CN106283944B - 压填片石和/或块石加固浅层软基的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明压填片石和/或块石加固浅层软基的方法，包括1）施工准备：准备片石和/或块石、碎石；2）场地平整；3）摊铺片石和/或块石；4）机械碾压；5）压填片石和/或块石质量检测；6）摊铺碎石、机械压实。本发明方法能极大地减少工程弃方、提高地基的承载力和变形模量，提高地基的处理质量、环保。
Description
技术领域：
本发明涉及铁路、公路等交通工程的浅层软基加固工程，特别涉及一种用于压填片石和/或块石加固浅层软基的方法。
背景技术：
中国南方盆地丘陵间的谷地、冲沟、河流阶地和各种洼地广泛分布着第四系坡积、洪积的低液限粘土、粉土、高液限粘土，厚度从几米到十多米。该类土具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性大、抗剪强度低、承载力低、渗透系数小、固结系数小、固结时间长的特点。此类土的物理力学性质一般比“软土”相应指标要好，但如不进行处治或处治不当，路基填筑运营过程中，因土性软弱、压缩性大，固结时间长，往往会造成压缩沉降量大、路基失稳等病害。对此类软弱地基处理而言，目前可用的方法较多，包括换填法、挤密法、排水固结法、复合地基法等。对于深度不超过3米的浅层软基，目前工程中多采用部分换填或全部换填垫层的方法或挤密碎石桩法，不利于施工经济性及快速性，大量的软土弃方也不符合环境保护的要求。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能极大地减少工程弃方、提高地基的承载力和变形模量，提高地基的处理质量、环保的压填片石和/或块石加固浅层软基的方法。
本发明的目的是这样来实现的：
本发明压填片石和/或块石加固浅层软基的方法，该方法包括如下步骤：
1）施工准备：施工前应做好材料，人员、机械准备工作，准备片石和/或块石、碎石；
2）场地平整，清除表层草皮、腐殖土；
3）摊铺片石和/或块石：用挖掘机配合推土机进行摊铺或采用人工按设计间距摆放：使用挖掘机自路基两侧向中心线逐步摊铺片石和/或块石；
4）机械碾压：摊铺好第一层片石和/或块石后，使用履带挖掘机对片石和/或块石进行初步碾压，使片石和/或块石下压至软弱土体表面以下，承载力薄弱的地方局部加铺片石和/或块石，根据设计地基承载力的要求，依次摊铺、压填片石和/或块石，直至压入规定层数的片石和/或块石；
5）压填片石和/或块石质量检测：对压填片石和/或块石的施工质量进行检测，包括形成的复合地基的深度、复合地基的压实度及承载力；
6）摊铺碎石、机械压实：片石和/或块石压填至设计层数或深度后，土体表层摊铺一层级配良好的碎石，用推土机推平均匀，碎石厚度10～15cm，然后用压路机碾压，当碾压无明显轮迹且相邻两次碾压后路基沉降之差不大于5mm时，压填片石和/或块石处理浅层软基工作结束。
上述的压填的片石和/或块石选择不易风化的硬质岩，压填片石和/或块石的直径或厚度为30～60cm，碎石采用50～60cm碎石指数≤5%。
上述的步骤1、3）摊铺片石和/或块石时，片石和/或块石摊铺间距为1.5—2.0倍片石和/或块石的颗粒直径或厚度。
上述的步骤1、4）机械碾压时，压入第1层片石和/或块石后，再继续摊铺第2层片石和/或块石，可使用挖掘机先初压整平，根据片石和/或块石压入的难易程度继续采用挖掘机碾压或是选择压路机碾压，采用压路机碾压时，同样遵循自路基两侧向中心线顺序碾压的原则，行于行之间，应重叠0.4 m～0.5m，前后相邻区段也要重叠l m～1.5m，以保证碾压密实；碾压时，先用静压碾压，视片石和/或块石压入的难易程度考虑采用振动碾压。
本发明压填片石和/或块石加固浅层软基的方法不需要象换填垫层一样挖掉软土，只需要把片石和/或块石摊铺后采用压路机械等直接分散压入需要加固的软弱土体即可，片石和/或块石材料可充分利用边坡、隧道等开挖施工形成的大量废弃石料，极大地减少了工程弃方，环保效果明显。
同抛石挤淤相比，压填片石和/或块石应用的软土强度比抛石挤淤的要大，此种软基无法采用传统的抛石挤淤处治。传统的“抛石挤淤”的重点在于“抛”，在压实方法及压实质量控制方面有所不足，而本发明压填片石和/或块石法的重点在于“压”，对于在保证压实质量前提下快速施工具有优势。压填片石和/或块石是在传统抛石挤淤法的基础上，增加填料压实的成套施工工艺和控制技术，提高了地基处理质量。
本发明压填片石和/或块石加固浅层软基的原理是利用片石和/或块石等粗颗粒材料，通过压路机的静压、振动、冲击，使片石和/或块石分散置于软弱土体中，实现对部分软弱土体的置换、挤密、压实，在软弱土体中形成一定厚度的复合地基体，从而提高地基的承载力及变形模量。
附图说明：
图1为压填片石（和/或块石）复合地基结构示意图。
具体实施方式：
本实施例压填片石（和/或块石）加固浅层软基的施工方法，包括以下步骤：
（1）施工准备：
施工前应做好材料、人员、机械等准备工作。选择片石（和/或块石）和碎石，压填的片石（和/或块石）应选择不易风化的硬质岩，可选取未风化至微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等较硬岩，花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等坚硬岩；压填片石（和/或块石）的直径或厚度宜为30 cm～60cm；另外，应尽量选择较规则的片石作为填料。碎石采用5mm～60mm碎石，压碎指数≤5%；
