一种处理市政道路软土地基的换填方法与流程

1.本发明涉及市政道路技术领域，具体为一种处理市政道路软土地基的换填方法。


背景技术：

2.市政道路施工质量方面由于受到众多因素的影响，从而存在一定的问题，这些问题会影响市政道路施工的进度和质量，尤其是软土地基问题，如果没有好的解决方案，最终会妨碍城市建设的顺利进行。
3.软土主要指强度比正常土层强度较低的土质，这类土具有天然含水量高、透水性差、抗剪强度低、压缩性高等显著的特点。在软土地基上修筑市政道路将会因路基的不均匀沉降或者剩余沉降过大而引起各种路面损坏和失稳现象，例如路基开裂、下沉、滑移等问题。目前较为常见的软土处理方法主要有：排水预压法、粉体搅拌桩深层处理法、轻质路堤、垫层及浅层处理、超载预压、砂桩、碎石桩和刚性桩等。但是针对软土厚度较浅、路基填筑高度较小的市政道路采取以上处理方案存在施工难度大、工期长、造价高等特点。
4.针对现状适用于软土厚度不深(2-6米)，路基填高较低的市政道路软土处理技术存在的不足之处，目前亟需发明一种施工便捷、速度快、造价低、施工效率高、能控制路基稳定和沉降的处理方案，为此我们提出了一种处理市政道路软土地基的换填结构。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种处理市政道路软土地基的换填方法，解决了在软土地基上修筑市政道路将会因路基的不均匀沉降或者剩余沉降过大而引起各种路面损坏和失稳现象，例如路基开裂、下沉、滑移等问题。目前较为常见的软土处理方法主要有：排水预压法、粉体搅拌桩深层处理法、轻质路堤、垫层及浅层处理、超载预压、砂桩、碎石桩和刚性桩等。但是针对软土厚度较浅、路基填筑高度较小的市政道路采取以上处理方案存在施工难度大、工期长、造价高等特点的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种处理市政道路软土地基的换填方法，结构从上至下依次为路面结构层、路基填土、无纺土工布、高强度钢塑土工格栅包裹碎石褥垫层、片石结构层、软土层，具体操作如下：
9.s1、清除表层耕植土，场地平整，必要时清除软土表层流质状态淤泥；
10.s2、抛填片石结构层，先抛填粒径较大石料，大面朝下，小面向上，放置平稳，紧密靠拢，再铺小块石料，填入片石并对片石进行振动和碾压，片石置换挤密之后，使片石充分的压入到软土之中，建立起片石硬壳层，其中第一层抛填厚度应适当加厚，第一层片石粒径不宜小于30cm，片石的分层摊铺厚度一般为40～60cm，片石层总厚度范围一般为80cm～120cm，地下水特别丰富地段可考虑适当增加片石层厚度，片石采用中硬或硬质岩石，饱水抗压强度应不小于30mpa；
11.s3、片石顶铺筑碎石垫层，碎石顶部及底部采用高强度钢塑土工格栅进行包裹，形成具有与一定抗拉强度和整体性的褥垫层，高强度钢塑土工格栅，纵横向抗拉强度≥80kn/m、纵横向极限延伸率≤3％、焊接点极限剥离力≥100n，其中碎石垫层，底部和底部采用高强度钢塑土工格栅包裹形成褥垫层，碎石层的摊铺厚度为30-40cm，碎石采用硬质岩碎石，碎石粒径一般为2-4cm，最大粒径应小于6cm。碎石粒径大于土工格栅的网孔孔径，以防止碎石被向下挤出双向格；
12.s4、碎石顶部铺筑一层起到隔离、过滤、加筋的无纺土工布，土工布上填筑路基填土及新建路面结构层，两侧间隔设置横向碎石盲沟，其中横向排水盲沟，采用土工布包括碎石结构，盲沟顶部与碎石垫层顶部齐平，底部应不高于片石底部，无纺土工布，土工布质量应不小于400g/m2，具有隔离、加筋、过滤等性能。
13.(三)有益效果
14.本发明提供了一种处理市政道路软土地基的换填方法。具备以下有益效果：
15.该处理市政道路软土地基的换填方法，通过填入片石并对片石进行振动和碾压，软土受到振动挤压和扰动等因素，土层结构遭到破坏，当片石被压入之后，土粒颗粒大小重新整合，孔隙水经由片石排出，孔隙内部压力逐渐消散，对下层软土的性质有很大的改善。片石置换挤密之后，使片石充分的压入到软土之中，建立起片石硬壳层，以提升地基的承载力，减少下沉。而片石和碎石褥垫层本身也具有良好的透水性，可以加速地基固结，提升或恢复软土的结构强度。土工格栅包裹碎石形成的褥垫层能均匀的将道路填土及行车荷载分担给片石硬壳层，减少不均匀沉降。
附图说明
16.图1为本发明提供的一种处理市政道路软土地基的换填结构横断面图。
17.图2为本发明提供的一种处理市政道路软土地基的换填结构纵断面图。
18.图3为本发明提供的一种处理市政道路软土地基的换填结构平面示意图。
19.图4为设置在路侧的盲沟大样图。
20.图中：1—路面结构层、2—路基填土、3—无纺土工布、4—高强度钢塑土工格栅、5—碎石层、6—片石结构层、7—软土层、8—盲沟。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种处理市政道路软土地基的换填方法，结构从上至下依次为路面结构层、路基填土、无纺土工布、高强度钢塑土工格栅包裹碎石褥垫层、片石结构层、软土层，具体操作如下：
