CN114395946A - 一种软弱土层排水改良施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软弱土层排水改良施工方法，包括：S1、现场实地测量，对设计导线点、水准点进行复核，标识桩点并定出边线；S2、开挖截水沟并修筑挡水埝；S3、以截水沟为主集水明渠，按照设定间距进行网格纵横线集水明渠开挖；S4、开挖集中排水点；S5、通过排污设备对所述集中排水点进行排水；S6、对翻挖范围内的草皮进行清理，并对地面表层进行翻挖晾晒；S7、采用石灰处治土施工对地基土进行改良；S8、对基底承载力进行检测；S9、对原地面地基进行碾压；S10、按照验收标准进行压实质量进行检验。本发明能充分加快施工速度，极快的实现了地基的沥干效果，迅速的实现了地基承载力达到设计要求，极大的节约了施工成本，缩短了施工工期。
Description
技术领域
本发明涉及排水施工技术领域，更具体地说，特别涉及一种软弱土层排水改良施工方法。
背景技术
现有技术中，针对季节性浸水软土区路基稳定性的研究、填浜塘路堤施工技术均有较多的研究，然而在东南亚浜塘、湿地路基站线、场坪基底地基中，浜塘、低洼排水不畅地域湿地的铁路路基软弱土层排水与改良并未有研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软弱土层排水改良施工方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种软弱土层排水改良施工方法，包括以下步骤：
S1、现场实地测量，对设计导线点、水准点进行复核，标识桩点并定出边线；
S2、开挖截水沟，根据收集的实地测量数据，以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准，开挖截水沟并修筑挡水埝；
S3、以截水沟为主集水明渠，按照设定间距进行网格纵横线集水明渠开挖，待地表水和地下水降到设定位，等待设定时间，对所述纵横线集水明渠进行加深，并按照预设规则对网格加密；
S4、根据步骤S2中以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准开挖集中排水点；
S5、通过排污设备对所述集中排水点进行排水；
S6、对翻挖范围内的草皮进行清理，并对地面表层进行翻挖晾晒；
S7、采用石灰处治土施工对地基土进行改良；
S8、对基底承载力进行检测；
S9、对原地面地基进行碾压；
S10、按照验收标准进行压实质量进行检验，在检验合格后进行路基本体分分层填筑。
进一步地，所述步骤S1中的标识桩点并定出边线具体为：采用RTK进行现场桩位放样，采用小木桩标示桩点，按照直线每隔20m、曲线每隔10m定出边线。
进一步地，所述步骤S1中还包括：对现场实地进行复测原地面标高，整理标高数据库，选出若干个最低点作为集中抽水点。
进一步地，所述步骤S3中按照50m为间距进行网格纵横线集水明渠开挖，所述集水明渠按照1.6m×1.6m宽为截面进行，对所述纵横线集水明渠进行加深并按照预设规则对网格加密的原则为：加密间距15～25m，加深深度2.5米以上。
进一步地，所述步骤S5中采用15KW大功率潜水排污泵进行抽排，并设置型钢支架和水位刻度监测标。
进一步地，所述步骤S6具体为：首先、采用人工对翻挖范围内的草皮进行清理；然后、对原地面表层0.5米进行翻挖晾晒，采用华犁进深耕，旋耕机进行打碎，反复翻挖晾晒。
进一步地，所述步骤S7的步骤具体为：以中圆砾土为基料，在土场按比例掺灰；采用挖掘机翻拌1～2次；平整稳压，达到压实度为80％；采取划格或层厚控制灰计量按比例洒余下的消石灰；旋耕机翻拌1～2次；平整稳压；路拌机翻拌一次；随机检查含水量和粗颗粒含量，使粗颗粒径2cm～5cm，含水量小于10％；平整碾压密实、达到规定层位压实度要求。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用集中抽排翻挖晾晒处理方案，能充分加快施工速度，极快的实现了地基的沥干效果，迅速的实现了地基承载力达到设计要求，在地下水位降低后，通过翻挖晾晒、掺良好级配中圆砾石灰土处治，基底土体含水率有明显变化，本发明极大的节约了施工成本，缩短了施工工期。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明软弱土层排水改良施工方法的结构流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以磨万铁路万象至万象南机务折返段工程为例，对本发明作进一步说明。
磨万铁路万象至万象南机务折返段工程位于老挝人民民主共和国首都万象市哈赛峰，线路长度5km，土石方233万m3，占标段土石方工程的62.6％。工程所在气候属热带季风气候。全年明显地分为两个季节：5～10月为雨季，11～4月为旱季，雨季降水集中，年平均降雨量1586.8mm，7～9月为降水高峰，然后又逐月减少。工程施工在2020年雨期开始启动，月平均降雨量为300mm。目前，国内针对季节性浸水软土区路基稳定性的研究、填浜塘路堤施工技术均有较多的研究，但是对浜塘地区往往常见的不透水软弱土层的排水与改良未有深入研究，相关论文和研究未见报道。
