CN112555503A - 一种管道沟槽回填生物酶固化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，包括：在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层，所述生物酶混合料A由泥沙、碎石屑和水泥按照预设比例混合而成；在所述管道垫层的上方铺设管道；在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液，所述生物酶混合料B由粗砂、泥沙、碎石屑和黏土混合而成；对所述管道的顶部进行回填压实。上述管道沟槽回填生物酶固化方法能够减少管道沟槽的不均匀沉降和管道变形，提升管道沟槽抗渗性能和管道包裹材料的板结整体性，防止管道渗漏水造成管道周围的水土流失和坍塌现象。

Description

一种管道沟槽回填生物酶固化方法

技术领域

本发明涉及管道施工领域，特别涉及一种管道沟槽回填生物酶固化方法。

背景技术

随着社会经济的发展，市政管道如给排水管道和燃气管道等关系民生，管道建设质量的提高可以有效减少管道因质量问题返工返修、路基洗空坍塌和有害有毒污染物泄露对环境的不良影响。

传统管道沟槽开挖后对原状土进行夯实，部分承载力不满足要求的进行软基处理。沟槽回填多采用中、粗砂、碎石屑，最大粒径小于40mm的砂砾或符合要求的原土对沟槽不同部位按不同密实度进行回填。对于刚性管道设计对地基承载力要求较高，管道在外力和自身的重力作用下，如果基础的不均匀沉降会造成接口损坏或管道接口出现渗漏，进而造成水土流失，出现洗空路基引发坍塌现象。此种现象在沙土路基下影响更严重。

因此，如何避免管道沟槽水土流失引发坍塌成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道沟槽回填生物酶固化方法，该方法防止管道渗漏水造成管道周围的水土流失和坍塌现象。

为实现上述目的，本发明提供一种管道沟槽回填生物酶固化方法，包括：

步骤S10：在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层，所述生物酶混合料A由泥沙、碎石屑和水泥按照预设比例混合而成；

步骤S20：在所述管道垫层的上方铺设管道；

步骤S30：在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液，所述生物酶混合料B由粗砂、泥沙、碎石屑和黏土混合而成；

步骤S40：对所述管道的顶部进行回填压实。

可选地，所述生物酶稀释溶液为生物酶原液和水以1:500～1:1500的体积比配备的水溶液。

可选地，所述生物酶混合料A中的泥沙：碎石屑：水泥＝48％:48％:4％，且含泥量为20％～45％。

可选地，所述生物酶混合料B中的含泥量≥20％。

可选地，所述铺设管道的步骤为：

在所述管道垫层的上方设置楔形垫块，将所述管道铺设于所述楔形垫块的上方；

若所述管道为柔性管道，则执行步骤S30；

若所述管道为刚性管道，则在所述管道底部的腋角两侧设置模板，并在所述模板与所述管道的底部之间浇筑混凝土形成腋角基础。

可选地，所述在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液的步骤为：

在所述管道的底部、所述管道的两侧分层对称回填所述生物酶混合料B，并将所述生物酶混合料B回填至所述管道顶部的100mm处。

可选地，若所述管道为柔性管道，则将所述生物酶混合料B压实至密实度≥85％；

若所述管道为刚性管道，则将所述生物酶混合料B压实至密实度≥90％。

可选地，所述在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层的步骤为：

分层回填所述生物酶混合料A，并逐层喷洒所述生物酶稀释溶液，将所述管道垫层分层压实至压实度≥95％。

可选地，所述对所述管道的顶部进行回填压实的步骤为：

将满足回填要求的回填材料回填至所述生物酶混合料B的上方，使所述回填材料的顶部距所述管道的顶部≥500mm。

相对于上述背景技术，本发明通过在沟槽的底部回填生物酶混合料A形成管道垫层，借助生物酶混合料B对管道的周部进行包覆压实。利用生物酶土壤固化剂通过它的催化作用，使土壤中有机和无机物质快速反应可使黏土中大量存在的有机大分子联合生成一种中间反应酶，该物质被粘土离子置换吸附，从而削弱了土粒吸附水的能力，使之亲水性降低，即削弱了土粒吸附水分而膨胀的倾向，又产生了对水的屏蔽作用，形成防水土层，通过压实，使土壤密度增大，增加了土壤的强度和稳定性，从而形成牢固的不渗透性结构。

