CN107795145A - 窑洞挖塌填实及土体有机重构方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，主要包括以下步骤：首先剥离待拆窑洞及其周边的表层土壤并保存；然后通过机械方式对窑洞从上至下进行拆除；再次填实拆除窑洞后的地块；最后覆土重构土体。本发明主要是在空心村整治过程中，保证土地整治的质量、因地制宜，就地利用拆除后的建筑垃圾，达到高效利用的目的，在农用地中，提高土地生产率，保证挖塌填实后田块面平整及填实度均匀，保证肥力和水利不减少，保证田块不发生湿陷。在建设用地中，保证道路、地基密实度达到要求，不会发生不均匀沉降变形。

Description

窑洞挖塌填实及土体有机重构方法

技术领域

本发明涉及一种窑洞挖塌填实及土体有机重构方法。

背景技术

窑洞进行拆除后，其所产生的建筑垃圾的处理对于空心村整治的程度，具有非常重要的影响。目前关于挖塌填实研究这方面，尤其是对于空心村废弃宅基地进行挖塌填实的研究几乎没有；并且挖塌填实后的地块地基不平不易直接使用。

因此，急需一种窑洞拆除、填实及后续处理地块的方法，以使挖塌填实的地块能够用于建筑用地或农业用地。

发明内容

为了更好的利用窑洞拆除后的地块及解决拆除后废弃建筑材料被浪费、地基不平等问题，本发明提供一种窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，使空心村废弃宅基地房屋整理后可以得到很好的开发、利用，有效的提高土地产出率以及高质量的建设用地，提高土地一级市场开发的技术水平和科技含量，达到节约、高效利用土地的目的。

窑洞的最大应力发生在窑洞的最薄弱的部位——窑腿处。窑洞结构的竖向位移最大值发生在窑洞的拱顶位置；窑洞结构的水平最大位移发生在窑洞的拱圈与侧墙交接处；窑洞结构的进深方向最大位移发生在窑洞跨中与上地面交接处。窑洞在土体自重和侧压力共同作用的情况下位移最大发生在窑洞的拱顶位置、窑洞的拱圈与侧墙交接处和窑腿位置。进一步可以得出，影响窑体结构的主要因素是：窑洞的跨度、窑腿的宽度、覆土的厚度，基于以上原因，在窑洞拆除过程中，应采用机械方式进行拆除，先延窑洞周围进行从上往下依次开挖，以便释放窑洞周围土体应力。

基于以上的分析，本发明的技术解决方案是提供窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，包括以下步骤：

步骤一：剥离待拆窑洞及其周边的表层土壤；

步骤二：通过机械方式对窑洞从上至下进行拆除；

步骤三：填实拆除窑洞后的地块；

步骤四：覆土重构土体。

优选地，当填实后的地块用作农业用地时，该处理方法，还包括土壤改良及建设给水排水设施的过程。

优选地，步骤一中剥离表层土壤的厚度为0-40cm。

优选地，上述步骤二具体为：首先采用机械拆除方式从窑顶开始拆除，释放窑腿部分应力；其次，采用机械拆除方式拆除窑拱；最后采用机械拆除方式拆除窑腿。

优选地，上述步骤三中填筑过程具体为：

3.1)、对拆除的建筑材料类型进行归类和分析，确定其物理力学性质及各自的优缺点，根据各自的优缺点进行回收或作为填筑材料；

3.2)、判断分析需要填实的地块的大小和地质情况及根据后续土地的作用确定需要达到的填筑效果；

3.3)、对填筑的建筑材料和填筑的位置进行前处理，针对实际情况选择合适的填实方法，填实方法包括水平分层填实、纵坡分层填实；一般情况下采用水平分层填实，当地面纵坡大于12％，采用纵坡分层填实。

3.4)、对填筑工程进行验收。

优选地，上述步骤3.3)具体为：

a)前处理

a1)建筑材料处理

应用建筑垃圾破碎机对建筑垃圾进行现场破碎；

a2)处理地基

a21)构建临时排水设施，确保排出的雨水不得流入农田、耕地；

a22)测量基底松散土层的厚度，当厚度大于30cm时，翻挖后再分层回填压实；

b)填筑

当填实后的地块用作农业用地时，首先将建筑垃圾平铺在步骤1)处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺细碎的老墙土及生土；最后在老墙土及生土的表层再平铺移植的耕作层；

当填实后的地块用作路基用地时，首先将建筑垃圾平铺在步骤1)处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺老墙土及生土；最后将砂砾类土铺在老墙土及生土的表层，填筑后夯实。

c)碾压处理。

优选地，建筑垃圾层厚度占整个土体剖面构型厚度的10％-20％，老墙土及生土层占60％-80％。

优选地，步骤b)中，当填实后的地块用作农业用地时，建筑垃圾层与老墙土及生土容重为1.4-1.5g/cm³，耕作层容重为1.0-1.3g/cm³；当作为路基进行填筑时，上述砂砾类土包括石头、粗砂、粗土，最大粒径为130mm以内，分层铺筑，粒径较大的粗粒土作为上层填料，细粒土填于路基底部，均匀压实；当细粒土的含水量超过最佳含水率两个百分点以上时，对细粒土进行晾晒或掺入石灰、固化材料进行处理。