23.s1、清除表层耕植土，场地平整，必要时清除软土表层流质状态淤泥；
24.s2、抛填片石结构层，先抛填粒径较大石料，大面朝下，小面向上，放置平稳，紧密靠拢，再铺小块石料，填入片石并对片石进行振动和碾压，片石置换挤密之后，使片石充分
的压入到软土之中，建立起片石硬壳层，其中第一层抛填厚度应适当加厚，第一层片石粒径不宜小于30cm，片石的分层摊铺厚度一般为40～60cm，片石层总厚度范围一般为80cm～120cm，地下水特别丰富地段可考虑适当增加片石层厚度，片石采用中硬或硬质岩石，饱水抗压强度应不小于30mpa；
25.s3、片石顶铺筑碎石垫层，碎石顶部及底部采用高强度钢塑土工格栅进行包裹，形成具有与一定抗拉强度和整体性的褥垫层，高强度钢塑土工格栅，纵横向抗拉强度≥80kn/m、纵横向极限延伸率≤3％、焊接点极限剥离力≥100n，其中碎石垫层，底部和底部采用高强度钢塑土工格栅包裹形成褥垫层，碎石层的摊铺厚度为30-40cm，碎石采用硬质岩碎石，碎石粒径一般为2-4cm，最大粒径应小于6cm。碎石粒径大于土工格栅的网孔孔径，以防止碎石被向下挤出双向格；
26.s4、碎石顶部铺筑一层起到隔离、过滤、加筋的无纺土工布，土工布上填筑路基填土及新建路面结构层，两侧间隔设置横向碎石盲沟，其中横向排水盲沟，采用土工布包括碎石结构，盲沟顶部与碎石垫层顶部齐平，底部应不高于片石底部，无纺土工布，土工布质量应不小于400g/m2，具有隔离、加筋、过滤等性能。
27.实施例：
28.清除表层耕植土，场地平整，无明显起伏，必须时清除软土表层流质状态淤泥。
29.抛填片石7，第一层抛填厚度应适当加厚，第一层片石粒径不宜小于25cm，片石的分层摊铺厚度一般为40～60cm，片石层总厚度范围一般为80cm～120cm，地下水特别丰富地段可考虑适当增加片石层厚度，片石采用中硬或硬质岩石，饱水抗压强度应不小于30mpa。
30.片石7换填时应该要分层填筑，不同级配的片石材料应该分开进行使用，在进行片石的选择时，粒径应该控制在20-40cm之间，缝隙应采用碎石、毛渣等较细材料填充，并且要选择质量较好的片石，不能选择劣质的碎渣。
31.粒径较大石料,大面朝下，小面向上，放置平稳，紧密靠拢，再铺小块石料，摆放大小均匀，最后用小石块或石渣找平，石屑塞缝，然后压实。人工铺填粒径在25cm以下石料时，可直接分层摊铺找平，但应避免尺寸较大的硬质石块集中，要求石料粒径大小均匀，分层碾压。
32.片石7顶整铺土工格栅4，采用高强度钢塑土工格栅，纵横向抗拉强度≥80kn/m、纵横向极限延伸率≤3％、焊接点极限剥离力≥100n。土工格栅4铺设时底面应平整、密实，一般应平铺，拉直、不得重叠，不得卷曲、扭结，相邻的两幅土工格栅需搭接20cm，并沿路基横向对土工格栅搭接部分每隔1米用8号铁丝进行穿插连接，并在铺设的格栅上，每隔1.5-2m用u型钉固定于地面。
33.铺筑碎石垫层5，碎石垫层5底部和底部采用高强度钢塑土工格栅包裹形成褥垫层，碎石层的摊铺厚度为30-40cm，所述碎石层5采用硬质岩碎石，碎石粒径一般为2-4cm，最大粒径应小于6cm。碎石粒径大于土工格栅的网孔孔径，以防止碎石被向下挤出该双向格。
34.碎石褥垫层5本身也具有良好的透水性，可以加速地基固结，提升或恢复软土层的结构强度。土工格栅包裹碎石形成的褥垫层能均匀的将道路填土及行车荷载分担给片石硬壳层，减少不均匀沉降。
35.碎石垫层5的两侧设置横向排水盲沟8，排水盲沟8采用土工布包括碎石结构，盲沟顶部与碎石垫层顶部齐平，底部应不高于片石底部，及时将孔隙水排出路基范围，加快地基
固结。
36.碎石层5顶部铺设无纺土工布3，无纺土工布3具有隔离、过滤、加筋等作用，利用土工布对路基填土与软土换填结构进行隔离，使两种多种材料间不流失、不混杂，保持材料的整体结构和功能，使构筑物载荷承受能力加强。利用土工布良好的透气性和透水性使水流通过，而有效的截流土颗粒、细砂、小石料等，以保持水土工程的稳定。
37.综上所述，该处理市政道路软土地基的换填方法，通过填入片石并对片石进行振动和碾压，软土受到振动挤压和扰动等因素，土层结构遭到破坏，当片石被压入之后，土粒颗粒大小重新整合，孔隙水经由片石排出，孔隙内部压力逐渐消散，对下层软土的性质有很大的改善。片石置换挤密之后，使片石充分的压入到软土之中，建立起片石硬壳层，以提升地基的承载力，减少下沉。而片石和碎石褥垫层本身也具有良好的透水性，可以加速地基固结，提升或恢复软土的结构强度。土工格栅包裹碎石形成的褥垫层能均匀的将道路填土及行车荷载分担给片石硬壳层，减少不均匀沉降。
38.本发明所涉及的软土地基换填结构在软土地基表层形成抗拉强度高、板体性较好的置换结构层，不仅能节省施工成本、加快施工进度，而且有效降低路基沉降、提高路基的稳定性，具有良好的经济技术效益。特别适用于软土厚度2-6米、路基填高较低的市政道路。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。