CN111764214A - 软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，包括如下步骤：步骤1，处理下承层，对下承层进行压实整平；步骤2，铺设土工布，将土工布平整的平铺于下承层之上，相邻土工布部分叠合于一起；步骤3，铺设土工格栅，土工格栅平铺于土工布之上，且两侧宽度与路基同宽，相邻土工格栅部分叠合于一起；步骤4，铺设级配砂砾垫层，将砂砾摊铺于土工格栅之上，并对砂砾层进行压实；步骤5，铺设格宾网及网内填人头石和碎石垫层，格宾网铺设于级配砂砾垫层之上，再以人头石为主，级配碎石填充空隙的方式，将人头石以及级配碎石投料至格宾网上。本申请具有提高施工速度，一定程度上降低施工成本的效果。

Description

软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法

技术领域

本申请涉及软土路基加固的领域，尤其是涉及一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法。

背景技术

目前传统的软土路基处理方式主要是采用换填、土壤固化剂法、复合桩法等，换填法在黏土层较厚的情况下，换填深度较大且施工后期容易产生不均匀沉降，成本较高，土壤固化剂法因为固化剂无法与高含水率土壤进行充分拌和，加固效果不是很理想，复合桩法造价较高，机械设备较高，适用性不强。

针对上述中的相关技术，发明人认为需研究一种施工速度快、成本低的方法。

发明内容

为了提高施工速度，降低施工成本，本申请提供一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法。

本申请提供的一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法采用如下的技术方案：

一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，包括如下步骤：

步骤1，处理下承层，对下承层进行压实整平；

步骤2，铺设土工布，将土工布平整的平铺于下承层之上，相邻土工布部分叠合于一起；

步骤3，铺设土工格栅，土工格栅平铺于土工布之上，且两侧宽度与路基同宽，相邻土工格栅部分叠合于一起；

步骤4，铺设级配砂砾垫层，将砂砾摊铺于土工格栅之上，并对砂砾层进行压实；

步骤5，铺设格宾网及网内填人头石和碎石垫层，格宾网铺设于级配砂砾垫层之上，再以人头石为主，级配碎石填充空隙的方式，将人头石以及级配碎石投料至格宾网上。

通过采用上述技术方案，利用土工布的隔水性能将土工布放置在最下层，在土工布上铺设土工格栅，利用土工格栅抗拉能力减少软土地基的压力，在土工格栅上铺设一层级配砂砾作为过渡层，在过渡层上铺设格宾网，并在格宾网内填充人头石及级配砂砾组成加筋层，增强了侧面抗约束能力及大范围的抗变形能力，从上、下、侧面三个维度对软土地基进行加固处理；同时由于无需换填、打桩等操作，仅需进行多层材料铺设与压实即可，使其达到提高施工速度，一定程度上降低施工成本的效果。

优选的，步骤3中，采用平铺装置对土工布进行开卷平铺；所述平铺装置包括机架以及转动连接于机架上的转轴，所述转轴用于供土工布卷套设；所述机架下端设置有滚轮，所述滚轮与转轴之间设置有连动机构。

通过采用上述技术方案，将土工布卷套接于转轴上，再人工驱使机架朝前输送，使其滚轮滚动的同时，在连动机构的传动作用下，驱使转轴自转，使其能够机架朝前位移的同时，转轴带动土工布卷开卷，使其土工布能够平整的铺设于下承层上，方便土工布的铺设工作。

优选的，所述连动机构包括与滚轮同轴设置的链轮一、转动连接于机架上的链轮二、以及绕卷于链轮一与链轮二外的传动链一；所述链轮二同轴固定有链轮三，所述转轴的一端同轴连接有链轮四，所述链轮三与链轮四外绕卷有传动链二。

通过采用上述技术方案，滚轮转动过程中，带动链轮一转动，在传动链一的传动作用下，驱使链轮二以及链轮三转动，再在传动链二的传动作用下，带动链轮四以及转轴转动，实现对转轴的驱动工作，使其可节省单独动力源的同时，机架输送与转轴转动保持同步，有利于将土工布平铺于下承层上。

