一种加固吹填砂路堤的施工方法与流程

本发明涉及一种加固吹填砂路堤的施工方法。

背景技术：

目前，国内外路堤普遍采用土、石方填筑，施工工艺成熟，路堤施工质量高，稳定性好。但一些特殊土质地区，如沿海地区由于岛礁资源丰富，海域内含有大量钙质珊瑚礁砂，储量大，但利用率极低。目前国家又比较重视海洋领域的围海造地技术开发，但大部分都是沿海地区的吹填淤泥造陆，而较远海岛采用吹填礁砂填筑加固的技术还不成熟。一般都是通过超远距离运送土石方进行围堰填筑，一方面在一定程度上增加了工程成本，另一方面造成地方资源的浪费。所以，有效利用海域钙质礁砂进行围海造陆将成为必然趋势。

技术实现要素：

鉴于背景技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种加固吹填砂路堤的施工方法。该施工方法属于物理加固，在辅助提高吹填砂强度的同时，还能通过加筋连接作用提高路堤的整体稳定性，有效防止不均匀沉降和侧向变形。

本发明是采取如下技术方案来完成的一种加固吹填砂路堤的施工方法，路堤底部横向铺设水泥毯隔水层，所述水泥毯隔水层的上层铺设多个吹填砂加固层，每层吹填砂加固层包括土工格室网和填充在土工格室网内的砂摊，将长条形水泥毯预制成等边且夹角均有120°的格室条，所述格室条沿路堤横向两两对称排列，组成正六边形的蜂窝状土工格室网，所述土工格室网置于路堤底部的水泥毯上，所述土工格室网内填充砂摊，对填充的砂摊进行来回碾压吹填砂后，再进行静碾，洒水养护。

水泥毯隔水层制备步骤：

⑴将水泥毯沿路堤底部横向铺设，水泥毯接缝宽度一般为10-30cm，并用不锈钢螺丝钉将两片水泥毯进行固定。铺设好的水泥毯两端需各超出路堤加固区有效宽度1-2m。

⑵水泥毯铺设好后，进行洒水固化。洒水前要对铺设的整体进行查验，采用喷洒方式，水和水泥毯的重量比应控制在1:2左右，从边缘向中间均匀喷洒，直至水泥毯颜色变深。浇完水后禁止踩踏，封膜养护大于3天。

所述蜂窝状土工格室网的制备步骤：

⑴选用厚度为1-3cm的水泥毯，水泥毯宽度小于吹填砂加固层的厚度，将水泥毯裁剪成长条形，利用模具并通过外力预制成等边且夹角均有120°的格室条。

⑵沿路堤横向方向，格室条两两对称拼接，组成正六边形蜂窝状，格室条重叠部分通过c形卡槽固定。

⑶拼装好后，选取加固点，插入钢筋，进行稳固。

吹填砂加固层包括以下实施步骤：

⑴吹填的贝壳砂运至路堤施工现场，将砂摊铺在布置好的土工格室网上。

⑵利用振动压路机来回碾压吹填砂，待振动碾压完成后，采用静碾，。洒水养护，并对压实度进行取样观测。

⑶每层吹填砂加固层压实后厚度控制在20-40cm。

⑷吹填砂加固层层层叠加，吹填砂加固层之间不进行封闭连接，路堤达到设计标高后，先用振动压路机进行碾压，在调至弱振动进行碾压，最后采用静碾，直至路堤压实度达到设计要求。

