起的填料离析、级配不良、颗粒间不密实从而产生地基不均匀沉降的问题。

Description

块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺

技术领域

本发明属于建筑地基处理的技术领域，具体涉及一种块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填施工工艺。

背景技术

随着我国基本建设规模的扩大以及农田保护政策的强化，建设用地日趋紧张。近几年，许多机场、电厂、港口、堆场等大量的工业厂房都采用了开山填沟、开山填海等人工造地的方法解决建设用地；而这些工业厂房的高填方地基大都由开山块石进行填筑，并经过强夯处理填筑体形成。目前，块石高填方地基其填筑体大都采用分层回填石料、分层强夯的处理方法。强夯分层厚度一般为4米一层，其强夯能级采用3000kN·m～4000kN·m 。强夯法处理高填方填筑体施工具有施工速度快，施工质量好的优点。

而今施工单位在强夯填筑体填筑时通常采用极不合理的整个强夯填料层4m一次性填筑的施工方法，即抛填法，这种施工方法虽然使施工进度加快了，但施工质量方面存在一定的隐患，因为，强夯填料层整层抛填料时很容易导致填料颗粒的离析，使得大块石和小块石分散堆积，各块石堆积的空隙间无填充物或填充物较少，填料颗粒均匀分布，级配不良，从而会使形成的地基极易产生不均匀工后沉降、变形或塌陷，甚至造成地基及建筑物失稳。

所以，根据地基密实原理，本发明在强夯填料层填筑方法上作适当的改进，形成了系统的堆填法施工工艺，即三步三层法填筑工艺，使得填筑体材料堆积级配良好，大块石空隙中填充入不同粒径的填充物，这将增大了填筑体层与层之间及强夯层内嵌固咬合的力度，填筑体地基更加均匀、密实、稳定，不仅确保填筑体工后总体沉降量满足设计要求，而且也不会使地基产生不均匀沉降，大大解决了高填方地基的稳定性问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中强夯填料层抛填料法不能满足块石高填方强夯地基的均匀、密实、稳定从而产生不均匀沉降或塌陷的问题，提出了一种块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺，其步骤如下：将强夯填料层均分为三个填筑亚层，自下而上为第一、第二、第三亚层，第一步，倒退法填筑第一亚层，形成自然料堆，各料堆相交；第二步，在第一亚层自然堆料面上，前进法推进填筑第二亚层，将填料卸入第一亚层各料堆之间的凹处，粗平；第三步，在第二亚层粗平后的层面上，倒退填筑第三亚层，边卸料边整平形成强夯填料层。

本发明的另一优选方案：每个填筑亚层的虚铺厚度为1.3m-1.5m，以三个亚层累计厚度来控制强夯填料层总厚度。

本发明的另一优选方案：填料最大粒径小于等于800mm，粒径小于等于800mm并大于300㎜的颗粒含量小于等于填料全重量的30%，不均匀系数Cu大于等于5，曲率系数Cc=1～3，含泥量小于等于12%。

本发明的另一优选方案：填料在装料时将不同级配的填料混合装车，先装汽车前马槽，再装后马槽，最后装中间部位。

本发明具有如下有益效果：有效地解决了块石高填方强夯地基填筑体采用抛填法容易引起的填料离析、级配不良、颗粒间不密实从而产生地基不均匀沉降的问题，确保了高填方地基的均匀、密实、稳定。在我国目前块石高填方强夯地基处理市场广阔，有着良好的应用前景。

例如某机场块石高填方强夯地基，在大面积施工前进行了试验段施工，分别对强夯填料层4m一次性抛填填筑和采用“三步三层法”堆填填筑强夯进行了试验检测对比，其结果见表1。

表1：某机场试验段强夯填料层干密度及固体体积率抽样检测表  

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具体实施方式

一、强夯填料层“三步三层法” 堆填填筑施工工艺。

1.1、挖运。

采用自卸汽车，将爆破混合料运至填筑区。挖机装料时，应先装汽车前马槽，再装后马槽，最后装中间部位，并将不同级配的填料混合装车。运输过程中尽量不颠簸，防止大小填料分离。

1.2、卸料摊铺。

将强夯填料层厚度大致均分为三个亚层，自下而上为第一亚层、第二亚层、第三亚层，填筑时：

第一步，倒退法：在划片分区域验收合格的填筑层面上，用倒退法，根据运载车辆车型容积和计划层厚，按推算的堆间距倒退堆填第一亚层，堆料相交，一般亚层厚度1.3m～1.5m，成自然卸料堆形状。