优选地，上述土壤改良过程具体为：向平整后的土地中施加粉煤灰及有机肥。

优选地，上述粉煤灰用量为2.7-3.3吨/亩，有机肥为2.0-2.6吨/亩。

优选地，当填实后的地块用作农业用地时，还包括修筑田间道路及农田防护与生态环境保持工程的过程。

优选地，修筑田间道路的过程具体为：首先，在非田地的地块上铺15cm厚的三七灰土垫层，再洒水压实，使压实后的路基与田面平齐，然后将石子与干土拌匀后的泥结石平铺于路基之上，厚度为15cm。

本发明的有益效果是：

1、本发明主要是在空心村整治过程中，保证土地整治的质量、因地制宜，就地利用拆除后的建筑垃圾，达到高效利用的目的，在农用地中，提高土地生产率，保证挖塌填实后田块面平整及填实度均匀，保证肥力和水利不减少，保证田块不发生湿陷。在建设用地中，保证道路、地基密实度达到要求，不会发生不均匀沉降变形。

2、本发明综合考虑了填实量、填实材料选择以及填实工艺以后，可以为土地整治一般的工程提供一定的理论参考价值，可以较快速的判断出一定区域进行填实所需要的初步方案。由于所选填筑材料来自于地坑窑、地上窑、排窑、土坯房型和混居型拆除后的建筑垃圾，所以空心村挖塌填实技术适用于陕西陕北以及关中地区的山地丘陵区。

3、本发明还包括土地平整工程，综合考虑平整度、平整单元、梯田田坎、梯田田埂等方面，进行土地平整工程。

4、本发明还包括建设给水排水设施的过程，形成“旱能灌、涝能排、渍能降”的较为完善的灌排体系，充分利用水资源，同时采取节水灌溉措施，增加有效灌溉面积。

附图说明

图1为窑洞结构示意图；

图中：11-窑洞底脚，12-窑洞拱脚，13-窑腿中部，14-窑拱中部，15-窑顶，16-窑洞跨中。

图2为填实后的地块用作农业用地时的土体剖面示意图；

图中：1-建筑垃圾层，2-老墙土及生土层，3-耕作层。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步的描述。

针对不同类型窑洞结构、内部设施与布局，研究房屋拆除整理技术，进行了各类型窑洞的拆除整理。

窑洞挖塌

剥离待拆窑洞及其周边的表层土壤30cm；在其他实施例中也可以剥离0、10或40cm。

将挖掘机开进地坑窑露天位置，首先从窑顶开挖、释放窑腿部分应力，然后是窑拱，最后是处理窑腿。

填实

填实工程主要针对废弃窑洞，地坑、地窖等低洼下陷区域填实作业。

针对某一块需要填筑的地块，首先进行前处理，包括建筑材料的处理及地基的处理，当用作路基时，路基应坐落在具有足够强度暨承载力和低压缩性的地基上，以免引起滑动破坏和过大沉降。同时，需做好原地面临时排水设施，临时排水设施排出的雨水不得流入农田、耕地，防止引起塌陷。基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖后再分层回填压实；具体首先将建筑垃圾平铺在前处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺老墙土及生土；其中底层约占整个剖面构型的10％，中层约占60％。为保证路堤的强度和稳定性，最后，最上层应该选用强度高、稳定性好的建筑材料，如石头、粗砂等透水性好的填料，它们不易被压缩、强度高、水稳性好。一般选择级配较好的粗粒土作为填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，当细粒土的含水量超过最佳含水率两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。填实应根据实际工程采用不同的填实方法，主要有水平分层填实、竖向填实法、混合填实法、纵坡分层填实。对于不同性质的土混合填实时，应根据土的透水能力的大小，进行分层填实。当填实完成后，需进行碾压处理，以保障压实度满足要求，在碾压过程中，速度不可过快，要保证横向接头的轮迹应有一部分重叠。碾压开始宜用慢速，随着土层的逐步密实，速度可逐步提高。

当填实后的地块用作农业用地时，首先将建筑垃圾平铺在前处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺老墙土及生土，容重控制在1.4-1.5g/cm³，；最后在老墙土及生土的表层平铺移植的耕作层，表层为移植耕作层时构型最佳，耕作层容重控制在1.0-1.3g/cm³，其中底层约占整个剖面构型的10％，中层约占60％。土体剖面构型形成后，选用玉米和小麦为轮作种植作物，土体稳定性提高效果较好。

