專利名稱：一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種土木工程設(shè)計施工方法，屬于土木工程新技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
黃土具有大孔隙性、水敏性和濕陷性等工程特性，對于高速公路路基、無砟軌道路 基等大型工程，必須對黃土進行改良，使得其壓縮系數(shù)顯著降低，強度和水穩(wěn)性大幅度提 高，從而消除黃土的濕陷性。粉煤灰與普通土相比具有強度高、自重輕、壓縮性小、透水性好等良好工程特性， 用作路基填料具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。水泥是一種粉狀水硬性無機膠凝材料，加 水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié) 在一起。石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料，用石灰石、白云石、白堊、 貝殼等碳酸鈣含量高的原料，經(jīng)900 1100°C煅燒而成。目前，國內(nèi)外很多學者致力于研究 濕陷性黃土的改良方法，粉煤灰、石灰、水泥的混合料是大家關(guān)注的焦點，在公路路基、填方 邊坡等領(lǐng)域還未見有切實有效的邊坡防護技術(shù)與方法，因此，在濕陷性黃土填方工程領(lǐng)域， 尚缺乏成熟的配套技術(shù)與方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種濕陷性黃土工程治理方法，用于解決黃土地區(qū)構(gòu)筑物修建 中遇到的黃土的濕陷性及不能滿足工程強度與變形要求等工程病害問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案，其特征是該方法采用改良黃土 3、麻袋4、防護網(wǎng)5、土工 格柵6、排水溝8對黃土邊坡進行工程防護，其中改良黃土 3由石灰、粉煤灰及黃土攪拌摻 合，石灰粉煤灰及黃土按體積比配置，石灰與粉煤灰的摻合比例要求達到2 1，石灰與粉 煤灰總體積占摻合料的比例要求不小于30%。所采用的粉煤灰中的Si02和A1203總含量 要求不低于75%，粉煤灰在700°C時的燒失量要求不大于10 %，石灰采用鈣質(zhì)生石灰或鈣 質(zhì)消石灰，技術(shù)指標要求不低于II級，土工格柵6采用高密度聚乙烯單向土工格柵，抗拉強 度不小于60kN/m，延伸率低于12%，2%應變對應強度大于15kN/m，5%應變對應強度大于 25kN/m,麻袋4采用黃麻麻袋，尺寸要求不低于80cmX 120cm,防護網(wǎng)5采用柔性不銹鋼材 料，網(wǎng)孔尺寸為40mmX40mm，鋼絲直徑不小于2mm。本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到的，一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方 法，其特征在于它依次包括如下步驟(1)平整場地按照設(shè)計施工圖要求，平整場地，清除地面浮土及軟弱土層，要求 基層平整度不超過士5cm，排除地面污水，保持地面干燥、清潔；(2)邊樁放樣按照設(shè)計施工圖，進行場地邊樁測量、放樣，做好改良黃土 3和土工 格柵6的鋪設(shè)準備；(3)改良備樣按照配比進行石灰粉煤灰及黃土的摻合攪拌，根據(jù)室內(nèi)重型擊實 試驗確定改良黃土 3的最佳含水量與最大干密度；
(4)加筋填土 在平整的地面上鋪設(shè)第一層土工格柵12，在填土邊樁處按施工要 求將第一層麻袋10放在第一層土工格柵12上，第一層麻袋10內(nèi)裝入含有草籽的改良黃土 3，在第一層土工格柵12上面松鋪改良黃土 13，用輕碾在最佳含水量條件下按設(shè)計的壓實 度要求進行第一層改良黃土 13的碾壓，第一層填土完畢；(5)坡腳反包第一層改良黃土 13碾壓完畢，將第一層土工格柵12在坡腳處反 包，蓋住第一層麻袋10后，再鋪設(shè)第二層土工格柵14，在坡腳位置按設(shè)計施工要求將第二 層麻袋11放在第二層土工格柵14上，第二層麻袋14內(nèi)裝入含有草籽的改良黃土 3，在第二 層土工格柵14上松鋪第二層改良黃土 15，用輕碾在最佳含水量條件下按設(shè)計的壓實度要 求進行第二層改良黃土 15的碾壓，第二層填土完畢；(6)按照步驟(5)，將路提加筋填土依次鋪設(shè)完畢后，在路提的最后一層格柵16上 按壓實度與強度要求鋪設(shè)碎石土 2，并進行碎石土 2碾壓，至此路基部分施工完畢；(7)在已形成的填方邊坡上，鋪設(shè)防護網(wǎng)5，坡腳處用混凝土壓腳，坡頂處用浙青 混凝土路面1壓頂。在上述技術(shù)中，所述的土工格柵及改良黃土鋪設(shè)的具體施工步驟及要求如下①土工格柵6鋪在土層上，鋪設(shè)平整后，用U型鋼筋9卡入土中固定；②土工格柵6反包麻袋4的長度要求不低于麻袋4長度的兩倍，兩層土工格柵6 搭接處用連接棒7連接，土工格柵6沿行車方向搭接長度要求不低于30cm，并用U型鋼筋9 卡入壓實后的改良黃土3中；③土工格柵6要求鋪設(shè)平整，無斷裂與起鼓；④改良填土 3要求攪拌均勻，一次松鋪厚度介于30 50cm之間，碾壓時改良黃土 3的含水量達到最佳含水量士2% ；⑤填土邊坡填筑完畢后，坡面麻袋4按設(shè)計施工要求形成一定的防護角度，麻袋4 的短邊與填方走向平行，麻袋4外面包裹有土工格柵6，坡面鋪設(shè)有防護網(wǎng)5，防護網(wǎng)5自坡 腳往坡頂鋪設(shè)，搭接長度不低于30cm，并用鍍鋅鐵絲綁扎搭接部位，防護網(wǎng)5與土工格柵6 接觸部位用鍍鋅鐵絲綁扎。本發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法具有如下優(yōu)點①因地制宜，充分 利用現(xiàn)場材料——黃土和廢棄材料粉煤灰，節(jié)約了資源，實現(xiàn)了廢物利用，利于環(huán)保；②采 用改良黃土與土工格柵共同組成的結(jié)構(gòu)防護體系，解決了填土邊坡的穩(wěn)定性問題；③麻袋 內(nèi)的草籽長出后，一方面達到生態(tài)要求，另一方面可以進一步固化坡面，防止水土流失。本發(fā)明適用范圍適用于土木工程中遇到的濕陷性黃土工程改良問題，可用于公路路提邊坡填方、 建筑地基與改良處理、加筋擋土墻等工程。圖說明

圖1是濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法示意圖。其中有浙青混凝土路面1、碎 石土 2、改良黃土 3、麻袋4、防護網(wǎng)5、土工格柵6、連接棒7、排水溝8、U型鋼筋9、第一層麻 袋10、第二層麻袋11、第一層土工格柵12、第一層改良黃土 13、第二層土工格柵14、第二層 改良黃土 15、最后一層土工格柵16。
具體實施例方式實施例某濕陷性黃土邊坡工程改良防護的方法如下所示，①按照施工圖要求平整場地，清除地面浮土及軟弱土層，排除地面污水，保持地面干燥、清潔，將土工格柵鋪在地面上，鋪設(shè)平整后，用U型鋼筋卡入土中固定；②按照最佳含水量和配比要求進行石灰粉煤灰改良黃土的摻合攪拌，按照施工圖 與場地邊樁放樣，將裝有改良黃土和草籽的麻袋放在邊坡坡腳處，麻袋短邊與填方走向平 行，然后鋪設(shè)改良黃土，厚度控制在30 50cm內(nèi)，用輕碾碾壓達到要求壓實度，第一層碾壓 完畢；③將第一層土工格柵在坡腳處反包，蓋住麻袋后，再鋪設(shè)第二層土工格柵，將第一 層與第二層土工格柵用連接棒連接，并將第二層土工格柵用U型鋼筋卡在壓實后的改良黃 土層上，在坡腳位置按施工要求放置第二層麻袋，麻袋內(nèi)裝入含有草籽的改良黃土，在第二 層土工格柵上松鋪改良黃土，用輕碾在最佳含水量條件下按設(shè)計的壓實度要求進行填土碾 壓，第二層填土完畢；④按照第③條步驟，鋪設(shè)至最后一層土工格柵，再鋪設(shè)碎石土層，將防護網(wǎng)自下向 上鋪設(shè)，搭接長度不低于30cm，并用鍍鋅鐵絲綁扎搭接部位，防護網(wǎng)與土工格柵接觸部位用 鍍鋅鐵絲綁扎，防護網(wǎng)底部用混凝土排水溝壓腳，頂部用鋪設(shè)的浙青混凝土路面層壓頂。
權(quán)利要求
一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法，其特征是該方法采用改良黃土(3)、麻袋(4)、防護網(wǎng)(5)、土工格柵(6)、排水溝(8)對黃土邊坡進行工程防護，其中改良黃土(3)由石灰、粉煤灰及黃土攪拌摻合，石灰粉煤灰及黃土按體積比配置，石灰與粉煤灰的摻合比例要求達到2∶1，石灰與粉煤灰的總體積占摻合料的比例要求不小于30％，石灰采用鈣質(zhì)生石灰或鈣質(zhì)消石灰，技術(shù)指標要求不低于II級，粉煤灰中的SiO2和Al2O3總含量要求不低于75％，粉煤灰在700℃時的燒失量要求不大于10％，土工格柵(6)采用高密度聚乙烯單向土工格柵，抗拉強度不小于60kN/m，延伸率低于12％，2％應變對應強度大于15kN/m，5％應變對應強度大于25kN/m，麻袋(4)采用黃麻材料，尺寸要求不小于80cm×120cm，防護網(wǎng)(5)采用柔性不銹鋼材料，網(wǎng)孔尺寸為40mm×40mm，鋼絲直徑不小于2mm。
2.一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法，其特征是該方法依次包括以下步驟與要 求，實施步驟如下①平整場地按照設(shè)計施工圖要求，平整場地，清除地面浮土及軟弱土層，要求基層平 整度不超過士5cm，排除地面污水，保持地面干燥、清潔；②邊樁放樣按照設(shè)計施工圖要求，進行場地邊樁測量、放樣，做好改良黃土(3)和土 工格柵(6)的鋪設(shè)準備；③改良備樣按照配比進行石灰粉煤灰及黃土的摻合攪拌，根據(jù)室內(nèi)重型擊實試驗確 定改良黃土(3)的最佳含水量與最大干密度；④加筋填土在平整的地面上鋪設(shè)第一層土工格柵(12)，在填土邊樁處按設(shè)計施工要 求將第一層麻袋(10)放在第一層土工格柵(12)上，第一層麻袋(10)內(nèi)裝入含有草籽的改 良黃土(3)，在第一層土工格柵(12)上面松鋪第一層改良黃土(13)，用輕碾在最佳含水量 條件下按設(shè)計的壓實度要求進行第一層改良黃土(13)的碾壓，第一層填土完畢；⑤坡腳反包第一層改良黃土(13)碾壓完畢，將第一層土工格柵(12)在坡腳處反包， 蓋住第一層麻袋(10)后，再鋪設(shè)第二層土工格柵(14)，在坡腳位置按設(shè)計施工要求將第二 層麻袋(11)放在第二層土工格柵(14)上，第二層麻袋(11)內(nèi)裝入含有草籽的改良黃土 (3)，在第二層土工格柵(14)上松鋪第二層改良黃土(15)，用輕碾在最佳含水量條件下按 設(shè)計的壓實度要求進行第二層改良黃土(15)的碾壓，第二層填土完畢；⑥按照步驟⑤，將路提加筋填土依次鋪設(shè)完畢后，在路提的最后一層土工格柵(16)上 按設(shè)計施工要求鋪設(shè)碎石土(2)，并進行碎石土(2)碾壓，路基部分施工完畢；⑦在已形成的填方邊坡上，鋪設(shè)防護網(wǎng)(5)，坡腳處用混凝土壓腳，坡頂處用浙青混凝 土路面⑴壓頂。實施中具體要求如下①土工格柵(6)鋪在改良土層上，鋪設(shè)平整后，用U型鋼筋(9)卡入土中固定；②土工格柵(6)反包麻袋(4)的長度要求不低于麻袋(4)長度的兩倍，兩層土工格柵(6)搭接處用連接棒(7)連接，土工格柵(6)沿行車方向搭接長度要求不低于30cm，將土工 格柵(6)用U型鋼筋(9)卡入壓實后的改良黃土⑶中；③土工格柵(6)要求鋪設(shè)平整，無斷裂與起鼓；④改良填土(3)要求攪拌均勻，一次松鋪厚度介于30 50cm之間，碾壓時改良黃土 (3)的含水量達到最佳含水量士2% ；⑤填土邊坡填筑完畢后，坡面麻袋(4)按設(shè)計施工要求形成一定的防護角度，麻袋(4)的短邊與填方行車方向平行，麻袋 (4)外面包裹有土工格柵(6)，坡面鋪設(shè)有防護網(wǎng)(5)， 防護網(wǎng)(5)自坡腳往坡頂鋪設(shè)，搭接長度不低于30cm，并用鍍鋅鐵絲綁扎搭接部位，防護網(wǎng) (5)與土工格柵(6)接觸部位用鍍鋅鐵絲綁扎。
全文摘要
本發(fā)明是一種濕陷性黃土邊坡工程改良防護方法，其特征是該方法采用改良黃土(3)、麻袋(4)、防護網(wǎng)(5)、土工格柵(6)、排水溝(8)對黃土邊坡進行工程防護，其中改良黃土(3)由石灰、粉煤灰及黃土攪拌摻合，石灰粉煤灰及黃土按體積比配置，石灰與粉煤灰的摻合比例要求達到2∶1，石灰與粉煤灰總體積占摻合料的比例要求不小于30％。粉煤灰中的SiO2和Al2O3總含量要求不低于75％，石灰采用鈣質(zhì)生石灰或鈣質(zhì)消石灰，土工格柵(6)采用高密度聚乙烯單向土工格柵，麻袋(4)采用黃麻麻袋，防護網(wǎng)(5)采用柔性不銹鋼材料。本發(fā)明的優(yōu)點是改良黃土與土工格柵共同組成的結(jié)構(gòu)防護體系，一方面固化邊坡，解決填土邊坡的穩(wěn)定性問題，另一方面實現(xiàn)廢物利用，綠化環(huán)境，防止水土流失。該方法可適用于土木工程中遇到的濕陷性黃土工程改良問題，可用于公路路堤填方、建筑地基改良處理、加筋擋土墻等工程。
文檔編號E02D17/20GK101851928SQ20101019471
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者崔振東, 李志清, 胡瑞林, 鐘鐸 申請人:中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所