生物酶无污染能够对长期存在土壤中，因此，能够长期保持固化效果。通过回填材料的改良来提高管道基础、管底腋角的承载力和整体稳定性。减少不均匀沉降和管道变形，利用良好抗渗性能和板结整体性材料包裹管道，防止管道渗漏水造成管道周围的水土流失及洗空路基造成坍塌现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的管道沟槽回填生物酶固化方法的流程图；

图2为管道沟槽生物酶回填固化结构的截面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的管道沟槽回填生物酶固化方法的流程图，图2为管道沟槽生物酶回填固化结构的截面图。图2中，标记1表示生物酶混合料A压实形成的管道垫层1，标记2表示生物酶混合量B压实形成的管道周部包覆层2，标记3表示刚性管道的混凝土基础3，标记4表示常规的回填材料层4，D为管道外径。

本发明所提供的管道沟槽回填生物酶固化方法包括如下步骤：

步骤S10：在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层1，所述生物酶混合料A由泥沙、碎石屑和水泥按照预设比例混合而成；

步骤S20：在所述管道垫层1的上方铺设管道；

步骤S30：在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液，所述生物酶混合料B由粗砂、泥沙、碎石屑和黏土混合而成；

步骤S40：对所述管道的顶部进行回填压实。

其中，生物酶混合料A由泥沙、碎石屑和水泥按照预设比例混合而成，使得生物酶混合料A的含泥量维持在20％～45％。混合料中含有直径小于0.020毫米部分的百分数，即为试料的含泥量，含泥量对生物酶混合料A的流动性、保水性、强度、变形及耐久性等有不同程度的影响。通过分层回填和压实，将生物酶混合料A压实至密实度大于等于95％形成管道垫层1。在每层生物酶混合料A压实过程中，进行喷洒生物酶稀释溶液，并将湿度调控至最佳含水率2％以下。通过生物酶混合料A形成的管道垫层1提高沟槽底部的强度。

向生物酶混合料A中施加预设浓度的生物酶稀释溶液不仅可以采用逐层喷洒，还可以将生物酶混合料A和生物酶稀释溶液进行搅拌混匀，然后再将混有生物酶稀释溶液的生物酶混合料A逐层回填夯实在沟槽内。上述生物酶混合料A优选采用泥沙：碎石屑：水泥＝48％:48％:4％的质量比例混合而成，生物酶稀释溶液则采用生物酶原液和水按照1:500～1:1500的比例配置而成。对于回填铺设前按规范要求必须控制在最佳含水率以下，否则需要晾晒处理。

管道垫层1夯实成型后，进行步骤S20，在管道垫层1的上方铺设管道。根据管道类型的不同，管道铺设的方式也不尽相同。如果管道为刚性管道，还需要浇筑混凝土基础3也即腋角基础。具体施工步骤为：首先在管道垫层1的上方、沟槽内居中设置楔形垫块，将刚性管道架设在楔形垫块上，管道相当于相对混凝土垫层“悬空”布置，此时需要在管道腋角的两边设置相对设置模板，在一对模板和管道底部之间浇筑混凝土形成腋角基础，借助混凝土对管道进行固定，然后执行步骤S30。若管道为柔性管道，则无需浇筑混凝土基础3，通过楔形垫块完成管道的铺设后直接向管道的周部回填生物酶混合料B即可。

生物酶混合料B则由粗砂、泥沙、碎石屑和黏土混合而成，且含泥量大于等于20％。通过生物酶和黏土中大量存在的有机大分子联合生成一种中间反应酶，该物质被粘土离子置换吸附，从而削弱了土粒吸附水的能力，使之亲水性降低，即削弱了土粒吸附水分而膨胀的倾向，又产生了对水的屏蔽作用，形成防水土层，通过压实，使土壤密度增大，增加了土壤的强度和稳定性，从而形成牢固的不渗透性结构。生物酶混合料B包覆在管道的周部，能够显著减少管道漏水下渗，引发水土流失和坍塌。

生物酶混合料B在回填过程中采用分层对称回填并逐层夯实至密实度大于等于85％，若为刚性管道，则夯实至密实度大于等于90％。在生物酶混合料B回填时喷洒生物酶稀释溶液，并控制生物酶混合料B形成的管道周部包覆层2的含水量小于2％，若大于最佳含水量，则需要晾晒处理后继续逐层填充。生物酶混合料B从管道垫层1回填至管道顶部的100mm以上。当管道为柔性管道时，管道沟槽与管道井周边的沟槽采用阶梯状回填连接，上阶梯不小于1m。