⑸路堤表面和边坡修整。

⑹整体养护，以保证路堤强度达到设计要求。养护时间一般为7-14天。

c形卡槽底部设有倒钩，所述倒钩呈锯齿形，所述倒钩与卡槽侧壁夹角为10°。

所述卡槽的侧壁内侧设有网格花纹，卡槽侧壁与格室条的接触面积为格室条面积的2/3。

所述水泥毯采用聚乙烯和聚丙烯长丝编制而成的三维纤维复合材料，三维纤维复合材料内含干混凝土混合料。

所述水泥毯采用聚乙烯和聚丙烯长丝编制而成的三维纤维复合材料，三维纤维复合材料内含干混凝土混合料。

本发明的有益效果：

1.路堤底部的隔水层和格室条均选用水泥毯，水泥毯采用聚乙烯和聚丙烯长丝编制而成的三维纤维复合材料，三维纤维复合材料内含干混凝土混合料，只要浇上水，使之发生水化反应，凝固成型后就会具有较强的刚度，其中的纤维起到增强刚度的作用。该材料是一种低碳材料，它的碱含量有限，冲刷率低，对生态影响很小，方便使用，快速凝固、刚柔兼并，路堤底部路堤底部的水泥毯可以有效提高整体的稳定性。

2.每次格室加固层之间并未封闭连接，可以有效起到排水和防止砂体流失的作用。

3.这种施工方法简单实用、节约成本、便于推广，具有很大的应用价值，不仅加快了施工进度和降低了整体工程成本，而且解决了土石方资源稀缺问题和有效利用了当地海域的礁砂资源。

4.长条形土工格室条两两对称拼接，相邻土工格室条连接处通过c形卡槽固定，组合后土工格室为若干排列均匀的正六边形，正六边形的结构最为稳定，正六边形土工格室具有很高的抗压强度，能够很好地抵抗施工碾压过程中的抗变形能力，具有锯齿形倒钩的c形卡槽，起到了连接固定的作用，能很好地增强土工格室条之间的抗拉、抗压、抗弯强度，卡槽侧壁与格室条的接触面积为格室条面积的2/3，c型卡槽与格室条的接触面足够大，能进一步提高连接处的稳定性，从而便于施工碾压，所述c形卡槽底部设有倒钩，c形卡槽卡入相邻两个土工格室条的连接处后，倒钩嵌入土工格室条中，起到固定和防抽离的作用，c型卡槽内壁刻有网格状花纹，增大c型卡槽与土工格室之间的摩擦力，使卡槽内壁与土工格室更加紧密接触。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明中的一种加固吹填砂路堤的施工方法的吹填砂加固层的结构示意图；

图2为图1的一种加固吹填砂路堤的施工方法的土工格室网结构示意图；

图3为图2中一种加固吹填砂路堤的施工方法的土工格室网的局部的结构示意图；

图4为图3中的一种加固吹填砂路堤的施工方法的土工格室条重叠处的结构示意图；

图5为图4中本发明中的一种加固吹填砂路堤的施工方法的土工格室条重叠处的剖面结构示意图。

具体实施方式

附图表示了本发明的技术方案及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的各有关细节及其工作原理。

参照图1、图2和图3所示，本发明提供一种加固吹填砂路堤的施工方法，路堤8底部横向铺水泥毯隔水层1，所述水泥毯隔水层1的上层铺设多个吹填砂加固层2，每层吹填砂加固层包括土工格室网3和填充在土工格室网内的砂摊，将长条形水泥毯预制成等边且夹角均有120°的格室条5，所述格室条5沿路堤横向两两对称排列，格室条重叠部分通过c形卡槽6固定，组成正六边形的蜂窝状土工格室网3，正六边形的结构最为稳定，正六边形土工格室具有很高的抗压强度，能够很好地抵抗施工碾压过程中的抗变形能力，所述c形卡槽选用不锈钢材质，c形卡槽6起到了连接固定的作用，能很好地增强土工格室条之间的抗拉、抗压、抗弯强度，c形卡槽6底部设有倒钩7，所述倒钩7呈锯齿形，所述倒钩7与卡槽6侧壁夹角为10°，倒钩7嵌入土工格室条5中，起到固定和防抽离的作用，所述卡槽6的侧壁内侧设有网格花纹，网格花纹增大c型卡槽6与土工格室5之间的摩擦力，使卡槽6内壁与土工格室更加紧密接触，卡槽侧壁与格室条5的接触面积为格室条面积的2/3，c型卡槽6与格室条5的接触面足够大，能进一步提高连接处的稳定性，从而便于施工碾压，所述土工格室网置于路堤底部的水泥毯上，所述土工格室网内填充砂摊4，对填充的砂摊4进行来回碾压吹填砂后，再进行静碾，洒水养护，所述水泥毯采用聚乙烯和聚丙烯长丝编制而成的三维纤维复合材料，三维纤维复合材料内含干混凝土混合料，只要浇上水，使之发生水化反应，凝固成型后就会具有较强的刚度，其中的纤维起到增强刚度的作用。该材料是一种低碳材料，它的碱含量有限，冲刷率低，对生态影响很小。