优选的，所述机架机架上端连接有半圆环一与半圆环二，所述半圆环一转动连接半圆环二之上，且半圆环一与半圆环二之间形成供转轴转动的圆形槽；所述链轮四转动连接于机架上，链轮四与转轴分别同轴开设有限位槽，所述限位槽截面为多边形设置，且两所述限位槽中插接有限位杆。

通过采用上述技术方案，半圆环二可相对半圆环一转动，使其可翻转半圆环二便于转轴的安装与拆卸工作；同时利用限位杆相对链轮四以及转轴的插接工作，使其可解除或保持转轴与链轮四的同轴连接，当土工布卷平铺完毕后，可方便将转轴拆下更换新的土工布卷继续进行工作。

优选的，所述机架上设置有安装座，所述链轮四转动连接于安装座之上，且所述安装座对应限位杆开设有插槽，所述限位杆的远离转轴的一端同轴连接有圆杆，所述圆杆插接插槽中，且所述圆杆外径小于限位杆外径。

通过采用上述技术方案，利用安装座实现对链轮四的支撑作用，再利用圆杆插接于插槽中，使其可对限位杆进行定位，保证限位杆做直线位移工作，方便限位杆插接于转轴的限位槽或脱离限位槽中。

优选的，所述圆杆外套接有两端分别与限位杆以及安装座抵接的压缩弹簧；所述压缩弹簧初始状态下，推动限位杆处于链轮四与转轴的限位槽中。

通过采用上述技术方案，利用压缩弹簧的弹性作用力，使其限位杆保持部分插接于链轮四中、部分插接于转轴内的工作，保证链轮四与转轴的同步转动工作。

优选的，所述半圆环一、半圆环二的内壁分别沿自身轴线的两端固定有限位块，所述转轴外壁设置有轴承，限位块分别与轴承的两个端面抵接。

通过采用上述技术方案，利用半圆环一、半圆环二内设置的限位块与轴承的两个端面抵接，使其对转轴的轴线位移进行限位，从而保证转轴稳定的转动于半圆环一、半圆环二之间。

优选的，所述机架下方安装有毛刷，所述毛刷的刷毛下端与滚轮最低点齐平。

通过采用上述技术方案，机架位移过程中，毛刷对下承层表面进行清刷，使其可最大程度上，将下承层上的凸起的物体进行清理，可减少下承层表面的物体刺破土工布，有助于减少土工布受到的破坏。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用土工布的隔水性能将土工布放置在最下层，在土工布上铺设土工格栅，利用土工格栅抗拉能力减少软土地基的压力，在土工格栅上铺设一层级配砂砾作为过渡层，在过渡层上铺设格宾网，并在格宾网内填充人头石及级配砂砾组成加筋层，增强了侧面抗约束能力及大范围的抗变形能力，从上、下、侧面三个维度对软土地基进行加固处理；同时由于无需换填、打桩等操作，仅需进行多层材料铺设与压实即可，使其达到施工速度快，一定程度上降低施工成本的效果；

2.将土工布卷套接于转轴上，再人工驱使机架朝前输送，使其滚轮滚动的同时，在连动机构的传动作用下，驱使转轴自转，使其能够机架朝前位移的同时，转轴带动土工布卷开卷，使其土工布能够平整的铺设于下承层上，方便土工布的铺设工作。

附图说明

图1是本申请实施例一种平铺装置的整体结构示意图。

图2是图1中机架的局部结构示意图。

图3是图1中机架与安装座的局部结构示意图。

图4是本申请实施例一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法的结构示意图。

附图标记说明：1、机架；2、滚轮；3、转轴；4、半圆环一；5、半圆环二；6、限位块；7、轴承；8、连动机构；81、链轮一；82、链轮二；83、链轮三；84、链轮四；85、传动链一；86、传动链二；9、限位槽；10、限位杆；11、圆杆；12、安装座；13、压缩弹簧；14、拉环；15、毛刷；16、安装框；17、土工布；18、土工格栅；19、级配砂砾垫层；20、格宾网；21、排水渗沟。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种平铺装置。参照图1和2，平铺装置包括机架1，机架1两侧之间的间距与路基宽度相等；机架1的下端固定有四组滚轮2，机架1的上端转动连接有转轴3，转轴3外套设土工布卷；当机架1朝前输送时，土工布17开卷平铺下承层上。