步骤S40：最后在管道周部包覆层2上方的沟槽填充常规回填材料(如挖槽时的泥土)，形成回填材料层4，对回填材料层4夯实至密实度大于等于90％，使回填材料层4与地面平齐，回填材料层4的顶部与管道周部包覆层2的顶部之间的竖向间距大于等于500mm，也即回填材料层4的厚度大于等于400mm。作为可选地，在进行管道垫层1回填之前还包括对沟槽进行排水，排水降至沟槽底500mm。

(1)本发明所提供的管道沟槽回填生物酶固化方法施工起来具有普遍适用性，容易推广。

(2)对原材料的选择，因必要的含泥量要求其不需要严格的清洁度，往往比传统技术更加宽泛。根据需要设计各不同原材料的配合比。在满足复合泰然酶技术要求的诸多原材料中，兼顾质量性能、建设成本、取用方便、环境保护、减少可使用土地占用增加可使用的土地面积等综合因素的前提下，获取最佳的、综合建设效果的原材料配合比。

(3)该方法通过生物酶来改善管道沟槽回填材料的力学属性，充分运用生物酶混合料刚柔相济的半刚性材料来提高整体强度和抗渗性能，来通过回填材料的改良来提高管道基础、管底腋角的承载力和整体稳定性。减少不均匀沉降和管道变形，利用良好抗渗性能和板结整体性材料包裹管道，防止管道渗漏水造成管道周围的水土流失及出现洗空路基造成坍塌现象。

(4)该方法可以作为软基处理的一种方法，可以充分利用良好的抗渗性能和整体强度来处理软基，抗渗性能减少地下水对基础的影响，整体强度提高可通过管道垫层1结构层厚度调整，减少对原地基承载力的要求，减缓原地基不均匀沉降对管道变形影响。

(5)通过该方法，极大的减少了道路过路管、人行道下管道对路基因渗漏水洗空路基的风险，同时也可以充分利用当地或场地现有材料进行生物酶固化剂改良，能够取得较好的经济效益。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的管道沟槽回填生物酶固化方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，包括：

步骤S10：在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层，所述生物酶混合料A由泥沙、碎石屑和水泥按照预设比例混合而成；

步骤S20：在所述管道垫层的上方铺设管道；

步骤S30：在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液，所述生物酶混合料B由粗砂、泥沙、碎石屑和黏土混合而成；

步骤S40：对所述管道的顶部进行回填压实。

2.根据权利要求1所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述生物酶稀释溶液为生物酶原液和水以1:500～1:1500的体积比配备的水溶液。

3.根据权利要求1所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述生物酶混合料A中的泥沙：碎石屑：水泥＝48％:48％:4％，且含泥量为20％～45％。

4.根据权利要求1所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述生物酶混合料B中的含泥量≥20％。

5.根据权利要求1至4任一项所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述铺设管道的步骤为：

在所述管道垫层的上方设置楔形垫块，将所述管道铺设于所述楔形垫块的上方；

若所述管道为柔性管道，则执行步骤S30；

若所述管道为刚性管道，则在所述管道底部的腋角两侧设置模板，并在所述模板与所述管道的底部之间浇筑混凝土形成腋角基础。

6.根据权利要求5所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述在所述管道的周部回填生物酶混合料B并施加所述生物酶稀释溶液的步骤为：

在所述管道的底部、所述管道的两侧分层对称回填所述生物酶混合料B，并将所述生物酶混合料B回填至所述管道顶部的100mm处。

7.根据权利要求6所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，

若所述管道为柔性管道，则将所述生物酶混合料B压实至密实度≥85％；

若所述管道为刚性管道，则将所述生物酶混合料B压实至密实度≥90％。

8.根据权利要求5所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述在沟槽的底部回填生物酶混合料A并施加预设浓度的生物酶稀释溶液形成管道垫层1的步骤为：

分层回填所述生物酶混合料A，并逐层喷洒所述生物酶稀释溶液，将所述管道垫层分层压实至压实度≥95％。

9.根据权利要求5所述的管道沟槽回填生物酶固化方法，其特征在于，所述对所述管道的顶部进行回填压实的步骤为：

将满足回填要求的回填材料回填至所述生物酶混合料B的上方，使所述回填材料的顶部距所述管道的顶部≥500mm。

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