一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法
【专利摘要】本发明涉及一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，具体步骤如下：(1)挖方部位台阶施工；(2)挖方部位地基处理：采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W≥20％的地基处理；(3)碎石挤密桩+砂砾垫层处理填挖衔接处饱和地基；(4)黄土场地的填筑；(5)填挖结合处土工格栅施工。该发明技术能够有效地针对饱和黄土地基、软基厚度5～10m时填挖结合带处治，从而更好地处理黄土地区饱和地带斜坡地基。
【专利说明】一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，属于岩土工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]陕西延安从2012年4月份开始，投资上千亿，以超常规的方式“削山、填沟、造地、建城”，用10年时间整理出78.5平方公里，在延安城市周边的沟壑地带建造一个两倍于目前城区的新城。延安“削山建城”工程是目前亚洲乃至世界上在湿陷性黄土地区规模最大的岩土工程，在世界建城史上也属首例。削山填沟工程中遇到的主要问题之一为斜坡填挖结合部饱和黄土地基处理问题。饱和黄土地基是指饱和度大于80%，多为软塑或流塑状态的黄土地基。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，在饱和黄土地基、软基厚度5?IOm时填挖结合带处治的方法，以便更好地处理黄土地区饱和地带斜坡地基。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
[0005]一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，具体步骤如下:
[0006](I)挖方部位台阶施工，具体包括:
[0007](Ia)台阶开挖尺寸为宽度120cm、高度80cm,由底至上开挖,开挖一级填筑一级。
[0008](Ib)台阶的开挖采用挖掘机结合人工的方式进行，施工前对台阶处的斜坡土体进行力学性能的检验，并进行处理；对于台阶的软弱部位，进行换填。
[0009](Ic)台阶立面要求机械开挖时预留10cm，用人工手提式内燃铲或者铁锹修整，为便于施工碾压，台阶壁设置1:0.2斜坡，以利于接缝处压实。
[0010](Id)台阶开挖结合工程场地施工分段落、分级进行开挖；高填方地段，对斜坡挖方段进行稳定性验算后再决定台阶开挖的工序安排；台阶自下而上随填土进度逐层开挖，暴露台阶时间在完成最后一层填土后不超过3?4天。
[0011](Ie)进行填方部位填筑时，加强与挖方台阶结合处的碾压，人工清理台阶结合处的虚土，然后碾压到边；对于挖方的结合部位应作为重点碾压部位进行施工，同时较普通路段多碾压3?4遍，达到无漏压、无死角，确保碾压均匀，碾压后的结合部位不得有松散、软弹、翻浆及表面不平整现象；如不合格，重新处理。重型压路机碾压不到的边角部位，采用小型振动压路机碾压或用小型振动夯夯压密实。
[0012](If)台阶开挖时若挖方部位出现渗水，采取处理措施后继续施工。
[0013](Ig)当挖方段不很长时，一般采用横向挖掘法施工，即从斜坡的一端或两端逐渐向前开挖的方式；当斜坡高度小于3m时，一次挖到标高；斜坡高度较大时，分层按阶梯形开挖，每层不超过4m ;各层应有独立的临时出入道路和排水设施；在低处设置集水坑，备用潜水泵，遇雨水时及时排出以免工程场地受水浸泡。
[0014](Ih)当挖方段较长时，按纵向挖掘法进行施工，即沿路线纵向分成高度不大的层次依次开挖，每层不超过4m ;如果斜坡的宽度及深度都不很大，按横断面全宽纵向分层挖掘，即分层纵挖法；当斜坡的宽度及高度都比较大，沿纵向分层，每层先挖出一条通道，然后开挖两侧，即为通道纵挖法。当斜坡过长、弃土运距过远，其一侧堑壁不厚的斜坡开挖时，沿斜坡纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使斜坡分成两段或数段，各段再纵向开挖。
[0015](Ii)挖方量较大、工期较紧时，将横挖法和通道纵挖法混合使用。先沿斜坡纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面。每一坡面的大小，能容纳一个施工小组或一台机械作业。
[0016](Ij)开挖时，不论开挖工程量和开挖深度大小，均应自上而下分层进行，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土。[0017](Ik) 土方开挖不得采用爆破法施工。如在不影响边坡稳定的情况下采用爆破时，事先应报监理工程师审批后方可动工。