第二步，前进法：在第一亚层自然堆料层面上，用前进法推进卸料填筑第二亚层，其料应卸在第一亚层堆尖之间的凹处，边卸料边稍加整平，层厚控制在1.3m。

第三步，倒退法：在第二亚层粗平的层面上，用倒退法同第一亚层的施工方法，从第一亚层的起始卸料位置，分堆填筑第三亚层，填筑厚度以三个亚层虚铺的总厚度不超过4.0m层厚为准，边倒退边整平，便于夯机就位工作。这样便完成了强夯填料层“三步三层法”的填筑工艺。

1.3、整平。

待三步三层堆填完成后，采用推土机进行整平，满足规定的虚铺厚度后进行下道强夯工序。

二、填料的选择和成分控制。

2.1、块石填料的分类及填料性能要求。

块石填料按其岩性分为以下几类：

1）、不易风化的硬质岩；

2）、易风化的硬质岩；

3）、易软化、泥化的软岩；

4）、膨胀性岩类。

本发明填料性能及要求：

1）、硬质的不易风化的岩石适用于填筑高填方地基的任何部位，要求级配合理。

2）、砂岩、砂砾岩等易风化岩作为填方材料，应考虑地基发生渗透变形和渗透破坏的可能性，并制定相应的防止渗透变形和破坏的级配控制标准、回填方法和施工措施。

    3）、泥岩、页岩、板岩等易软化、泥化岩石可作为地下水以上部位填方地基的材料。在气候潮湿多雨的地区，应及时回填，回填后应及时处理，不宜久置和长期受雨水浸泡。

    4）、膨胀性岩土可作为地下水位以上高填方地基填筑体下部的填筑材料，并满足条件：        

                     

式中：

——为膨胀性岩土的膨胀力（kPa）；

——为膨胀性填土顶面以上非膨胀性填土的自重压力（kPa）。

2.2、填料粒径要求。

 作为填筑体材料的挖方区，应制定合理的方案符合填筑粒径的要求，采取适宜的爆破工艺，将其岩石尽可能地一次爆破成所需的石料，确保填料最大粒径不应大于800mm。超粒径者，应采用破碎锤进行二次破碎；粒径大于300㎜的颗粒含量不宜超过全重的30%，级配合理，不均匀系数Cu一般不小于5，曲率系数Cc=1～3，含泥量不大于12%。

2.3、强夯分层厚度和能级。

块石高填方地基，采用强夯分层施工时，不仅要考虑到强夯设备的行走、转移难易程度和安全危险系数，同时还要考虑填料岩石的种类及强夯的加固深度，一般块石高填方地基强夯宜采用3000kN·m～4000kN·m能级强夯处理，强夯分层虚铺厚度为4m。对于级配良好、不易风化的硬质岩，强夯能级采用3000kN·m；对于砂岩、泥岩等强度较低的软岩及易风化岩、膨胀性岩石，为了保证大粒径的颗粒被击碎，通常强夯能级4000kN·m 。

   三、填筑体施工质量控制标准。

   3.1、填筑体严格按堆填法即“三步三层法”进行分层填筑施工，每步每层严格控制填筑厚度和填料均匀，以及控制总的虚铺厚度。

   3.2、块石高填方填筑体密实度控制要求，一般干密度不小于2.10t/ m³；固体体积率不小于0.79。

   3.3、地基承载力根据不同类型工程的需要和填筑体岩石的类型要求不同。一般对于机场飞行区道槽区采用碳酸盐类岩石作为填料时，其地基承载力特征值不小于300kp；碎屑岩类石料，其地基承载力特征值不小于250kp。

3.4、填筑体地基工后（按使用20年计）运行期沉降量一般不大于25cm，工后运行期差异不大于1.80‰。

Claims (4)

1.一种块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺，其特征在于步骤如下：将强夯填料层均分为三个填筑亚层，自下而上为第一、第二、第三亚层，第一步，倒退法填筑第一亚层，形成自然料堆，各料堆相交；第二步，在第一亚层自然堆料面上，前进法推进填筑第二亚层，将填料卸入第一亚层各料堆之间的凹处，粗平；第三步，在第二亚层粗平后的层面上，倒退填筑第三亚层，边卸料边整平形成强夯填料层。

2.根据权利要求1所述的块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺，其特征在于：每个填筑亚层的虚铺厚度为1.3m-1.5m，以三个亚层累计厚度来控制强夯填料层总厚度。

3.根据权利要求1所述的块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺，其特征在于：填料最大粒径小于等于800mm，粒径小于等于800mm并大于300㎜的颗粒含量小于等于填料全重量的30%，不均匀系数Cu大于等于5，曲率系数Cc=1～3，含泥量小于等于12%。

4.根据权利要求1所述的块石高填方强夯处理地基的“三步三层法” 堆填填筑施工工艺，其特征在于：填料在装料时将不同级配的填料混合装车，先装汽车前马槽，再装后马槽，最后装中间部位。