由于万象南机务折返段面积大，土石方量集中，且多在农田、荷花塘区域，地势低洼，地下水位线高，并需在2～3个月内全部完成土石方工程，为后期房建施工提供作业空间。本段路基地基处理方式为翻挖晾晒，且翻挖晾晒是一种比较罕见的地基处理方式，且晾晒周期长、时间成本高。面对工期短、面积广的情况下，在浅塘、低洼地段路基基底处理采用翻挖凉晒是万象南项目的难题。
本实施例的项目所在区域，雨期水深0.7～2.5米，旱季水深0.4～0.9米。
参阅图1所示，本实施例公开了一种软弱土层排水改良施工方法，包括以下步骤：
步骤S1、现场实地测量，对设计导线点、水准点进行复核，标识桩点并定出边线。
具体的，对设计导线点、水准点进行复核。对施工设计图进行图纸会审和现场复核，做好征地红线测量放样；采用南方RTK进行现场桩位放样，采用小木桩标示桩点，直线每隔20m、曲线每隔10m定出边线；对浅塘路基填筑区域进行复测原地面标高，并整理标高数据库，将用于选出几个最低点作为集中抽水点。
步骤S2、开挖截水沟，根据收集的实地测量数据，以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准，开挖截水沟并修筑挡水埝。
具体的，根据收集的实地测量数据，以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准，经过现场勘察，经过3次大修，最终得出以红线为外界，将截水沟开挖出土方，就近修筑挡水埝。
具体的，采用220型挖机，在红线边界内4m开始开挖截水沟。截水沟宽1.5～3m，深2～3.5m。
随着抽排进程，湿地的土体内的地表水的抽排、地下水的降低，表层土体将逐步沥干，采用3～4次方可完成不再垮塌的截水沟施工。根据现场情况，土体是否垮塌情况逐步分批次的修整。
在修筑挡水埝时，将开挖截水沟的土方，采用挖掘机堆置在截水沟与红线接界限之间，作为挡水埝。随着外露土体逐步失水硬化后，挡水埝修整需要多次方可成型。
步骤S3、以截水沟为主集水明渠，按照设定间距进行网格纵横线集水明渠开挖，待地表水和地下水降到设定位，等待设定时间，对所述纵横线集水明渠进行加深，并按照预设规则对网格加密。
具体的，在地表水抽排收集沥水、降水数据的基础上，分两步进行集水明渠开挖，以沿红线纵向设置的截水沟为主集水明渠，首先、按照50m为间距进行网格纵横线集水明渠开挖，明渠按照宽1.6m×1.6m为截面进行；然后、待地表水和地下水降到一定的程度，大约7d后，根据地下水位情况、地基土体情况对纵横线集水明渠进行加深，将网格加密，间距15～25m，深度2.5米以上。
通过在路基填筑范围内开挖纵横水沟，将地表水及浅层地下水引至集中排水点，能有效降低地下水位。
步骤S4、根据步骤S2中以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准开挖集中排水点。
具体的，集水点采用大型挖机开挖，多次成型，以功能为首要目标。
步骤S5、通过排污设备对所述集中排水点进行排水。
具体的，采用15KW大功率潜水排污泵进行抽排，每小时抽排500+m3，设置型钢支架和水位刻度监测标。
步骤S6、对翻挖范围内的草皮进行清理，并对地面表层进行翻挖晾晒。
具体的，首先、采用人工对翻挖范围内的草皮进行清理，清除的草皮要集中堆放进行运弃。表面草皮清理完后，开始进行翻挖；然后、原地面表层0.5米进行翻挖晾晒，采用华犁进深耕，旋耕机进行打碎，反复翻挖晾晒；地下水位降低后，通过翻挖晾晒，基底土体含水率有明显变化，大部分在地下水位降低至1米后，通过翻挖晾晒一周左右便能达到最佳含水率；降低地下水位线后，试验室及架子队根据土质的最佳含水率和翻晒时间总结出软基翻晒处理施工工艺并指导现场施工。
步骤S7、采用石灰处治土施工对地基土进行改良。
具体的，改良的流程为：以良好级配中圆砾土为基料，在土场按比例掺灰(控制总量的40％)→挖掘机翻拌1～2次，确保灰土均匀运料至现场→平整稳压(压实度80％)→按比例洒余下的消石灰(可采取划格或层厚控制灰计量)→旋耕机翻拌1～2次→平整稳压→路拌机翻拌一次→随即检查含水量和粗颗粒含量(粒径2cm～5cm＜10％)→平整碾压密实、达到规定层位压实度要求→视情况洒水养生、报验。
石灰处治土施工注意事项包括以下四点：
1、含水量控制为最佳含水量±1％，压实厚度控制在20cm以内；
2、石灰消解必须按规范实施，消石灰必须过筛，筛孔不大于2cm。严格控制未消解的颗粒掺入灰土中，以免引起爆裂而影响路基压实度；
3、灰剂量和相应压实度是影响灰土填筑的关键，需通过多组击实试验，确定灰剂量和标准击实关系曲线，控制施工压实度；
4、石灰处治土表层长期暴晒后，会温裂松散。雨后未完全消解的石灰微粒水化后膨胀，易导致灰土表层松散，因此进行下层施工前要求检查表层松散情况，采取洒水复压或雨后复压的措施。若松散较严重，应铲除表层松散部分，确保灰土无软弱夹层。