主要人员配备如表1所示，主要机械设备配备如表2所示。
表1 主要人员配备表
表2 主要施工机械设备配备表
2）场地平整：
施工前，采用推土机对原软弱土体表面进行平整，清除表层草皮、腐殖土；
3）摊铺片石（和/或块石）：
片石（和/或块石）运至现场后，可用挖掘机配合推土机进行摊铺，也可采用人工按设计间距摆放。使用挖掘机自路基两侧向中心线逐步摊铺片石，以尽可能减少软弱土体从路基两侧挤出。摊铺的第一层片石（和/或块石）不应过疏也不宜过密，过疏会导致片石（和/或块石）填面无法承受挖掘机的碾压，造成机械陷入软基的危险，而过密会使得片石互相堆叠，导致片石（和/或块石）下压困难，无法到达预期下压深度，片石（和/或块石）摊铺间距宜为1.5～2.0的颗粒直径或厚度；
4）机械碾压：
摊铺好第一层片石（和/或块石）后，先使用履带挖掘机对片石（和/或块石）进行初步碾压，使片石（和/或块石）基本下压至软弱土体表面以下，承载力薄弱的地方，可以局部加铺片石（和/或块石）。碾压时宜自路基两侧向中心线依次进行，一般情况下，第一层片石（和/或块石）较易压入土中，履带挖掘机1～3遍即全部压入土中。
压入第二层片石（和/或块石）后，再继续摊铺第二层片石（和/或块石），可使用挖掘机先初压整平，根据片石（和/或块石）压入的难易程度继续采用挖掘机碾压或是选择压路机碾压。采用压路机碾压时，同样遵循自路基两侧向中心线顺序碾压的原则，行与行之间，应重叠0.4 m～0.5m，前后相邻区段也要重叠l m～1.5m，以保证碾压密实。碾压时，先用静压碾压，视片石（和/或块石）压入的难易程度考虑采用振动碾压；
5）压填片石（和/或块石）质量检测：
根据设计地基承载力的要求，依次摊铺、压填片石（和/或块石），直至压入规定层数的片石（和/或块石），对压填片石（和/或块石）的施工质量进行检测，包括形成的复合地基的深度、复合地基的压实度及承载力等；
6）摊铺碎石、机械压实：
片石（和/或块石）压填至设计层数或深度后，土体表层摊铺一层级配良好的碎石，用推土机推平均匀，碎石厚度13cm，然后用压路机碾压，当碾压无明显轮迹且相邻两次碾压后路基沉降之差不大于5mm时，压填片石（和/或块石）处理浅层软基工作结束。
本申请人曾在重庆市梁平至忠县作过试验：梁平至忠县高速沿线的软弱地基多为沟谷地区的软弱土，深度一般不大，多在1.5m左右。采用挖掘机进行挖探，测得浅层软基的深度为1.4m～1.7m。软弱土为软塑状态的粉质黏土，其下为强风化的红层软岩。参见图1，本申请人采用压填片石（和/或块石）加固软基的方法，共压填四层，压填厚度约80cm。目前，压填施工已结束一年，路基已填筑完成，压填处治后地基的沉降不足30mm，满足高速公路路基沉降要求。图1中序号1、2、3分别为片石（和/或块石）、软弱土体层、碎石层。在软弱土地层中共压入了三层片石（和/或块石）。
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.压填片石和/或块石加固浅层软基的方法，包括如下步骤：
1）施工准备：施工前应做好材料、人员、机械准备工作，准备片石和/或块石、碎石；
2）场地平整，清除表层草皮、腐殖土；
3）摊铺片石和/或块石：用挖掘机配合推土机进行摊铺或采用人工按设计间距摆放：使用挖掘机时自路基两侧向中心线逐步摊铺片石和/或块石；
4）机械碾压：摊铺好第一层片石和/或块石后，使用履带挖掘机对片石和/或块石进行初步碾压，使片石和/或块石下压至软弱土体表面以下，承载力薄弱的地方局部加铺片石和/或块石，根据设计地基承载力的要求，依次摊铺、压填片石和/或块石，直至压入规定层数的片石和/或块石；
5）压填片石和/或块石质量检测：对压填片石和/或块石的施工质量进行检测，包括形成的复合地基的深度、复合地基的压实度及承载力；
6）摊铺碎石、机械压实：片石和/或块石压填至设计层数或深度后，土体表层摊铺一层级配良好的碎石，用推土机推平均匀，碎石厚度10～15cm，然后用压路机碾压，当碾压无明显轮迹且相邻两次碾压后路基沉降之差不大于5mm时，压填片石和/或块石处理浅层软基工作结束。
2.根据权利要求1所述的压填片石和/或块石加固浅层软基的方法，其特征在于步骤4）机械碾压时，压入第一层片石和/或块石后，再继续摊铺第二层片石和/或块石，使用挖掘机先初压整平，根据片石和/或块石压入的难易程度继续采用挖掘机碾压或是选择压路机碾压，采用压路机碾压时，遵循自路基两侧向中心线顺序碾压的原则，行于行之间应重叠0.4m～0.5m，前后相邻区段要重叠l m～1.5m，以保证碾压密实；碾压时，先用静压碾压，视片石和/或块石压入的难易程度考虑采用振动碾压。
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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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |