CN103806434A - 一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法。该方法是在待处理的场地上水平铺设一层竹排，然后在竹排上面铺设三层建渣土工袋，相邻两层土工袋之间进行错缝铺设，建渣土工袋之间的空隙用工程建设场地土或破碎后的建渣进行填充，每层铺设完成后，用碾压机进行碾压，直到压实到要求的密实度1.5-2.0g/cm3为止；最后在建渣土工袋上铺设厚度为50mm，粒径≤4mm的碎石。本发明施工简便，工序少，工程造价低，保护环境；建渣土工袋的应用可以减少工程建设所需的砂石、农地用土。

Description

一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法

技术领域

本发明涉及地基处理的施工方法，尤其涉及的是一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法。

背景技术

过湿土含水量高，粘性大，承载力低，稳定性差，容易变形。过湿土对公路的危害很大，过湿土的含水量超过最佳含水量甚多，不利路基压实稳定，容易产生路基沉降进而发展到路面破坏。采用重型击实标准压实时容易形成“弹簧土”；如果简单加大压实功，加压路机吨位和碾压遍数，不会明显增加土的密实程度，反而使土体内部产生剪切坏，导致土体结构破坏和“弹簧”现象。当路基填土高度超过地基承载力后，易产生路堤滑动。过湿土路基还具有一定的胀缩性，土层纵向横向变化较大，路基纵横向产生不同的压缩沉降，导致路面破坏，涵洞等构筑物变形，路堤与桥台接合部沉降错台，以及边坡溜塌等严重病害。对于过湿土地基常采用抛石挤淤法、掺灰法、真空预压法和电渗法进行处理，但由于钻前工程的特殊性，工期均要求紧，现场条件的限制和环保性要求等，传统的处理方法有一定的局限性。

钻前工程是石油单位的一类特殊的工程，就是为石油钻井队修建公路和井场，将钻机和设备通过这些公路运到修建好的井场实施钻井作业的工程，其施工质量优劣直接影响整个钻探开发过程。钻前工程一是点多、面广、战线长；二是周期短，钻井作业短的仅一个月左右就拆除，长的大多两年之内，所以对钻前工程工期要求很紧，一般在1～2个月之内完成；三是对公路及井场要求承载力较大，运输井架和设备单车重量达60吨。在川渝地区常见过湿土地基、淤泥地基等软弱地基，其地质条件的复杂性、环境气候的多边性，无形中增加了钻前工程的施工难度，因此对软弱地基的处理尤为重要。

抛石挤淤法是将一定量和粒径的块石抛在需进行处理的软弱地基中，将原有的淤泥或软弱土挤走，从而达到加固地基的目的。该方法处理后，路基沉降较大，耐久性差，遇到降雨天气易造成翻浆，导致多次进行抛石处理，材料消耗量大。对于石料缺乏地区，会使得工程造价大大提高。掺灰法是运用铧犁、圆盘耙、大型旋耕机等机械将水泥、石灰等建筑材料的固化剂，经过掺灰、粉碎、拌和及初步碾压工序，使固化物和软弱地基土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，从而提高软弱地基土的强度，降低其压缩性、渗水性等。掺灰法在处理粘性较大的软弱土时，粘土易粘附在施工机械上，施工困难，处理效果降低。真空预压法是在软粘土中设置竖向塑料排水带或砂井，上铺砂层，再覆盖薄膜封闭，抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态，排除土中的水分，使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。作为垫层的砂层对于缺少砂石区域的工程来说是一个制约因素，且真空预压法处理地基土时间较长，排水通道堵塞常常造成后期处理效果低，对于工期要求较紧的钻前工程不适用。电渗法是在土中插入金属电极，并通以直流电，在电场作用下，土中水从阳极流向阴极，产生电渗，从而降低高黏性土的含水率或地下水位，以改善土性的加固方法。在电渗过程中，阳极附近有氧气生成，阴极附近有氢气生成，因为两极处有气体排出，致使土体和电极的接触受到影响，进而影响电渗的效率；电渗过程中生成的铁、铝等离子会对周围的地下水产生污染；电渗的费用较高。固体废弃物土工袋及应用的方法，这是一种不含化学污染的工程建设废弃物、工业废料、矿区尾砂等石、渣、土的固体废弃物土工袋及应用于地基及边坡的方法。该方法是将固体废弃物破碎至5cm以下，直接装入土工袋，然后按照一定排列方式堆积、压实，形成建筑物地基或用于边坡加固。固体废弃物土工袋及应用的方法，只是笼统的将所有的固体废弃物破碎装袋，没有对废弃物的种类、粒径、级配进行说明，对于某些特殊地基可能达不到要求的地基承载力或者需要堆积三层以上的土工袋，会造成工期延长；另外在堆积土工袋之前没有对地基进行一些措施，若是应用于饱和过湿土地基，直接在地基上堆积土工袋进行碾压会造成土工袋陷入软弱地基中，地基加固效果减弱。土工袋与动力挤密综合加固软土地基的方法，其特征在于在场地上竖直插入塑料排水板后，水平铺设透水性土工布或竹筏，在透水性土工布或竹筏上铺设装砂或碎石透水土工袋，透水土工袋上再铺设装砂、碎石或场地土土工袋，采用振动或冲击碾压使透水土工袋和装砂、碎石或场地土土工袋以及软土体排水固结；对于布置有真空电渗排水管的情况，在振动碾压或冲击碾压的同时，进行真空电渗降水。土工袋与动力挤密综合加固软土地基的方法，着重于对软土进行排水固结，采用真空电渗降水，在电渗过程中，因为两极处有气体排出，致使土体和电极的接触受到影响，进而影响电渗的效率；电渗过程中生成的铁、铝等离子会对周围的地下水产生污染；电渗的费用较高；该方法在铺设竹筏或土工袋之前还要竖直插入塑料排水板，其施工步骤复杂不适用于工期要求紧的钻前工程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在处理钻前工程饱和过湿土地基中存在的工期长、需要大量砂石、施工困难等缺陷，提供了一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法。

本发明的技术方案如下：

一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法，其步骤如下：

（1）将废弃混凝土和废弃砖破碎至4cm以下，将破碎后的建渣装入土工袋内，形成建渣土工袋，待用；

（2）在待处理的场地上水平铺设一层竹排；

（3）在竹排上面铺设三层（1）中制得的建渣土工袋，相邻两层土工袋之间进行错缝铺设，建渣土工袋之间的空隙用工程建设场地土或破碎后的建渣进行填充，每层铺设完成后，用碾压机进行碾压，直到压实到要求的密实度1.5-2.0g/cm3为止；

（4）在建渣土工袋上铺设厚度为50mm，粒径≤4mm的碎石。

所述的废弃混凝土的压碎值小于50%，废弃砖的压碎值小于60%。

所述的方法，建渣土工袋内的填料为100%废弃混凝土或质量比为70:30-100:0的废弃混凝土和废弃砖。

所述的建渣采用连续级配，其中：小于或等于37.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的75%；小于或等于31.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的66%但不超过88%；小于或等于26.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的59%但不超过80%；小于或等于19mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的46%但不超过71%；小于或等于16mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的30%但不超过55%；小于或等于13.2mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的18%但不超过40%；小于或等于9.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的9%但不超过20%；小于或等于4.75mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的0%但不超过13%。

所述的竹排铺设方式为：首先铺设竹排骨架，每隔1m一根平行铺设；其次铺设竹排的主体材料，将竹子连续铺设，与竹排骨架呈直角；最后用麻绳或者铁丝将竹排骨架与竹排主体固定。

本发明的有益效果为：（1）建渣土工袋的应用可以减少工程建设所需的砂石、农地用土，同时减少了建渣的填埋用地，节约土地资源，对于少砂石地区的工程具有重大的现实意义；（2）施工简便，工序少。施工工序为：铺设竹排、铺设建渣土工袋、碾压、面层保护，可连续施工，且碾压无需时间间隔，施工速度快，大大缩短工期；（3）与传统的掺灰法、真空预压、电渗法相比，土工袋价格低廉，施工简便，建渣土工袋可反复使用，大大降低工程造价；（4）土工袋是一种柔性的传力结构，土工袋组合结构具有良好的透水性和减振性，使加固后的饱和过湿土地基趋于均匀，排水效果好；（5）保护环境。

附图说明

图1为整体设计图，其中1一层竹排，2三层建渣土工袋，3厚度为50mm碎石面层。

图2为竹排铺设方式图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例

本发明的整体设计图如图1所示，按照图1的设计，其具体方案如下：

a）用轻型反铲挖掘机和轻型装载机平整出一块场地，场地表面设置一层竹排，垂直道路方向铺设三根竹子，间距1m，沿道路方向连续铺设竹子，并用竹条固定（如图2所示），然后人工踩压，使竹排与软弱地基充分接触；

b）将废弃混凝土和废弃砖用破碎机破碎至4cm以下，然后按照表1的粒径要求，废弃混凝土块和废弃砖块按照质量比为70:30装入土工袋内，形成级配建渣土工袋；

c）将级配建渣土工袋铺设于竹排之上，错缝铺设三层，空隙采用破碎后的建渣填充，每层铺设完成后，用6t的压路机进行碾压，直到压实到要求的密实度1.5-2.0g/cm3为止；

d）最后在达到要求密实度的建渣土工袋上面铺设一层厚为50mm，粒径≤4mm的碎石。

所用土工袋由黑色聚丙烯材料制成，耐久性好，平面尺寸为40-100cm×40-100cm，由成都鑫天路工程材料有限公司提供。

表1通过各筛孔的质量百分率

经过现场试验证明，级配建渣土工袋处理饱和过湿土地基方法较传统的过湿土地基处理方法，成本节约11%，工期缩短18%，路面弯沉值≤290mm-1。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种级配建渣土工袋处理钻前工程饱和过湿土地基的方法，其特征是，其步骤如下：

（1）将废弃混凝土和废弃砖破碎至4cm以下，将破碎后的建渣装入土工袋内，形成建渣土工袋，待用；

（2）在待处理的场地上水平铺设一层竹排；

（3）在竹排上面铺设三层（1）中制得的建渣土工袋，相邻两层土工袋之间进行错缝铺设，建渣土工袋之间的空隙用工程建设场地土或破碎后的建渣进行填充，每层铺设完成后，用碾压机进行碾压，直到压实到要求的密实度1.5-2.0g/cm3为止；

（4）在建渣土工袋上铺设厚度为50mm，粒径≤4mm的碎石。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述废弃混凝土的压碎值小于50%，废弃砖的压碎值小于60%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，建渣土工袋内的填料为100%废弃混凝土或质量比为70:30-100:0的废弃混凝土和废弃砖。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述建渣采用连续级配，其中：小于或等于37.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的75%；小于或等于31.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的66%但不超过88%；小于或等于26.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的59%但不超过80%；小于或等于19mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的46%但不超过71%；小于或等于16mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的30%但不超过55%；小于或等于13.2mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的18%但不超过40%；小于或等于9.5mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的9%但不超过20%；小于或等于4.75mm粒径的建渣质量不低于建渣总质量的0%但不超过13%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述竹排铺设方式为：首先铺设竹排骨架，每隔1m一根平行铺设；其次铺设竹排的主体材料，将竹子连续铺设，与竹排骨架呈直角；最后用麻绳或者铁丝将竹排骨架与竹排主体固定。

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