步骤S8、对基底承载力进行检测。
具体的，本实施例所应用路基填土高度在4～6米之间，属于H≥2.5m的路堤，其地基表层为软弱土层，通过报请设计院和业主核准，采用轻型静力触探法进行检测，静力触探贯入阻力PS值≥1.0MPa。
步骤S9、对原地面地基进行碾压。
具体的，经地基承载力检测合格后进行原地面地基碾压，初始碾压、检测顺序为：静压1遍，微振1遍、强振3遍。碾压结束后进行孔隙率n、地基系数K30检测，根据检测结果确定是否满足要求，如不能满足压实标准，则再次强振动1遍，进行检测，如此循环，直到检测结果满足设计要求，再静压1遍进行收面。
步骤S10、按照验收标准进行压实质量进行检验，在检验合格后进行路基本体分分层填筑。
通过本实施例的实施，采用的集中抽排翻挖晾晒处理方案，能充分加快施工速度，极快的实现了地基的沥干效果，迅速的实现了地基承载力达到设计要求，地下水位降低后，通过翻挖晾晒、掺良好级配中圆砾石灰土处治，基底土体含水率有明显变化，大部分在地下水位降低至1米后，通过翻挖晾晒一周左右便能达到最佳含水率，且地基承载力满足设计要求。其降水技术是普通明沟和集中排水法在铁路大面积浜塘地区的创新应用，其针对软弱不透水层的改良技术，实现了无需清表即可填筑路基的设计要求。节约了施工成本，缩短了施工工期约45天。
本实施例通过翻挖晾晒处理、掺良好级配中圆砾石灰土处治，实现了无需清表即可填筑路基的设计要求，同时也实现了站场场坪软基地段的基底直接填筑，极大的节省了诸如压填片石处理、换填片石处理等相关工序。从减少清表工序、减少软基地段的基底处理、利用弃土膨胀土直接利用做了战线、场坪的填料，降低了工程造价约2000万元。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、现场实地测量，对设计导线点、水准点进行复核，标识桩点并定出边线；
S2、开挖截水沟，根据收集的实地测量数据，以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准，开挖截水沟并修筑挡水埝；
S3、以截水沟为主集水明渠，按照设定间距进行网格纵横线集水明渠开挖，待地表水和地下水降到设定位，等待设定时间，对所述纵横线集水明渠进行加深，并按照预设规则对网格加密；
S4、根据步骤S2中以自然地势形成的地表水水流方向及地势低洼处设置集中排水点为标准开挖集中排水点；
S5、通过排污设备对所述集中排水点进行排水；
S6、对翻挖范围内的草皮进行清理，并对地面表层进行翻挖晾晒；
S7、采用石灰处治土施工对地基土进行改良；
S8、对基底承载力进行检测；
S9、对原地面地基进行碾压；
S10、按照验收标准进行压实质量进行检验，在检验合格后进行路基本体分分层填筑。
2.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S1中的标识桩点并定出边线具体为：采用RTK进行现场桩位放样，采用小木桩标示桩点，按照直线每隔20m、曲线每隔10m定出边线。
3.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括：对现场实地进行复测原地面标高，整理标高数据库，选出若干个最低点作为集中抽水点。
4.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S3中按照50m为间距进行网格纵横线集水明渠开挖，所述集水明渠按照1.6m×1.6m宽为截面进行，对所述纵横线集水明渠进行加深并按照预设规则对网格加密的原则为：加密间距15～25m，加深深度2.5米以上。
5.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S5中采用15KW大功率潜水排污泵进行抽排，并设置型钢支架和水位刻度监测标。
6.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：首先、采用人工对翻挖范围内的草皮进行清理；然后、对原地面表层0.5米进行翻挖晾晒，采用华犁进深耕，旋耕机进行打碎，反复翻挖晾晒。
7.根据权利要求1所述的软弱土层排水改良施工方法，其特征在于，所述步骤S7的步骤具体为：以中圆砾土为基料，在土场按比例掺灰；采用挖掘机翻拌1～2次；平整稳压，达到压实度为80％；采取划格或层厚控制灰计量按比例洒余下的消石灰；旋耕机翻拌1～2次；平整稳压；路拌机翻拌一次；随机检查含水量和粗颗粒含量，使粗颗粒径2cm～5cm，含水量小于10％；平整碾压密实、达到规定层位压实度要求。
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- 2021-12-31 CN CN202111673795.9A patent/CN114395946A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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