其中，机架1的两侧上端分别固定有一半圆环一4，半圆环一4的开口朝上，且半圆环一4开口端通过铰链转动连接有半圆环二5，半圆环二5相对与铰接点的另一端通过螺栓与半圆环一4锁紧；半圆环一4与半圆环二5之间形成供转轴3插接的圆形槽，同时半圆环一4与半圆环二5的内壁分别沿自身轴线的两端固定有限位块6；转轴3两端分别同轴固定有轴承7，轴承7插接于圆形槽内时，限位块6与轴承7的两个端面抵接，实现转轴3相对机架1的转动连接。

参照图2和3，上述机架1的一侧还设置有连动机构8，连动机构8包括链轮一81和链轮二82，链轮一81设置有两组且分别与机架1同侧的两个滚轮2同轴固定，链轮二82转动连接于机架1侧壁，两链轮一81与链轮二82外绕卷有传动链一85；链轮二82同轴固定有链轮三83，转轴3的一端同轴连接有链轮四84，链轮三83与链轮四84外绕卷有传动链二86；滚轮2转动时，依次带动链轮一81、链轮二82、链轮三83以及链轮四84转动，进而带动转轴3转动，实现土工布17的开卷工作。本实施例中，链轮一81与链轮二82的外径比为1:3；链轮三83与链轮四84的外径比为1:2。

机架1处于半圆环一4的下方焊接固定有安装座12，安装座12由横向部分与竖向部分构成，其安装座12的竖向部分与机架1平行设置且与转轴3的轴心处于同一直线上；上述链轮四84通过推力轴承转动连接安装座12的竖向部分，且链轮四84与转轴3的一端同轴开设有限位槽9，限位槽9可以为六边形槽；安装座12对应转轴3开设有插槽，插槽中插接有圆杆11，圆杆11一端同轴固定有限位杆10，限位杆10的截面与限位槽9截面同等大小，且插接于限位槽9中；其中，限位杆10的长度可同时处于链轮四84与转轴3的限位槽9中；并且安装座12与链轮四84之间的间距大于转轴3的限位槽9深度；使其限位杆10可相对转轴3轴线位移，使其限位杆10插接于或远离转轴3的限位槽9中。

本实施例中，上述圆杆11远离限位杆10的一端延伸至安装座12之外且处于安装座12之外的一端固定有拉环14；同时圆杆11的外径小于限位杆10的外径，且圆杆11外套接有压缩弹簧13，压缩弹簧13的两端分别与安装座12以及限位杆10抵接，压缩弹簧13的弹力足够保证限位杆10同时处于链轮四84以及转轴3的限位槽9中。

本实施例中，机架1的下方还设置有毛刷15，毛刷15长度方向沿转轴3轴线平行设置；机架1下端的两侧分别固定有安装框16，安装框16的开口朝机架1的输送方向，毛刷15的两端分别插接于两安装框16内，同时毛刷15的刷毛下端与滚轮2的最低点齐平；机架1朝前位移过程中，毛刷15受到的推力保证毛刷15处于安装框16内不脱离，方便毛刷15相对机架1的拆装工作。

本申请实施例一种平铺装置的实施原理为：平铺土工布17时，将土工布17卷套接于转轴3上，再将转轴3放置于机架1中，同时驱使限位杆10部分插接于转轴3的限位槽9内，实现链轮四84与转轴3的同轴连接后，再由工作人员拉扯土工布17一端并抵紧在下承层上后，工作人员驱使机架1朝前位移，使其滚轮2自转的同时带动链轮一81、链轮二82、链轮三83以及链轮四84转动，驱使转轴3随滚轮2同步转动，对土工布17进行开卷，将土工布17平铺于下承层之上。