当填实后的地块用作农业用地时，还包括土壤改良工程。

针对窑洞整治后土壤肥力低下等问题，开展整治还田试验。还田材料主要包括粉煤灰、有机肥等，还田量为粉煤灰2.7-3.3吨/亩，有机肥2.0-2.6吨/亩；在播种前施复合肥150kg/亩。

当填实后的地块用作农业用地时，还包括土地平整工程、建设给水排水设施、田间道路工程及农田防护与生态环境保持工程。

土地平整工程

综合考虑整治点的自然条件和经济技术条件，针对灌溉排水、田间道路、生态林网工程，制定土地平整工程方案。

建设给水排水设施

土地整治要根据不同的地形条件，水源特点等，合理配置各类水源，为实现水源充足、灌排稳定、排水通畅等目标，需要进行灌溉与排水工程建设。实施灌溉与排水工程，要形成“旱能灌、涝能排、渍能降”的较为完善的灌排体系，充分利用水资源，同时采取节水灌溉措施，如喷灌、滴灌等，增加有效灌溉面积。

田间道路工程

道路路基施工是在完成管道工程之后，首先完成15cm三七灰土垫层洒水压实，碾压后的路基表面应和田面平齐，然后将石子与干土搬匀后的泥结石平铺于路基之上，厚度为15cm。

农田防护与生态环境保持工程

沿整治点外围和主干路两侧种植油松。树苗的选择到规范的苗木基地，随起随用，适时造林。项目实施以后，苗木的管理由专人负责，栽后一个月浇水两次，天旱时，适时增加浇水次数。

Claims (10)

1.窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：剥离待拆窑洞及其周边的表层土壤并保存；

步骤二：通过机械方式对窑洞从上至下进行拆除；

步骤三：填实拆除窑洞后的地块；

步骤四：覆土重构土体。

2.根据权利要求1所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于:当填实后的地块用作农业用地时，还包括土壤改良及建设给水排水设施的过程。

3.根据权利要求1或2所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：步骤一中剥离表层土壤的厚度为0-40cm。

4.根据权利要求3所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：所述步骤二具体为：首先采用机械拆除方式从窑顶开始拆除，释放窑腿部分应力；其次，采用机械拆除方式拆除窑拱；最后采用机械拆除方式拆除窑腿。

5.根据权利要求1所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：所述步骤三中的填实过程具体为：

3.1)、对拆除的建筑材料类型进行归类和分析，确定其物理力学性质及各自的优缺点，根据各自的优缺点进行回收或作为填筑材料；

3.2)、判断分析需要填实的地块的大小和地质情况及根据后续土地的作用确定需要达到的填筑效果；

3.3)、对填筑的建筑材料和填筑的位置进行前处理，针对实际情况选择合适的填筑方法，填筑方法包括水平分层填实、纵坡分层填实；

3.4)、对填筑工程进行验收。

6.根据权利要求5所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：步骤3.3)具体为：

a)前处理

a1)建筑材料处理

应用建筑垃圾破碎机对建筑垃圾进行现场破碎；

a2)处理地基

a21)构建临时排水设施，确保排出的雨水不得流入地基；

a22)测量基底松散土层的厚度，当厚度大于30cm时，翻挖后再分层回填压实；

b)填筑

当填实后的地块用作农业用地时，首先将建筑垃圾平铺在步骤a)处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺细碎的老墙土及生土；最后在老墙土及生土的表层再平铺移植的耕作层；

当填实后的地块用作路基用地时，首先将建筑垃圾平铺在步骤a)处理后的土体表面；然后在建筑垃圾的表面平铺老墙土及生土；最后将砂砾类土铺在老墙土及生土的表层，填筑后夯实；

c)碾压处理。

7.根据权利要求6所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：建筑垃圾层厚度占整个土体剖面构型厚度的10％-20％，老墙土及生土层占60％-80％。

8.根据权利要求6所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：步骤b)中，当填实后的地块用作农业用地时，建筑垃圾层与老墙土及生土容重为1.4-1.5g/cm³，耕作层容重为1.0-1.3g/cm³；当作为路基进行填筑时，所述砂砾类土包括石头、粗砂、粗土，最大粒径为130mm以内，分层铺筑，粒径较大的粗粒土作为上层填料，细粒土填于路基底部，均匀压实；当细粒土的含水量超过最佳含水率两个百分点以上时，对细粒土进行晾晒或掺入石灰、固化材料进行处理。

9.根据权利要求2所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于：所述土壤改良过程具体为：向平整后的土地中施加粉煤灰及有机肥；所述粉煤灰用量为2.7-3.3吨/亩，有机肥为2.0-2.6吨/亩。

10.根据权利要求2所述的窑洞挖塌填实及土体有机重构方法，其特征在于，还包括：修筑田间道路、农田防护与生态环境保持工程及土地平整的过程；修筑田间道路的过程具体为：首先，在非田地的地块上铺15cm厚的三七灰土垫层，再洒水压实，使压实后的路基与田面平齐，然后将石子与干土拌匀后的泥结石平铺于路基之上，厚度为15cm。