一种泥岩高填方强夯地基的制作方法

[0001]
本实用新型属于工程技术领域，具体为一种泥岩高填方强夯地基。


背景技术：

[0002]
泥岩是由弱固结的黏土经压实、脱水和重结晶等作用形成的沉积岩，其开挖后形成的泥岩碎石土遇水易崩解和软化，可能导致由其构筑的填方地基的湿陷沉降变形。因此，采用泥岩作为建造高填方地基的填料，在工程界历来存在一些争议。例如云南丽江机场采用泥岩填筑填方地基，建成通航后道面最大沉降量达45.4cm，造成道面道基间严重脱空，道面开裂，严重影响适航性，被迫于2008年停航维修；京珠高速公路长沙至湘潭k18-k19路段，采用泥岩填筑的路堤在未浇筑路面混凝土结构层前经历雨季，13m高的路基最大沉降量达18cm，经压浆处理后，一个月内路基再下沉18cm。但在我国西南地区，泥岩分布广泛，建造高填方地基时，考虑到地基处理的经济成本和环保因素，有时不得不采用泥岩作为填料。而泥岩高填方地基必须解决湿陷沉降变形这一核心问题，方可减小地基工后沉降，满足使用要求。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的发明目的正是针对现有技术中存在的问题，提供一种泥岩高填方强夯地基。该地基通过设置沉降调节层，可在下层地基发生湿陷沉降变形时调节上层的应力和变形，有效减小填方地基沉降；同时完善排水系统减小湿陷沉降变形几率，最终减小或者避免地基湿陷沉降变形。
[0004]
为了实现以上发明目的，本实用新型的技术方案为：
[0005]
一种泥岩高填方强夯地基，包括底部排水层、泥岩强夯层、沉降调节层和顶部封闭层，在最底部设置底部排水层，在顶部设置顶部封闭层；在底部排水层和顶部封闭层之间设置泥岩强夯层；泥岩强夯层分为n层，n≥2；靠近底部排水层的强夯层为第一强夯层，依次往上为第二强夯层
…
，靠近顶部封闭层的为最末强夯层；在相邻两强夯层之间设置沉降调节层，即在第一强夯层与第二强夯层之间设置一沉降调节层；在第二强夯层与第三强夯层之间设置一沉降调节层
……
在第n强夯层与最末强夯层之间设置一沉降调节层。
[0006]
作为优选，泥岩强夯层的数量n≥2，可为3、4、5、6
……
。
[0007]
作为优选，底部排水层的厚度为0.5-1.0m，由级配碎石压实而成。
[0008]
所述泥岩强夯层为以泥岩为主要填料的采用强夯工艺加固而成的填土地基，每一层强夯层的虚铺厚度为4-8m。作为优选，泥岩强夯层的虚铺厚度(强夯前的厚度)为8m，采用中高能级强夯，点夯能级6000kn
·
m，夯锤直径2.5m、夯点间距5m，夯点布置为正三角形，隔行分两遍完成，每点12击。满夯能级2000kn
·
m，每点3击，逐行一遍完成。相比3000kn
·
m、4000kn
·
m等中低能级，采用6000kn
·
m中高能级强夯可将泥岩大颗粒击碎，减小地基湿陷沉降变形空间。
[0009]
作为优选，沉降调节层的厚度为0.5-1.0m，由级配碎石压实而成，兼作高填方地基
内部的水平排水层。
[0010]
作为优选，顶部封闭层的厚度为0.3-0.5m，由灰土压实而成。
[0011]
底部排水层可快速排除填方底部积水，避免地基底部浸水发生湿陷沉降变形；填方地基表面设置由灰土等渗透系数低、透水性较差的材料构筑而成的顶部封闭层，尽量避免地表水下渗。由底部排水层、层间水平排水层和顶部封闭层组成地基排水系统，最大程度减少地表水下渗造成地基湿陷沉降变形。
[0012]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0013]
(一)、本实用新型通过合理设置结构、减小分层堆填厚度，可以尽量避免填方地基中产生大块石架空，减小地基湿陷沉降变形空间。
[0014]
(二)、通过设置沉降调节层，可在下层发生湿陷沉降变形时调节上层的应力和变形，减小填方地基顶面沉降。
[0015]
(三)、本实用新型通过设置底部排水层、层间水平排水层和顶部封闭层组成地基排水结构，最大程度减少地表水下渗造成地基湿陷沉降变形。
附图说明：
[0016]
图1为本实用新型中所述泥岩高填方强夯地基的结构示意图。
[0017]
其中，1——底部排水层、2——泥岩强夯层、3——第一强夯层、4——第n强夯层、5——最末强夯层、6——顶部封闭层、7——沉降调节层。
具体实施方式
[0018]
为了使本发明的内容更加便于理解，下面将结合附图和具体实施方式对本发明中所述的工艺做进一步的阐述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
[0019]
一种泥岩高填方强夯地基，包括底部排水层、泥岩强夯层、沉降调节层和顶部封闭层，在最底部设置底部排水层，在顶部设置顶部封闭层；在底部排水层和顶部封闭层之间设置泥岩强夯层；泥岩强夯层分为n层，n≥2；靠近底部排水层的强夯层为第一强夯层，依次往上为第二强夯层
…
，靠近顶部封闭层的为最末强夯层；在相邻两强夯层之间设置沉降调节层，即在第一强夯层与第二强夯层之间设置一沉降调节层；在第二强夯层与第三强夯层之间设置一沉降调节层
