CN102817298B - 一种在冻土上的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种在冻土上的施工方法，涉及道路施工领域，本发明通过采用强夯置换加土工栅格的方法，保证路基在后期使用过程中不发生冻胀和融沉问题，同时本发明通过在夯体的外缘面设置导风槽，有效的提高了夯锤在下落时的精确程度，通过在点夯锤冲击端的冲击面设置向内凹陷的槽，使点夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物咬合面的牢固程度，本发明减少了对路基两侧地质和水土的破坏，又避免使用大方量砂砾和片石对资源的破坏，对地面影响降到了最低，成功保护了原有的生态环境，大大降低了施工成本，缩短了施工周期，最主要的是保证了工程质量，本发明适用于公路或铁路在岛状冻土的施工。
Description
【技术领域】
本发明涉及道路施工领域，具体涉及一种在冻土上的施工方法。
【背景技术】
已知的，省道203线阿木古郎至杜拉尔桥一级公路是属于地处高寒地区的内蒙古呼伦贝尔市，该线路沿途存在湿地及季节性冻土地段，是连续多年冻土与季节冻土的过渡带，且冻土多呈岛状零星地分布在融区中，属典型的严寒地区软土路基，目前在岛状冻土特殊路基上进行铁路或公路施工是在高寒地区施工的技术瓶颈，为了突破上述技术瓶颈，目前国内外对冻土冻胀问题的基本理论研究较多，而对冻土的融沉问题研究则相对较少，特别是从道路工程自身特点出发进行冻土路基融沉的研究还是一片空白，传统岛状冻土特殊路基的处治方法一般为砂砾换填、抛石挤淤等，使用该方法处治的特殊路基的缺点为：当岛状冻土较厚时，挖除难度大、施工时间长、工程质量不易控制、材料供应紧、施工成本高和环境保护难等，那么如何克服上述技术难题就成了本领域技术人员的长期技术诉求。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种在冻土上的施工方法，本发明通过采用强夯置换加土工栅格的方法，有效的克服了在岛状冻土特殊路基上施工后的路基冻胀与融沉问题，同时本发明通过在夯体的外缘面设置导风槽，有效的提高了夯锤在下落的准确度，通过在点夯锤冲击端的冲击面设置向内凹陷的槽，使点夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物的咬合牢固程度，本发明大大降低了施工成本，缩短了施工周期，适合大面积推广，适用于公路或铁路施工。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种在冻土上的施工方法，在强夯置换施工方法的基础上加铺土工栅格，保证路基在后期使用过程中不发生冻胀和融沉问题，实施上述方法时首先将原地面的腐殖土土层挖除，挖除深度控制在40～60厘米范围内，根据不同工况可加深挖掘深度，在挖除腐殖土土层的外围且地势相对低洼的地域设置排水沟或在挖除腐殖土土层的外围设置抽水装置，然后在挖除腐殖土土层后的路基上抛填1～1.5米厚的片石，片石抛填完毕后报检审批，待检验合格后对路基进行测量放线，标出夯点位置，然后使用强夯机和点夯锤对标出的夯点位置进行至少两遍的点夯、计算桩长及报检审批处理，在进行每一遍点夯前，应对夯点放线进行复核，夯击完成后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时调整强夯机的位置，直至达到设计要求，在进行点夯夯击过程中要及时记录夯坑的深度，当夯坑过深而发生点夯锤吊起困难时停止点夯，同时向夯坑内抛填片石直至与夯坑顶平，记录抛填片石的数量，在点夯过程中当夯点周围软土挤出影响施工时随时清理并在夯点周围铺垫碎石，然后继续点夯直至片石穿透地基下部季节性冻土软土层，使季节性冻土软土层与永久性岛状冻土层接触形成直径为0.5～2.0米的石墩，重复上述步骤完成对所有设计石墩的点夯；下一步推平点夯后的路基，使用强夯机和满夯锤对推平后的路基进行满夯，直至将推平后的路基表层夯实，待再次检验合格后，在满夯后的路基上铺填25～35厘米厚的砂砾形成砂砾垫层，然后在砂砾垫层的基础上铺设至少三层的土工栅格，待最终检验合格后便可进行后续路面铺设作业。
所述的在冻土上的施工方法，所述抽水装置包括水泵、进水管道、排水管道、滤网和动力机构，所述水泵的出水端连接排水管道，抽水泵的进水端连接进水管道的一端，在所述进水管道的另一端设有滤网，所述水泵外接动力机构。
所述的在冻土上的施工方法，所述动力机构为电机或发动机。
所述的在冻土上的施工方法，所述点夯锤包括夯体、吊耳和导风槽，所述夯体为实心接构，夯体的一端为吊装端，夯体的另一端为冲击端，在夯体吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳，在两吊耳的中部对应设置有安装孔，在夯体的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽，所述导风槽的形状设置为U形或V形或∏ 形，在所述夯体冲击端的冲击面上均匀设有至少三个向内凹陷的直槽或在冲击端的上部面上设置向内凹陷的螺旋形槽。
所述的在冻土上的施工方法，所述夯体的冲击端通过螺纹或焊接的形式与夯头连接，所述夯头的端面均匀设有至少三个向内凹陷的直槽或在夯头的端部设置向内凹陷的螺旋形槽。
所述的在冻土上的施工方法，所述夯体的冲击端设有向下延伸的上部小下部大的圆锥形增重环，所述重环的端面均匀设有至少三个向内凹陷直槽或在夯头的端部设置向内凹陷螺旋形槽。
所述的在冻土上的施工方法，所述直槽呈田子形设置。
所述的在冻土上的施工方法，所述螺旋形槽替换为三角形或四边形或菱形或多角形槽。
所述的在冻土上的施工方法，所述满夯锤包括夯体、吊耳和导风槽，所述夯体为实心接构，夯体的一端为吊装端，夯体的另一端为冲击端，在夯体吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳，在两吊耳的中部对应设置有安装孔，在夯体的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽，所述导风槽的形状设置为U形或V形或∏ 形。
所述的在冻土上的施工方法，所述夯体的形状设置为圆形或四边形或长方形或椭圆形或多角形。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种在冻土上的施工方法，通过采用强夯置换加土工栅格的方法，有效的克服了在岛状冻土特殊路基上施工后的路基冻胀与融沉问题，同时本发明通过在夯体的外缘面设置导风槽，有效的提高了夯锤在下落时的精确程度，通过在点夯锤冲击端的冲击面设置向内凹陷的槽，使点夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物咬合面的牢固程度，本发明减少了对路基两侧地质和水土的破坏，又避免使用大方量砂砾和片石对资源的破坏，对地面影响降到了最低，成功保护了原有的生态环境，大大降低了施工成本，缩短了施工周期，最主要的是保证了工程质量，适合公路或铁路在岛状冻土施工中推广应用。
【附图说明】
图1是本发明施工工艺的流程图；
图2是本发明施工后的结构示意图；
图3是本发明夯锤的立体结构示意图；
图4是本发明夯锤的另一结构立体示意图；
图5是本发明在夯锤底部开槽的立体结构示意图；
图6是本发明在夯锤底部增设夯头的立体示意图；
图中：1、导风槽；2、夯体；3、安装孔；4、吊耳；5、增重环；6、直槽；7、螺旋形槽；8、土工栅格；9、排水沟；10、原地面；11、砂砾垫层；12、石墩；13、季节性冻土软土层；14、永久性岛状冻土层；15、夯头。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1～6所述一种在冻土上的施工方法，在强夯置换施工方法的基础上加铺土工栅格8，保证路基在后期使用过程中不发生冻胀和融沉问题，实施上述方法时首先将原地面10的腐殖土土层挖除，挖除深度控制在40～60厘米范围内，根据不同工况可加深挖掘深度，在挖除腐殖土土层的外围且地势相对低洼的地域设置排水沟9或在挖除腐殖土土层的外围设置抽水装置，然后在挖除腐殖土土层后的路基上抛填1～1.5米厚的片石，片石抛填完毕后报检审批，待检验合格后对路基进行测量放线，标出夯点位置，然后使用强夯机和点夯锤对标出的夯点位置进行至少两遍的点夯、计算桩长及报检审批处理，在进行每一遍点夯前，应对夯点放线进行复核，夯击完成后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时调整强夯机的位置，直至达到设计要求，在进行点夯夯击过程中要及时记录夯坑的深度，当夯坑过深而发生点夯锤吊起困难时停止点夯，同时向夯坑内抛填片石直至与夯坑顶平，记录抛填片石的数量，在点夯过程中当夯点周围软土挤出影响施工时随时清理并在夯点周围铺垫碎石，然后继续点夯直至片石穿透地基下部季节性冻土软土层13，使季节性冻土软土层13与永久性岛状冻土层14接触形成直径为0.5～2.0米的石墩12，重复上述步骤完成对所有设计石墩12的点夯；下一步推平点夯后的路基，使用强夯机和满夯锤对推平后的路基进行满夯，直至将推平后的路基表层夯实，待再次检验合格后，在满夯后的路基上铺填25～35厘米厚的砂砾形成砂砾垫层11，然后在砂砾垫层11的基础上铺设至少三层的土工栅格8，待最终检验合格后便可进行后续路面铺设作业。
所述的在冻土上的施工方法，所述抽水装置包括水泵、进水管道、排水管道、滤网和动力机构，所述水泵的出水端连接排水管道，抽水泵的进水端连接进水管道的一端，在所述进水管道的另一端设有用于过滤杂物的滤网，所述水泵外接动力机构，所述动力机构为电机或发动机。
所述的在冻土上的施工方法，所述点夯锤包括夯体2、吊耳4和导风槽1，所述夯体2为实心接构，夯体2的一端为吊装端，夯体2的另一端为冲击端，在夯体2吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳4，在两吊耳4的中部对应设置有安装孔3，在夯体2的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽1，所述导风槽1的形状设置为U形或V形或∏ 形，在所述夯体2冲击端的冲击面上均匀设有至少三个向内凹陷的直槽6或在冲击端的上部面上设置向内凹陷的螺旋形槽7或在所述夯体2的冲击端通过螺纹或焊接的形式与夯头15连接，所述夯头15的端面均匀设有至少三个向内凹陷的直槽6或在夯头15的端部设置向内凹陷的螺旋形槽7。
所述的在冻土上的施工方法，所述夯体2的冲击端设有向下延伸的上部小下部大的圆锥形增重环5，所述重环5的端面均匀设有至少三个向内凹陷直槽6或在夯头15的端部设置向内凹陷螺旋形槽7。
所述的在冻土上的施工方法，所述直槽6直槽6呈田子形设置，所述螺旋形槽7替换为三角形或四边形或菱形或多角形槽。
所述的在冻土上的施工方法，所述满夯锤包括夯体2、吊耳4和导风槽1，所述夯体2为实心接构，夯体2的一端为吊装端，夯体2的另一端为冲击端，在夯体2吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳4，在两吊耳4的中部对应设置有安装孔3，在夯体2的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽1，所述导风槽1的形状设置为U形或V形或∏ 形。
所述的在冻土上的施工方法，所述夯体2的形状设置为圆形或四边形或长方形或椭圆形或多角形。
通过本发明的实施有效减少了挖土方16.69万方，节约砂砾6.9万方、片石6.4万方，直接经济效益节约资金500余万元。
本发明适用于在岛状冻土特殊路基上进行铁路或公路路基的施工。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (10)
1.一种在冻土上的施工方法，其特征是：所述方法是在强夯置换施工方法的基础上加铺土工栅格（8），保证路基在后期使用过程中不发生冻胀和融沉问题，实施上述方法时首先将原地面（10）的腐殖土土层挖除，挖除深度控制在40～60厘米范围内，在挖除腐殖土土层的外围且地势相对低洼的地域设置排水沟（9）或在挖除腐殖土土层的外围设置抽水装置，然后在挖除腐殖土土层后的路基上抛填1～1.5米厚的片石，片石抛填完毕后报检审批，待检验合格后对路基进行测量放线，标出夯点位置，然后使用强夯机和点夯锤对标出的夯点位置进行至少两遍的点夯、计算桩长及报检审批处理，在进行每一遍点夯前，应对夯点放线进行复核，夯击完成后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时调整强夯机的位置，直至达到设计要求，在进行点夯夯击过程中要及时记录夯坑的深度，当夯坑过深而发生点夯锤吊起困难时停止点夯，同时向夯坑内抛填片石直至与夯坑顶平，记录抛填片石的数量，在点夯过程中当夯点周围软土挤出影响施工时随时清理并在夯点周围铺垫碎石，然后继续点夯直至片石穿透地基下部季节性冻土软土层（13），使季节性冻土软土层（13）与永久性岛状冻土层（14）接触形成直径为0.5～2.0米的石墩（12），重复上述步骤完成对所有设计石墩（12）的点夯；下一步推平点夯后的路基，使用强夯机和满夯锤对推平后的路基进行满夯，直至将推平后的路基表层夯实，待再次检验合格后，在满夯后的路基上铺填25～35厘米厚的砂砾形成砂砾垫层（11），然后在砂砾垫层（11）的基础上铺设至少三层的土工栅格（8），待最终检验合格后便可进行后续路面铺设作业。
2.根据权利要求1所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述抽水装置包括水泵、进水管道、排水管道、滤网和动力机构，所述水泵的出水端连接排水管道，抽水泵的进水端连接进水管道的一端，在所述进水管道的另一端设有滤网，所述水泵外接动力机构。
3. 根据权利要求2所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述动力机构为电机或发动机。
4. 根据权利要求1所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述点夯锤包括夯体（2）、吊耳（4）和导风槽（1），所述夯体（2）为实心结构，夯体（2）的一端为吊装端，夯体（2）的另一端为冲击端，在夯体（2）吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳（4），在两吊耳（4）的中部对应设置有安装孔（3），在夯体（2）的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽（1），所述导风槽（1）的形状设置为U形或V形或∏ 形，在所述夯体（2）冲击端的冲击面上均匀设有至少三个向内凹陷的直槽（6）或在冲击端的上部面上设置向内凹陷的螺旋形槽（7）。
5. 根据权利要求4所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述夯体（2）的冲击端通过螺纹或焊接的形式与夯头（15）连接，所述夯头（15）的端面均匀设有至少三个向内凹陷的直槽（6）或在夯头（15）的端部设置向内凹陷的螺旋形槽（7）。
6. 根据权利要求4所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述夯体（2）的冲击端设有向下延伸的上部小下部大的圆锥形增重环（5），所述增重环（5）的端面均匀设有至少三个向内凹陷直槽（6）或在夯头（15）的端部设置向内凹陷螺旋形槽（7）。
7. 根据权利要求5或6任一权利要求所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述直槽（6）呈田子形设置。
8. 根据权利要求5或6任一权利要求所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述螺旋形槽（7）替换为三角形或四边形或菱形或多角形槽。
9. 根据权利要求1所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述满夯锤包括夯体（2）、吊耳（4）和导风槽（1），所述夯体（2）为实心结构，夯体（2）的一端为吊装端，夯体（2）的另一端为冲击端，在夯体（2）吊装端的中部间隔设置有两个相互对应的吊耳（4），在两吊耳（4）的中部对应设置有安装孔（3），在夯体（2）的外缘面上均匀设有至少三个贯通吊装端和冲击端且向内凹陷的直线形导风槽（1），所述导风槽（1）的形状设置为U形或V形或∏ 形。
10. 根据权利要求4或9任一权利要求所述的在冻土上的施工方法，其特征是：所述夯体（2）的形状设置为圆形或四边形或长方形或椭圆形或多角形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20141210 Termination date: 20190829 |