本申请实施例还公开一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，参照图4，包括如下步骤：

步骤1，处理下承层，对下承层进行压实整平，使得平整度≤15mm，压实度≥93%，剔除表面坚硬和树状突起物，防止刺破上层土工布17。

步骤2，测量放样，严格按照施工图放样，做好道路边线，高程的控制，定位渗沟位置。

步骤3，排水渗沟21施工，路基两侧设置渗沟，渗沟由排水管和反滤层构成，反滤层使用碎石填充，渗沟底部铺设土工布17，与下承层土工布17搭接。

步骤4，铺设土工布17

a、用竹桩等标记物标记出土工布17的铺设范围；

b、在整个下承层平铺，采用上述平铺装置进行铺设；

c、平铺面要平整，确保下承层无刺破土工布17的杂物，并留有适当变形余量；

d、本工程的土工布17主要使用自然搭接的方式进行，搭接的宽度以30～60cm为宜；

e、对当天铺设的土工布17进行检查，有破损的地方做出标记并立即修补，修补采用同种土工布17搭接的方式进行，补丁应该延伸到破损外缘至少30cm处；

f、施工人员应规范自身行为，不得穿着损害土工布17的鞋子，不得在土工布17上进行抽烟等行为；

g、土工布17铺设完毕后，应在48h内进行上部结构铺设，避免土工布17长期暴晒。

步骤5，铺设土工格栅18

a、标示出土工格栅18铺设的范围，在土工布17上沿路基纵向在路基范围内全宽铺设，两侧宽度与路基同宽；

b、土工格栅18铺设过程中，应该保证其连续性与平整性。不得出现扭曲、褶皱、重叠等问题，必要时，用人工拉紧，保证土工格栅18能紧贴下承层；

c、相邻土工格栅18之间的连接采用搭接的方式进行，搭接宽度不小于30cm，每搭接5cm用高强聚丙烯带固定连接。

步骤6，铺设级配砂砾垫层19

a、土工格栅18上层级配砂砾的铺设采用人工摊铺的方法进行，按照“先两侧，后中间”的原则，严禁先填路堤中部；

b、级配砂砾尺寸最大粒径不得大于10cm，并且圆角砾石为主；

c、填料摊铺平整的碾压，宜采用振动式压路机，先轻后重，从筋带中部开始，逐步到筋带尾部，最后到路基边缘，路基边缘0.5m范围内的填料压实宜采用人工振动夯实，减小对路基边缘的扰动。

步骤7，铺设格宾网20及网内填人头石和碎石垫层

a、将撑开的格宾网20依次紧密的排列在施工面上，摆放时应该按照“面对面，背对背”的方式进行，便于后续的石料填充以及盖板绞合；

b、将相邻的格宾边缘用同种直径的镀锌铁丝进行绑扎，绑扎工具宜用钢筋钩子，每隔15cm～20cm绑扎固定一次，缠绕圈数≥3圈，单双圈交替绞合，保证格宾网20层的整体性；

c、格宾网20的投料应以粒径大于等于10cm的人头石为主，级配碎石填充空隙。投料过程应该保证依次、均匀、分批，禁止投满一个网箱再投另一个。投料过程可用施工机械投料；

d、对于整个工程的关键部位施工，宜选用表面光圆的人头石料，且进行人工摆放，摆放的标准按照干砌片石的摆放的标准进行；

e、考虑到格宾网20的孔径会导致部分粒径较小的碎石溢出、人头石接触不充分等因素，填充石料要有2cm～3cm的超高；

f、在绞合盖子之前，应该对结构进行全面的检查，对弯曲变形严重的地方应该及时的进行校正，可用钢钎翘起进行位置调整；

g、绞合盖子同样用镀锌铁丝进行绑扎，单个绞合圈数≥3圈，单双圈交替绞合，间隔15cm～20cm，人工绞合格宾网20的三边；

h、网箱填石结束后，在格宾网20上填上碎石垫层，碎石垫层要保证填满格宾网20填石料的空隙，并高出格宾网20位置高程8cm，其施工工艺参考连砂层的填筑方法，最后碾压夯实，碾压完成后，检查其密实度，要求密实度达到95%以上。

步骤8，铺设级配砂砾及级配碎石

a、基床表层的填筑应按“四区段、六流程”施工工艺组织施工，每个区段的长度应根据使用机械的能力、数量确定，一般宜在100m以上，各区段或流程内严禁几种作业交叉进行；

b、基床表层下层的级配碎石可采用摊铺机或平地机摊铺，但面层应采用摊铺机进行摊铺；

c、级配碎石混合料碾压时的含水量应控制在由工艺试验确定的施工允许含水量范围内；

d、碾压应遵循先轻后重、先慢后快的原则，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，处理下承层，对下承层进行压实整平；

步骤2，铺设土工布(17)，将土工布(17)平整的平铺于下承层之上，相邻土工布(17)部分叠合于一起；

步骤3，铺设土工格栅(18)，土工格栅(18)平铺于土工布(17)之上，且两侧宽度与路基同宽，相邻土工格栅(18)部分叠合于一起；

步骤4，铺设级配砂砾垫层(19)，将砂砾摊铺于土工格栅(18)之上，并对砂砾层进行压实；

步骤5，铺设格宾网(20)及网内填人头石和碎石垫层，格宾网(20)铺设于级配砂砾垫层(19)之上，再以人头石为主，级配碎石填充空隙的方式，将人头石以及级配碎石投料至格宾网(20)上。

2.根据权利要求1所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：步骤3中，采用平铺装置对土工布(17)进行开卷平铺；所述平铺装置包括机架(1)以及转动连接于机架(1)上的转轴(3)，所述转轴(3)用于供土工布卷套设；所述机架(1)下端设置有滚轮(2)，所述滚轮(2)与转轴(3)之间设置有连动机构(8)。

3.根据权利要求2所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述连动机构(8)包括与滚轮(2)同轴设置的链轮一(81)、转动连接于机架(1)上的链轮二(82)、以及绕卷于链轮一(81)与链轮二(82)外的传动链一(85)；所述链轮二(82)同轴固定有链轮三(83)，所述转轴(3)的一端同轴连接有链轮四(84)，所述链轮三(83)与链轮四(84)外绕卷有传动链二(86)。

4.根据权利要求3所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述机架(1)机架(1)上端连接有半圆环一(4)与半圆环二(5)，所述半圆环一(4)转动连接半圆环二(5)之上，且半圆环一(4)与半圆环二(5)之间形成供转轴(3)转动的圆形槽；所述链轮四(84)转动连接于机架(1)上，链轮四(84)与转轴(3)分别同轴开设有限位槽(9)，所述限位槽(9)截面为多边形设置，且两所述限位槽(9)中插接有限位杆(10)。

5.根据权利要求4所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述机架(1)上设置有安装座(12)，所述链轮四(84)转动连接于安装座(12)之上，且所述安装座(12)对应限位杆(10)开设有插槽，所述限位杆(10)的远离转轴(3)的一端同轴连接有圆杆(11)，所述圆杆(11)插接插槽中，且所述圆杆(11)外径小于限位杆(10)外径。

6.根据权利要求5所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述圆杆(11)外套接有两端分别与限位杆(10)以及安装座(12)抵接的压缩弹簧(13)；所述压缩弹簧(13)初始状态下，推动限位杆(10)处于链轮四(84)与转轴(3)的限位槽(9)中。

7.根据权利要求4所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述半圆环一(4)、半圆环二(5)的内壁分别沿自身轴线的两端固定有限位块(6)，所述转轴(3)外壁设置有轴承(7)，限位块(6)分别与轴承(7)的两个端面抵接。

8.根据权利要求2所述的软土路基土工合成材料立体加固处理施工工法，其特征在于：所述机架(1)下方安装有毛刷(15)，所述毛刷(15)的刷毛下端与滚轮(2)最低点齐平。

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