水泥毯隔水层制备步骤：

⑴将水泥毯沿路堤8底部横向铺设，水泥毯接缝宽度一般为10-30cm，并用不锈钢螺丝钉9将两片水泥毯进行固定。铺设好的水泥毯两端需各超出路堤加固区有效宽度1-2m。

⑵水泥毯铺设好后，进行洒水固化。洒水前要对铺设的整体进行查验，采用喷洒方式，水和水泥毯的重量比应控制在1:2左右，从边缘向中间均匀喷洒，直至水泥毯颜色变深。浇完水后禁止踩踏，封膜养护大于3天。

所述蜂窝状土工格室网的制备步骤：

⑴选用厚度为1-3cm的水泥毯，水泥毯宽度小于吹填砂加固层的厚度，以确保吹填铺筑时能够充分压实吹填砂和减小压实过程中对格室的损伤。将水泥毯裁剪成长条形，利用模具并通过外力预制成等边且夹角均有120°的格室条5。

⑵沿路堤横向方向，格室条两两对称拼接，组成正六边形蜂窝状，格室条5重叠部分通过c形卡槽6固定。

⑶拼装好后，选取加固点，插入钢筋9，进行稳固。

吹填砂加固层包括以下实施步骤：

⑴吹填的贝壳砂运至路堤施工现场，将砂摊铺在布置好的

土工格室网上。

⑵利用振动压路机来回碾压吹填砂，待振动碾压完成后，采用静碾，。洒水养护，并对压实度进行取样观测。

⑶每层吹填砂加固层压实后厚度控制在20-40cm。

⑷吹填砂加固层层层叠加，吹填砂加固层之间不进行封闭连接，路堤达到设计标高后，先用振动压路机进行碾压，在调至弱振动进行碾压，最后采用静碾，直至路堤压实度达到设计要求。

⑸路堤表面和边坡修整。

⑹整体养护，以保证路堤强度达到设计要求。养护时间一般为7-14天。

室内试验案例：交通荷载作用下水泥毯-蜂窝格室对贝壳砂的加固效果分析探究。本试验采用室内交通荷载模型槽，对钙质砂的沉降变形进行了对比分析。

试验分别从以下四种情况去分析：

（1）天然贝壳砂结构层（无格室）

（2）天然贝壳砂结构层（有格室）

（3）饱和贝壳砂结构层（无格室）

（4）饱和贝壳砂结构层（有格室）

该试验选择的六边形格室选用水泥毯，厚度为1cm，正六边形格室的尺寸为边长15cm，高度15cm。重叠部分连接方式采用尼龙带钻孔绑扎，并且测试了静置14天的正六边形格室单元体干、湿抗压强度，分别为14.6mpa和14.4mpa。所选取的贝壳砂级配范围为0.075-10mm，选取1500g，各级配的通过质量百分率（%）分别对应为≥5mm：99.7；2mm：98.1；1mm：96.6；0.5mm：73.4；0.25mm：30.8；0.1mm：0.3；≤0.075mm：0.1。交通荷载设定的加载频率为5hz，加载幅值为500-4000n。整体结构布置如图4所示。通过各测点的累积沉降变形来研究其加固效果。四种情况的相关数据如下表1所示：

由上表数据可以看出：在天然状态下，采用该种加固方式的结构层稳定性提高了将近3倍；饱和状态下，提高了将近2.5倍。由此可见，这种用预制式水泥毯六边形格室加固吹填砂路堤的施工方法将会大大提高路堤的整体稳定性，防止不均匀沉降和侧向变形。具有广阔的应用前景。