一种软弱地基场地快速形成的结构层的制作方法

本实用新型涉及软弱地基的场地填筑和快速形成技术领域，尤其是涉及一种软弱地基场地快速形成的结构层。

背景技术：

软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土或其他高压缩性土层构成的地基，这种地基天然含水量大，地基承载力低，在荷载作用下沉降变形大。若在软弱地基上进行场地填筑或其他施工活动，可能存在机械设备无法进场的难题。

针对此现实问题，常考虑对软弱地基进行软基处理。目前常采用的软弱地基处理方法有堆载预压、真空预压等结合竖向排水体系的软基处理方法，但是，这样的处理方法施工周期长、施工费用高，地基处理完成后机械设备方可进场；同时，若场地需进行堆高填筑，还需针对回填土进行回填土体的地基处理，此将进一步延长施工周期、增加施工造价，特别地，若回填土为淤泥或淤泥质土等土性较差的土体，则回填施工难度大，工期长。

技术实现要素：

为了解决现有技术中，当施工现场存在软弱地基时，施工机械设备难以进场施工以及需一定填筑高度的场地难以快速形成的难题，本实用新型提出了一种软弱地基场地快速形成的结构层。

本实用新型的技术方案如下：

一种软弱地基场地快速形成的结构层，包括依次填筑于待施工软弱地基上的水平加筋层、柔性水平排水层、首层可排水填筑层和上覆填筑层，所述首层可排水填筑层由一层可排水袋装填筑层构成，所述上覆填筑层由可排水袋装填筑层和不可排水袋装填筑层组合构成，竖向排水体贯穿首层可排水填筑层，并延伸至软弱地基内，所述上覆填筑层上设有硬壳层。

优选的，所述可排水袋装填筑层由袋装砂等渗透性较好的材料构成。

优选的，所述不可排水袋装填筑层由袋装淤泥或袋装吹填土构成。

优选的，所述可排水袋装填筑层和不可排水袋装填筑层分别由袋装材料错缝叠放而成。

优选的，所述水平加筋层由土工布和土工格栅组合而成或由竹排构成。

优选的，所述柔性水平排水层由塑料盲沟三维排水板构成。

优选的，所述竖向排水体由整体式塑料排水板或分离式塑料排水板构成。

优选的，所述硬壳层由土夹石构成，土夹石中土：碎石配比为2：3，且碎石最大粒径不得大于10cm。

本实用新型的有益效果：

1.场地快速形成：通过利用袋装材料自身结构强度，待首层可排水填筑层填筑后，场地便可提供一定承载力，机械设备便可进场，结合各填筑层的错缝叠放，场地便可快速形成；袋装回填材料可采用机械数袋同时铺设显著提高施工效率，场地便可快速形成。

2.加速土体固结：首层可排水填筑层及上覆填筑层中的可排水填筑层在确保场地快速形成的同时兼作水平排水通道，与柔性水平排水层、竖向排水体形成有效排水体系，地基土及上覆填筑层中的不可排水填筑层在上覆堆载及动荷载作用下利用该排水体系加速土体排水固结，提高土体强度，并使原有软弱地基形成浅层硬壳层。

3.经济效益高：填筑层可选种类较多，可根据材料获取便利性及经济性合理选取，可有效利用土性较差的淤泥、淤泥质土等，节约造价的同时起到消纳城市土方的作用，减少土方外运，避免环境和卫生污染，避免破坏自然生态并占用已日益贫乏的土地资源；硬壳层选用土夹石可显著节省石方量，经济效益高；水平加筋层可起到将整个结构层连成整体，并分散上覆荷载应力的作用，在便于场地快速形成的同时，避免土体下陷有效控制回填方量。

4.施工方便快速：本结构层无需采用繁琐的施工工艺，施工方便，施工工期短。

5.堆高填筑周期短：土工袋自身具有一定的结构强度且具透水性，可以填充含水量较大的淤泥、淤泥质土等，能够实现快速填筑，同时通过增加填筑层袋装材料的层数即可增加填筑高度，实现快速堆载至设计标高。

6.组合形式多样：根据堆载设计高度及预估沉降量等确定填筑层总层数后，可根据施工工期、造价、荷载要求等合理选择可排水填筑层和不可排水填筑层的组合关系。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型施工流程图。

图中：1、水平加筋层；2、柔性水平排水层；3、首层可排水填筑层；4、竖向排水体；5、上覆填筑层；6、硬壳层。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，一种软弱地基场地快速形成的结构层，包括依次填筑于待施工软弱地基上的水平加筋层1、柔性水平排水层2、首层可排水填筑层3和上覆填筑层5，所述首层可排水填筑层3由一层可排水袋装填筑层构成，所述上覆填筑层5由可排水袋装填筑层和不可排水袋装填筑层组合构成，首层可排水填筑层3内垂直设置有竖向排水体4，竖向排水体4贯穿首层可排水填筑层3，并延伸至软弱地基内，所述上覆填筑层5上设有硬壳层6。

水平加筋层1可采用竹排构成，也可以由土工布和土工格栅组合而成，可起到将整个结构层连成整体，并分散上覆荷载应力的作用，在便于场地快速形成的同时，避免土体下陷有效控制回填方量。土工格栅、竹排具有接近于软钢的抗拉强度，且刚度大、韧性好，而土工布强度高，由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，耐腐蚀，在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀，透水性好。

优选的，所述土工格栅采用钢塑土工格栅，与传统格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点，而且能有效的避免在施工过程中被机具碾压、破坏而造成的施工损伤。

柔性水平排水层2由塑料盲沟三维排水板等柔性排水管构成，其结合首层可排水填筑层3、上覆填筑层5中的可排水填筑层、竖向排水体4形成有效排水体系，地基土及上覆填筑层中的不可排水填筑层在上覆堆载及动荷载作用下，利用该排水体系加速土体排水固结提高土体强度，并使原有软弱地基形成浅层硬壳层。

首层可排水填筑层3由一层可排水袋装填筑层构成，上覆填筑层5为可排水袋装填筑层及不可排水袋装填筑层的组合构成，首层可排水填筑层3和上覆填筑层5作为本结构层的主体部分，起到形成场地的作用。根据堆载设计高度及预估沉降量等确定填筑层总层数，并根据施工工期、造价、荷载要求等合理选择上覆填筑层5中可排水填筑层和不可排水填筑层的组合关系。可排水袋装填筑层可采用袋装砂等渗透性较好的材料，不可排水袋装填筑层可就地取材，根据场地条件选取袋装淤泥、袋装吹填土等，节约造价的同时起到消纳城市土方的作用，减少土方外运，避免环境和卫生污染，避免破坏自然生态并占用已日益贫乏的土地资源。袋装砂、袋装淤泥、袋装吹填土等袋装材料在填筑时均应错缝叠放。

当场地堆载设计高度较低时，可以只铺设首层可排水填筑层3，取消上覆填筑层5，即整个结构层由水平加筋层1、柔性水平排水层2、首层可排水填筑层3、竖向排水体4和硬壳层6构成；当场地需要进行堆高时，根据现场条件和施工造价，合理组合上覆填筑层5中可排水填筑层和不可排水填筑层，增加填筑层的高度，使得形成的结构层满足场地设计标高要求。

当首层可排水填筑层3填筑后，机械设备便可入场，此时施打竖向排水体4，竖向排水体4由整体式塑料排水板、分离式塑料排水板等竖向排水增强体构成，竖向排水体可形成竖向排水通道，加速土体固结提高土体强度。

所述硬壳层6由土夹石构成，用于直接承受场地上机械设备荷载；所述土夹石的配比为土：石＝2：3，且碎石最大粒径不得大于10cm，也可根据场地条件和机械设备荷载要求等掺入少量水泥，以提高硬壳层6的强度。

施工过程：首先将土工布组合土工格栅或单独采用竹排构成的水平加筋层1填筑在待处理的软弱地基上，然后在水平加筋层1上设置纵横相交的柔性水平排水层2，在柔性水平排水层2上填筑首层可排水填筑层3，机械设备即可入场，此时施打竖向排水体4，然后根据施工现场情况选择填筑或者不填筑上覆填筑层5，直至达到堆载设计标高，最后填筑硬壳层6即可。

采用该方法，可利用袋装材料自身结构强度，待首层可排水填筑层3填筑后，场地便可提供一定承载力，机械设备便可进场，结合上覆填筑层5内袋装材料的错缝叠放，场地便可快速形成。同时，袋装回填材料可采用机械数袋同时铺设显著提高施工效率，场地便可快速形成。

采用该方法，首层可排水填筑层3及上覆填筑层5中可排水填筑层在确保场地快速形成的同时兼作水平排水通道，与柔性水平排水层2、竖向排水体4形成有效排水体系，地基土及上覆填筑层5中不可排水填筑层在上覆堆载及动荷载作用下利用该排水体系加速土体排水固结，提高土体强度，并使原有软弱地基形成浅层硬壳层。

采用该方法，可排水填筑层和不可排水填筑层可选种类较多，可根据材料获取便利性及经济性合理选取，可有效利用土性较差的淤泥、淤泥质土等，节约造价的同时起到消纳城市土方的作用，减少土方外运，避免环境和卫生污染，避免破坏自然生态并占用已日益贫乏的土地资源；硬壳层6选用土夹石可显著节省石方量，经济效益高；水平加筋层1可起到将整个结构层连成整体，并分散上覆荷载应力的作用，在便于场地快速形成的同时，避免土体下陷有效控制回填方量。

采用该方法，土工袋自身具有一定的结构强度且具透水性，可以填充含水量较大的淤泥、淤泥质土等，能够实现快速填筑，同时通过增加上覆填筑层5袋装材料的层数即可增加填筑高度，实现快速堆载至设计标高。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。