一种砂性土筑堤施工方法与流程

本发明涉及水利工程的技术领域，尤其是涉及一种砂性土筑堤施工方法。

背景技术：

目前，松花江、嫩江地区砂性土分布广泛，实际工程中，由于一些堤段筑堤粘土料缺乏，若修筑粘土堤防，需远距离运土，且一般情况需占用大量耕地，征地与恢复都存在较大的困难，不仅工程投资较高，而且破坏生态环境，弊大于利。

因此，松花江、嫩江干流堤防以及部分支流等堤防多采用砂壤土、粉细砂填筑形成砂堤。砂堤由于砂性土自身粘性较差，导致堤身抗渗，防冲性能差，堤身稳定性差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种砂性土筑堤施工方法，解决了砂堤由于砂性土自身粘性较差，导致堤身抗渗，防冲性能差，堤身稳定性差的问题，具有较好的防渗性能、抗冲性能。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种砂性土筑堤施工方法，包括以下步骤：

s1、清基：清除原地面上的杂物和软弱土层，露出密实土层；

s2、填筑：将砂性土分层分段进行填筑、碾压；

s3、固脚：堤身应水侧的护坡底部做格宾石笼固脚；

s4、护坡：在应水侧的护坡上依次铺设无纺布、砂砾石垫层以及雷诺护垫；

s5、形成防渗墙：利用搅拌钻机在堤身内形成相互咬合的搅拌桩，搅拌桩插入堤基内，并且相互咬合形成对堤身和堤基进行防渗的防渗墙。

通过采用上述技术方案，通过在护坡上依次铺设无纺布、砂砾石垫层以及雷诺护垫，无纺布只允许水的通过，不允许砂土的透过，防止护坡在河水长时间浸泡下发生管涌现象，增加护坡的稳定性，雷诺护垫铺设在护坡的外侧，抵御河水产生的冲击力，增加护坡的抗冲刷能力；固脚的设置，对护坡进行保护和支撑，防止水流对地基土的冲蚀和淘刷造成塌岸产生，增加砂性土护坡的稳定性；同时在堤身内设置防渗墙，增加堤身和堤基的防渗性能，保证堤基的稳定性，防止土堤发生在渗漏的情况下发生沉降，本发明有效的增加了护堤的防渗性能、抗冲性能以及堤身的稳定性。

本发明进一步设置为：步骤s5中防渗墙的形成步骤为：

a1：将搅拌机移至搅拌桩位置处，使搅拌机先钻至设计位置，钻至设计深度之后，开启灰浆泵，边喷浆搅拌边提升钻杆；

a2：重复搅拌提升:待钻杆提升至距桩顶500mm后，关闭灰浆泵，再次下沉钻杆至设计深度，然后重复喷浆搅拌提升，一直提升至地面，移至下一根搅拌桩，重复步骤s3-s4，在沟槽两侧形成相互咬合的搅拌桩。

通过采用上述技术方案，在堤身内形成相互咬合的搅拌桩，搅拌桩形成一道防渗墙，能够同时对堤身和堤基进行防渗，防渗效果更好。

本发明进一步设置为：钻杆下沉过程中，出浆孔持续向外喷水。

通过采用上述技术方案，防止在钻头钻进的过程中，出浆口被泥土或者碎块堵塞，影响之后的搅拌桩形成。

本发明进一步设置为：步骤s2中上下层分段位置错开。

通过采用上述技术方案，避免分段位置位于同一处，造成填筑完成后，在分段处形成一个填筑接缝，影响堤身的稳定性。

本发明进一步设置为：步骤s4中，护坡上铺设一层无纺布，无纺布上铺设10cm砂砾石垫层，砂砾石垫层上铺设一层23cm的雷诺护垫。

通过采用上述技术方案，提高护坡的抗冲性能，防止在河水的冲刷以及由于无纺布的存在，避免发生管涌的现象。

本发明进一步设置为：防渗墙的厚度至少为30cm。

通过采用上述技术方案，保证防渗墙的防渗效果。

本发明进一步设置为：格宾石笼固脚每个10m设置一道伸缩缝，伸缩缝处填充发泡聚乙烯填缝板。

通过采用上述技术方案，给格宾石笼固脚留有一定的变形空间，防止施工格宾石笼固脚热胀冷缩发生裂纹。

本发明进一步设置为：步骤s2中每层填土铺设30cm。

通过采用上述技术方案，使回填土碾压的更加密实，避免回填土太厚出现橡皮土和碾压不透的问题。

本发明进一步设置为：在堤身背水侧做生态护坡。

通过采用上述技术方案，通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能能够增加边坡表层的稳定性，又能恢复被破坏的自然生态环境。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过在护坡上依次铺设无纺布、砂砾石垫层以及雷诺护垫，无纺布只允许水的通过，不允许砂土的透过，防止护坡在河水长时间浸泡下发生管涌现象，增加护坡的稳定性，雷诺护垫铺设在护坡的外侧，抵御河水产生的冲击力，增加护坡的抗冲刷能力；固脚的设置，对护坡进行保护和支撑，防止水流对地基土的冲蚀和淘刷造成塌岸产生，增加砂性土护坡的稳定性；同时在堤身内设置防渗墙，增加堤身和堤基的防渗性能，保证堤基的稳定性，防止土堤发生在渗漏的情况下发生沉降，有效的增加了护堤的防渗性能、抗冲性能以及堤身的稳定性；

2.通过设置生态护坡，通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能能够增加边坡表层的稳定性，又能恢复被破坏的自然生态环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1、固脚；2、无纺布；3、砂砾石垫层；4、雷诺护垫；5、防渗墙；6、生态护坡。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种砂性土筑堤施工方法，包括以下步骤：

s1、清基：对堤底原地面的草皮腐植土等杂物清除，清基的平均厚度为30cm。对于清基后仍存在有机质土、淤泥等软弱的夹层地质，需予以清除，露出密实土层。

s2、填筑：将砂性土分层分段进行填筑、碾压。首先将填筑区进行分段，并在各段设立标志，以防后续振动碾漏压、欠压和过压。分层对每段填筑区进行填筑，每层填筑厚度为30cm，填筑时，按照从低处开设逐层填筑的规则，在填筑之前，在压实土层上适当洒水湿润，然后进行砂性土的填筑，然后利用振动碾进行碾压，碾压原则为静压一遍，震动碾压7-9遍。

其中分层填筑时，上下两层分段位置错开，避免分段位置位于同一处，造成填筑完成后，在分段处形成一个填筑接缝，影响堤身的稳定性。

在筑堤料与岸坡结合处2m宽的范围内平行岸坡方向进行碾压，不易压实的边角部位应减薄铺料厚度，用轻型振动器或者平板振动器进行压实。

堤身全断面填筑完毕后，应作整坡压实及削坡处理，坡比为1：3，并对堤防两侧护堤地面的坑洼处进行铺填平整。然后进行下一段填筑。

s3、固脚1：首先在应水侧护坡底部进行平整和压实，把预先安装好的没有装材料的格宾石笼放在适当的位置，沿边把各个部分连接起来，形成连续统一的整体。将石料充填到网箱中，一般每层厚度控制在25-30cm左右，并适当捣实，表面叠放平整。石笼填料过程中，机械和人工配合，首先用机械装填料不超过石笼的1/2，再用人工将周边的块石摆放整齐，用细石填缝密实，然后再继续装料，直到填满。封口：将石料合理装入网中，基本平整，留有最小空隙后，覆上网盖，将网盖与网身接触的框线进行绑扎。以便将单个宾格石笼和其它相邻的石笼连接在一起。盖子需要与网身及各部分隔断绑牢固。同时相邻网盖间也要绑好。最后将其表面突出的尖锐部分尽量弯曲，使其表面平滑美观。

格宾石笼固脚1每隔10m设置一道伸缩缝，伸缩缝处填充发泡聚乙烯填缝板，给格宾石笼固脚1留有一定的变形空间，防止施工格宾石笼固脚1热胀冷缩发生裂纹。

其中格宾石笼选用1.2*1.2m规格，网材采用高镀锌低碳钢丝，确保稳固性和抗拉性。填石为碎石或者块石。

s4、护坡：在护坡上铺设一层无纺布2，铺设前，首先清除护坡表面一切可能损伤无纺布2的带尖棱硬物，碾压平整后，人工铺设无纺布2，铺设前将无纺布2卷成一空心卷，插入合适的钢管上，铺设时，自下开设依次向上进行展开，坡顶坡脚以u型扣固定于坡面上，相邻无纺布2之间采用缝合连接，缝接宽度不小于15cm。无纺布2铺设完成之后，在无纺布2上铺设一层10cm的砂砾石垫层3，避免受阳光直接照射，随铺随填，并且增加护坡的稳定性和抗冲能力。

先检验护坡坡比是否合格，合格后，再放线确定出雷诺护垫4的摆放位置，将组装好的雷诺护垫4一个紧靠一个整齐的摆放在坡面上，用点绑扎的方式将相邻雷诺护垫4进行绑扎连接。雷诺护垫4规格为23cm，内部每间隔1米采用双隔板隔成独立的单元。

雷诺护垫4铺设完成之后，将石料从坡底向坡顶向雷诺护垫4内装填，逐格往坡顶方向装填，避免由于没装填装满出隔板而造成隔板弯曲。同时为了避免单边装填所引起的顺坡方向的边板往两边弯曲变形，边板的两边石头同时进行装填。

在对雷诺护垫4进行封盖施工之前，对装填时造成弯曲的隔板进行校正，对已装填的石头进行平整，最终确保所有横向、纵向边缘在同一条直线上、坡面平整、不存在凹陷、凸起现象。在雷诺护垫4上铺上盖板，用钢丝将盖子边缘与边板边缘、盖板与隔板上边缘绞合在一起，将盖板与雷诺护垫4固定。

s5、形成防渗墙5：沿着堤身长度方向在堤身中间位置设置30cm厚的防渗墙5，防渗墙5伸入堤基内部。具体施工过程如下：放好搅拌桩的桩位之后，移动sj4-500深层搅拌桩机到达指定桩位，对中、调平，其中利用平行轴线四点对位方法控制对位的准确度，利用水准仪进行调平。

采用经纬仪或者吊线锤双向控制导向架垂直度，使钻头与地面垂直，保证搅拌桩的垂直度。

配置搅拌浆液，浆液水灰比为0.45-0.5，并将配置好的浆液在压浆前放入集料斗中。

启动搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架下沉至搅拌桩设计位置。钻头下沉至设计位置之后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及搅拌桩机上拉紧链条装置，按照设计确定的提升速度边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和，形成搅拌桩。其中，提升速度0.5-0.8m/min。

其中，在钻杆下沉的过程中，出浆口持续向外喷水，防止在钻头钻进的过程中，出浆口被泥土或者碎块堵塞，影响之后的搅拌桩形成。

待搅拌钻头提升至距离搅拌桩顶部500mm后，关闭灰浆泵，重复下沉至设计深度，然后重复喷浆搅拌提升钻杆，一直提升至地面，移至下一根搅拌桩位置，重复上述步骤，直至在堤身内形成防渗墙5。防渗墙5对堤身和堤基进行防渗。

在堤身背水侧设置生态护坡6，通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能能够增加边坡表层的稳定性，又能恢复被破坏的自然生态环境。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。