……
在第n强夯层与最末强夯层之间设置一沉降调节层。
[0020]
作为优选，泥岩强夯层的数量n≥2，可为3、4、5、6
……
。
[0021]
作为优选，底部排水层的厚度为0.5-1.0m，由级配碎石压实而成。
[0022]
所述泥岩强夯层为以泥岩为主要填料的采用强夯工艺加固而成的填土地基，每一层强夯层的虚铺厚度为4-8m。作为优选，泥岩强夯层的虚铺厚度(强夯前的厚度)为8m，采用中高能级强夯，点夯能级6000kn
·
m，夯锤直径2.5m、夯点间距5m，夯点布置为正三角形，隔行分两遍完成，每点12击。满夯能级2000kn
·
m，每点3击，逐行一遍完成。相比3000kn
·
m、4000kn
·
m等中低能级，采用6000kn
·
m中高能级强夯可将泥岩大颗粒击碎，减小地基湿陷沉降变形空间。
[0023]
作为优选，沉降调节层的厚度为0.5-1.0m，由级配碎石压实而成，兼作高填方地基内部的水平排水层。
[0024]
作为优选，顶部封闭层的厚度为0.3-0.5m，由灰土压实而成。
[0025]
底部排水层可快速排除填方底部积水，避免地基底部浸水发生湿陷沉降变形；填方地基表面设置由灰土等渗透系数低、透水性较差的材料构筑而成的顶部封闭层，尽量避免地表水下渗。由底部排水层、层间水平排水层和顶部封闭层组成地基排水系统，最大程度减少地表水下渗造成地基湿陷沉降变形。
[0026]
实施例1:
[0027]
一种泥岩高填方强夯地基，包括底部排水层、泥岩强夯层、沉降调节层和顶部封闭层，在最底部设置底部排水层，在顶部设置顶部封闭层；在底部排水层和顶部封闭层之间设置泥岩强夯层；强夯层分为5层；靠近碎石排水层的强夯层为第一强夯层，依次往上为第二强夯层
……
，靠近封闭排水层的为第五强夯层，在相邻两强夯层之间设置水平排水层，即在第一强夯层与第二强夯层之间设置水平排水层一；在第二强夯层与第三强夯层之间设置水平排水层二，在第三强夯层与第四强夯层之间设置水平排水层三，在第四强夯层与最五强夯层之间设置水平排水层四。
[0028]
底部排水层的厚度为0.8m，由级配碎石压实而成。
[0029]
所述强夯层为泥岩强夯层，每一层强夯层的厚度为8m。强夯层采用中高能级强夯，点夯能级6000kn
·
m，夯锤直径2.5m、夯点间距5m，夯点布置为正三角形，隔行分两遍完成，每点12击。满夯能级2000kn
·
m，每点3击，逐行一遍完成。相比3000kn
·
m、4000kn
·
m等中低能级，采用6000kn
·
m中高能级强夯可将泥岩大颗粒击碎，减小地基湿陷沉降变形空间。
[0030]
沉降调节层的厚度为0.8m，由级配碎石压实而成，兼作高填方地基内部的水平排水层。泥岩碎石土亚层厚度为0.4m，填料粒径为0.3m。
[0031]
顶部封闭层的厚度为0.3m，由灰土压实而成。
[0032]
当地表水丰富时，在碎石排水层上设置排水盲沟。由碎石排水层和盲沟可快速排除填方底部积水，避免地基底部浸水发生湿陷沉降变形；填方地基表面设置由灰土等渗透系数低、透水性较差的材料构筑而成的封闭排水层，尽量避免地表水下渗。由底部碎石排水层、层间水平排水层和顶部封闭排水层组成地基排水系统，最大程度减少地表水下渗造成地基湿陷沉降变形。
[0033]
以上所述地基的构造方法为：
[0034]
1)夯前，采用分层堆填方式将泥岩碎石土堆填到位，亚层厚度由现行技术标准规定的0.8m～1.2m改为0.4m，填料粒径由规定的0.8m改为0.3m，每亚层碾压2遍。通过减小分层堆填厚度、减小填料最大粒径尽量避免填方地基中产生大块石架空，减小湿陷沉降变形空间。
[0035]
2)每一层强夯层虚铺厚度8m，采用中高能级强夯，点夯能级6000kn
·
m，夯锤直径2.5m、夯点间距5m，夯点布置为正三角形，隔行分两遍完成，每点12击。满夯能级2000kn
·
m，每点3击，逐行一遍完成。相比3000kn
·
m、4000kn
·
m等中低能级，采用6000kn
·
m中高能级强夯可将泥岩大颗粒击碎，减小地基湿陷沉降变形空间。
[0036]
3)每层满夯层之后，铺设0.8m厚级配碎石垫层，采用冲击碾压压实，作为填方地基层间沉降调节层，下层发生湿陷沉降变形时调节上层的应力和变形，减小填方地基顶面的沉降变形；同时兼作填方地基内部层间水平排水层，将地基顶面下渗的水分排出地基。
[0037]
4)在填方地基底部满铺0.8m厚碎石排水层，地表水丰富时，尚可设置排水盲沟，由
碎石排水层和盲沟快速排除填方底部积水，避免地基底部浸水发生湿陷沉降变形；填方地基表面设置由灰土等渗透系数低、透水性较差的材料构筑而成的封闭排水层，尽量避免地表水下渗。由底部碎石排水层、层间水平排水层和顶部封闭排水层组成地基排水系统，最大程度减少地表水下渗造成地基湿陷沉降变形。
[0038]
以上虚铺厚度、强夯工艺技术等参数为可行的一种组合，可以根据工程需要、结合试夯情况进行调整。
[0039]
虽然本实用新型已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型。