[0018](11)对于可挖通的窑洞或洞穴，均应一直挖至底部，并重新回填分层填筑至要求的设计标闻。
[0019](Im)如斜坡挖方标高下为有机土、难以晾干压实的土、CBR值小于规定要求的土或不宜作地基持力层的土，均应清除换填。
[0020](In) 土质挖方边坡坡度一般可根据工程场地附近已建工程的人工边坡及自然山坡稳定状况，稳定性分析后确定。
[0021](1)在斜坡开挖前，应做好现场伐树除根等清理工作和排水工作。
[0022](Ip)开挖时必须注意对地下管线、缆线和其它构造物的保护。
[0023](Iq)在居民区内实施开挖时，应采取有效措施保证居民及施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供有效的临时便道或便桥。
[0024](2)挖方部位地基处理:采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W ^ 20%的地基处理，干拌水泥碎石桩原材料要求如下:
[0025](2a)碎石应洁净、干燥，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质或其它杂质，粒径米用5~20mm,含泥量不应大于10%,石屑米用粒径O~5mm的石粉。
[0026](2b)水泥采用普通硅酸盐水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)要求。
[0027](2c)配合比为:碎石:石屑:水泥:生石灰粉=3.3: 2.6: 0.5: 0.5，通过试
桩最终确定施工配合比。
[0028](2d)试桩时，应认真仔细地记录灌碎石量、虚填厚度、击实次数及配合比以确定桩体在S实状态下的各项指标，以此作为以后施工的控制指标。试粧完毕后，应对其中二根试桩进行标准贯入试验，对其它两根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合规范及设计要求。
[0029](2e)干拌水泥碎石桩桩径15~30cm,桩距100~130cm,呈等边三角形布置。桩体用125kg重锤击实，落距为lm，每层虚填25cm，击实7次。桩体施工完毕7天后，方可进行下道工序施工。[0030](3)碎石挤密桩+砂砾垫层处理填挖衔接处地基，处理步骤如下:
[0031](3a)测量放样。根据试验设计，测设桩位且用铁钉和白灰为桩位做好标识、编号，桩位定位偏差< IOcm,桩底深度和桩顶依照给定标高计算。
[0032](3b)机械就位。沉管桩机到达指定桩位，使桩管中心对准桩位，桩位允许偏差土100mm。
[0033](3c)振动施工。启动振动锤，把桩管下到预定的深度；向桩管内投入规定数量的碎石料，开动振动器，在原地留振20s后，即边振动边拨管，拨管速度控制在1.5?3.0m/min,随振动拨管套管尖活瓣打开，碎石进入桩孔，并被初步振实。
[0034](3d)振动沉管、挤密碎石。套管内碎石放完后，利用振动器自重和激振力将套管挤压入已填入桩孔碎石内，将碎石挤入周围土体并挤振密实。拔管时边振边拔,每次拔管高度
0.5m，反插深度0.3m，并停拔振动10s。反插数次至桩管内碎石全部投出，第一次投料成桩长度应小于桩管长度的一半。提升和反插速度须均匀，拔管速度一般控制在1.0m/min，在穿过软弱的淤泥夹层时，应放慢拔管速度，控制在0.5m/min，并减少拔管高度和反插深度。
[0035](3e)成桩。重复以上步骤，直至桩孔内填满碎石，拨出套管，桩架移位，进行下一根桩的施工。成桩后，及时按设计和规范要求进行试验检测。
[0036](3f)成桩质量检查。碎石挤密桩的施工质量检验可在桩体施工完成2周后，采用单桩荷载试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。检测数量不应少于桩孔总数的2%。
[0037](4)黄土场地的填筑，具体如下:
[0038](4a)填筑土料的选用时应注意:①土中的有机质不可超过5% ;土中易溶盐含量不应超出规定的数量。②填土施工应在最佳含水量下进行。③必须按一定厚度铺设，分层压实。
[0039](4b)如果填料含水量过高，应予以翻晒，利用松土机或圆盘耙耧翻，增大暴露面，加速蒸发。如含水量过低时，应在材料上人工洒水(最好在料场进行，以利控制洒水均匀)，洒水量可由自然含水量和最佳含水量之差求出。也可用洒水车直接在地表上喷洒，但应配用圆盘耙等机具对土料进行翻拌，使其润湿均匀，同时，还须注意预计润湿时间，绝不可洒水后立即碾压。
[0040](4c)对含水量大、塑性高的土或强度不足的其它材料(如含有大量细粒砂的砂质土)，可利用石灰、水泥、工业废料或其它材料作稳定剂(或凝固剂)对土的性质进行改良，达到填土要求。施工中需将土和外加材料按一定比例混合、拌匀后铺平压实，可采用路拌式稳定土拌和机(灰土拌和机)和平地机等进行作业，也可由设于专门场地的厂拌设备制备。
[0041](4d)填方部位填筑方法，具体步骤为:①对填方部位必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好；一般采用水平分层填筑法施工。即填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。如原地面不平，应从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后再填上一层。②对于原地面纵坡大于12%的地段，并且宜于用推土机从挖方部位取料填筑距离较短的填方部位，可采用依纵坡方向分层，逐层向上填筑碾压密实的纵向分层填筑法。③对于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的填方部位，可采用从地表一端或两端同时按横断面的全部高度，逐步推进填筑的横向填筑法。横向填筑因填土过厚，不易压实时施工需采取下列措施:选用高效能压实机械；采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖的废土石方，并一次填足填方部位全宽度；在底部进行拔土夯实。④对于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法和横向填筑法自始至终进行填筑的情况，可采用填方部位下层用横向填筑，而上层用水平分层填筑的混合填筑法。沿线路分段进行，每段距离以20?40m为宜。
[0042](4e)填方部位填筑要求为:①严格控制碾压最佳含水量。用透水性不良的土填筑填方部位时，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内。②严格控制松铺厚度。每层最大松铺厚度根据试验路试验结果确定。填筑至场地标高最后一层的最小压实厚度不应小于15cm。③严格控制填筑场地几何尺寸和坡度。填土宽度每侧应比设计宽度宽出30?50cm，并保证填筑部分具有较高的压实度。④严格掌握压实方法。压实应先边后中，先轻后重，先慢后快。
[0043](4f)地基的压实度不应小于90%，承载力不小于130kPa。当填土高度小于80cm时，地基以下路床部分的压实度也要达到规范要求。
[0044](4g)用标准贯入触探仪检测地基承载力。为了安全，此数据乘以0.8的安全系数，作为地基承载力值。计算地基需要的承载力时，填方部位的填高荷载按20kPa/m计。
[0045](4h)碾压时前后两次轮迹需重叠15?20cm。
[0046](4i)采用不同土质填筑场地时，不同土质应分层填筑，层次应尽量减少，每层松铺厚度最好不小于20?50cm。不得混杂乱填，以免形成水囊或滑动面；透水性差的土填筑在下层时，其表面应做成一定的横坡(一般为双向4%横坡)，以保证来自上层透水性填土的水分及时排出。
[0047](4j)为保证水分蒸发和排除，填土内不宜被透水性差的土层封闭，也不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上。
[0048](4k)根据强度与稳定性要求，合理地安排不同土质的层位，一般地:凡不因潮湿及冻融而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层。
[0049](41)为防止相邻两段用不同土质填筑的场地在交接处发生不均匀变形，交接处填方施工必须要有平地机配合施工。
[0050](5)填挖结合处土工格栅施工，具体包括:
[0051](5a)在填方段填筑40cm后，铺筑钢塑土工格栅，铺筑钢塑土工格栅时尺寸幅宽6m+3m，有效搭接宽度重叠两个网格即可。在铺设前必须将地基可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水溃、污物等彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥。如地基表面有水迹时，应待地面干燥后再进行铺设。铺设格栅之前需洒粘层油，粘层油如使用乳化浙青，需在完全破乳干燥后铺设格栅。
[0052](5b)玻纤格栅的铺设与固定:格栅铺设可由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设，也可人工铺设。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍。
[0053]采用钢钉固定法，固定所需材料为:①50 X 50 X 0.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理2英寸钢钉。
[0054]采用固定钢钉法铺设玻纤格栅时，先将一端固定铁皮和钢钉固定在已洒布粘层浙青的下层结构上，钢钉可用锤击或射钉射入。再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2?5m。也可按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。
[0055]格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接应根据浙青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。或者采用洒布粘层油后直接摊铺玻纤格栅，压路机紧随后碾压，其效果较好，玻纤格栅也不易起波浪。
[0056](5c)施工注意事项:①严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，以防止对玻纤格栅的损坏。②雨天或路面潮湿时不得施工。③施工人员须戴防护手套。④当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满，以防溢流到玻纤格栅上。⑤格栅铺设时，要求地基表面温度在5°C?60°C之间。
[0057]该发明的有益效果在于:该发明技术能够有效地针对湿软黄土地基或者饱和黄土地基、软基厚度5?IOm时填挖结合带处治，从而更好地处理黄土地区饱和地带斜坡地基。
【具体实施方式】
[0058]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本发明。
[0059]实施例
[0060]一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，具体步骤如下:
[0061](I)挖方部位台阶施工，具体包括:
[0062](Ia)台阶开挖尺寸为宽度120cm、高度80cm，由底至上开挖，开挖一级填筑一级。
[0063](Ib)台阶的开挖采用挖掘机结合人工的方式进行，施工前对台阶处的斜坡土体进行力学性能的检验，并进行处理；对于台阶的软弱部位，进行换填。
[0064](Ic)台阶立面要求机械开挖时预留10cm，用人工手提式内燃铲或者铁锹修整，为便于施工碾压，台阶壁设置1:0.2斜坡，以利于接缝处压实。
[0065](Id)台阶开挖结合工程场地施工分段落、分级进行开挖。高填方地段，对斜坡挖方段进行稳定性验算后再决定台阶开挖的工序安排。台阶自下而上随填土进度逐层开挖，暴露台阶时间不超过3?4天(指完成最后一层填土)。
[0066](Ie)进行填方部位填筑时，加强与挖方台阶结合处的碾压，人工清理台阶结合处的虚土，然后碾压到边。对于挖方的结合部位应作为重点碾压部位进行施工，同时较普通路段多碾压3?4遍。达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。碾压后的结合部位不得有松散、软弹、翻浆及表面不平整现象。如不合格，重新处理。重型压路机碾压不到的边角部位，采用小型振动压路机碾压或用小型振动夯夯压密实。
[0067](If)台阶开挖时若挖方部位出现渗水，采取处理措施后才可继续施工。
[0068](Ig)当挖方段不很长时，一般可以采用横向挖掘法施工，即从斜坡的一端或两端逐渐向前开挖的方式。当斜坡高度小于3m时，一次挖到标高。斜坡高度较大时，分层按阶梯形开挖，每层不超过4m。各层应有独立的临时出入道路和排水设施。在低处设置集水坑，备用潜水泵，遇雨水时及时排出以免工程场地受水浸泡。
[0069](Ih)当挖方段较长时，按纵向挖掘法进行施工，即沿路线纵向分成高度不大的层次依次开挖，每层不超过4m。如果斜坡的宽度及深度都不很大，按横断面全宽纵向分层挖掘，即分层纵挖法。当斜坡的宽度及高度都比较大，沿纵向分层，每层先挖出一条通道，然后开挖两侧，即为通道纵挖法。当斜坡过长、弃土运距过远，其一侧堑壁不厚的斜坡开挖时，沿斜坡纵向选择一个或几个适宜处，将较薄一侧堑壁横向挖穿，使斜坡分成两段或数段，各段再纵向开挖。
[0070](Ii)挖方量较大、工期较紧时，将横挖法和通道纵挖法混合使用。先沿斜坡纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面。每一坡面的大小，能容纳一个施工小组或一台机械作业。
[0071](Ij)开挖时，不论开挖工程量和开挖深度大小，均应自上而下分层进行，不得乱挖超挖，严禁掏洞取土。
[0072](Ik) 土方开挖不得采用爆破法施工。如在不影响边坡稳定的情况下采用爆破时，事先应报监理工程师审批后方可动工。
[0073](11)对于可挖通的窑洞或洞穴，均应一直挖至底部，并重新回填分层填筑至要求的设计标闻。
[0074](Im)如斜坡挖方标高下为有机土、难以晾干压实的土、CBR值小于规定要求的土或不宜作地基持力层的土，均应清除换填。
[0075](In) 土质挖方边坡坡度一般可根据工程场地附近已建工程的人工边坡及自然山坡稳定状况，稳定性分析后确定。
[0076](1)在斜坡开挖前，应做好现场伐树除根等清理工作和排水工作。
[0077](Ip)开挖时必须注意对地下管线、缆线和其它构造物的保护。
[0078](Iq)在居民区内实施开挖时，应采取有效措施保证居民及施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供有效的临时便道或便桥。
[0079](2)挖方部位地基处理:采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W ^ 20%的地基处理，干拌水泥碎石桩原材料要求如下:
[0080](2a)碎石应洁净、干燥，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质或其它杂质，粒径米用5~20mm,含泥量不应大于10%,石屑米用粒径O~5mm的石粉。
[0081](2b)水泥采用普通硅酸盐水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)要求。
[0082](2c)配合比为:碎石:石屑:水泥:生石灰粉=3.3: 2.6: 0.5: 0.5，通过试
桩最终确定施工配合比。
[0083](2d)试桩时，应认真仔细地记录灌碎石量、虚填厚度、击实次数及配合比以确定桩体在S实状态下的各项指标，以此作为以后施工的控制指标。试粧完毕后，应对其中二根试桩进行标准贯入试验，对其它两根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合规范及设计要求。
[0084](2e)干拌水泥碎石桩桩径15~30cm,桩距100~130cm,呈等边三角形布置。桩体用125kg重锤击实，落距为lm，每层虚填25cm，击实7次。桩体施工完毕7天后，方可进行下道工序施工。
[0085](3)碎石挤密桩+砂砾垫层处理填挖衔接处地基，处理步骤如下:
[0086](3a)测量放样。根据试验设计，测设桩位且用铁钉和白灰为桩位做好标识、编号，桩位定位偏差< IOcm,桩底深度和桩顶依照给定标高计算。[0087](3b)机械就位。沉管桩机到达指定桩位，使桩管中心对准桩位，桩位允许偏差土100mm。
[0088](3c)振动施工。启动振动锤，把桩管下到预定的深度；向桩管内投入规定数量的碎石料，开动振动器，在原地留振20s后，即边振动边拨管，拨管速度控制在1.5?3.0m/min,随振动拨管套管尖活瓣打开，碎石进入桩孔，并被初步振实。
[0089](3d)振动沉管、挤密碎石。套管内碎石放完后，利用振动器自重和激振力将套管挤压入已填入桩孔碎石内，将碎石挤入周围土体并挤振密实。拔管时边振边拔,每次拔管高度
0.5m，反插深度0.3m，并停拔振动10s。反插数次至桩管内碎石全部投出，第一次投料成桩长度应小于桩管长度的一半。提升和反插速度须均匀，拔管速度一般控制在1.0m/min，在穿过软弱的淤泥夹层时，应放慢拔管速度，控制在0.5m/min，并减少拔管高度和反插深度。
[0090](3e)成桩。重复以上步骤，直至桩孔内填满碎石，拨出套管，桩架移位，进行下一根桩的施工。成桩后，及时按设计和规范要求进行试验检测。
[0091](3f)成桩质量检查。碎石挤密桩的施工质量检验可在桩体施工完成2周后，采用单桩荷载试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。检测数量不应少于桩孔总数的2%。
[0092](4)黄土场地的填筑，具体如下:
[0093](4a)填筑土料的选用时应注意:①土中的有机质不可超过5% ;土中易溶盐含量不应超出规定的数量。②填土施工应在最佳含水量下进行。③必须按一定厚度铺设，分层压实。
[0094](4b)如果填料含水量过高，应予以翻晒，利用松土机或圆盘耙耧翻，增大暴露面，加速蒸发。如含水量过低时，应在材料上人工洒水(最好在料场进行，以利控制洒水均匀)，洒水量可由自然含水量和最佳含水量之差求出。也可用洒水车直接在地表上喷洒，但应配用圆盘耙等机具对土料进行翻拌，使其润湿均匀，同时，还须注意预计润湿时间，绝不可洒水后立即碾压。
[0095](4c)对含水量大、塑性高的土或强度不足的其它材料(如含有大量细粒砂的砂质土)，可利用石灰、水泥、工业废料或其它材料作稳定剂(或凝固剂)对土的性质进行改良，达到填土要求。施工中需将土和外加材料按一定比例混合、拌匀后铺平压实，可采用路拌式稳定土拌和机(灰土拌和机)和平地机等进行作业，也可由设于专门场地的厂拌设备制备。
[0096](4d)填方部位填筑方法，具体步骤为:①对填方部位必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好；一般采用水平分层填筑法施工。即填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。如原地面不平，应从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后再填上一层。②对于原地面纵坡大于12%的地段，并且宜于用推土机从挖方部位取料填筑距离较短的填方部位，可采用依纵坡方向分层，逐层向上填筑碾压密实的纵向分层填筑法。③对于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的填方部位，可采用从地表一端或两端同时按横断面的全部高度，逐步推进填筑的横向填筑法。横向填筑因填土过厚，不易压实时施工需采取下列措施:选用高效能压实机械；采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖的废石方，并一次填足填方部位全宽度；在底部进行拔土夯实。④对于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法和横向填筑法自始至终进行填筑的情况，可采用填方部位下层用横向填筑，而上层用水平分层填筑的混合填筑法。沿线路分段进行，每段距离以20~40m为宜。
[0097](4e)填方部位填筑要求为:①严格控制碾压最佳含水量。用透水性不良的土填筑填方部位时，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内。②严格控制松铺厚度。每层最大松铺厚度根据试验路试验结果确定。填筑至场地标高最后一层的最小压实厚度不应小于15cm。③严格控制填筑场地几何尺寸和坡度。填土宽度每侧应比设计宽度宽出30~50cm，并保证填筑部分具有较高的压实度。④严格掌握压实方法。压实应先边后中，先轻后重，先慢后快。
[0098](4f)地基的压实度不应小于90%，承载力不小于130kPa。当填土高度小于80cm时，地基以下路床部分的压实度也要达到规范要求。
[0099](4g)用标准贯入触探仪检测地基承载力。为了安全，此数据乘以0.8的安全系数，作为地基承载力值。计算地基需要的承载力时，填方部位的填高荷载按20kPa/m计，一般可按表1控制地基承载力。若地基承载力不能满足要求，需对地基进行加固处理。
[0100]表1地基承载力的工程确定值
[0101]
【权利要求】
1.一种黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，具体步骤如下: (1)挖方部位台阶施工，具体包括: (Ia)台阶开挖尺寸为宽度120cm、高度80cm，由底至上开挖，开挖一级填筑一级； (Ib)台阶的开挖采用挖掘机结合人工的方式进行，施工前对台阶处的斜坡土体进行力学性能的检验，并进行处理；对于台阶的软弱部位，进行换填； (Ic)台阶立面要求机械开挖时预留10cm，用人工手提式内燃铲或者铁锹修整，台阶壁设置1:0.2斜坡； (Id)台阶开挖结合工程场地施工分段落、分级进行开挖；高填方地段，对斜坡挖方段进行稳定性验算后再决定台阶开挖的工序安排；台阶自下而上随填土进度逐层开挖，暴露台阶时间在完成最后一层填土后不超过3~4天； (Ie)进行填方部位填筑时，加强与挖方台阶结合处的碾压，人工清理台阶结合处的虚土，然后碾压到边；对于挖方的结合部位应作为重点碾压部位进行施工，同时较普通路段多碾压3~4遍；如不合格，重新处理；重型压路机碾压不到的边角部位，采用小型振动压路机碾压或用小型振动夯夯压密实； (If)台阶开挖时若挖方部位出现渗水，采取处理措施后继续施工； (Ig)当挖方段不很长 时，一般采用横向挖掘法施工，即从斜坡的一端或两端逐渐向前开挖的方式；当斜坡高度小于3m时，一次挖到标高；斜坡高度较大时，分层按阶梯形开挖，每层不超过4m ;各层应有独立的临时出入道路和排水设施；在低处设置集水坑，备用潜水泵，遇雨水时及时排出以免工程场地受水浸泡； (Ih)当挖方段较长时，按纵向挖掘法进行施工，即沿路线纵向分成高度不大的层次依次开挖，每层不超过4m ;如果斜坡的宽度及深度都不很大，按横断面全宽纵向分层挖掘，即分层纵挖法；当斜坡的宽度及高度都比较大，沿纵向分层，每层先挖出一条通道，然后开挖两侧，即为通道纵挖法； (Ii)挖方量较大、工期较紧时，将横挖法和通道纵挖法混合使用:先沿斜坡纵向挖通道，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面；每一坡面的大小，能容纳一个施工小组或一台机械作业； (Ij)开挖时，不论开挖工程量和开挖深度大小，均应自上而下分层进行； (Ik) 土方开挖不得采用爆破法施工； (11)对于可挖通的窑洞或洞穴，均一直挖至底部，并重新回填分层填筑至要求的设计标闻; (Im)如斜坡挖方标高下为有机土、难以晾干压实的土、CBR值小于规定要求的土或不宜作地基持力层的土，均应清除换填； (In) 土质挖方边坡坡度一般可根据工程场地附近已建工程的人工边坡及自然山坡稳定状况，稳定性分析后确定； (1)在斜坡开挖前，做好现场伐树除根等清理工作和排水工作； (Ip)开挖时注意对地下管线、缆线和其它构造物的保护； (Iq)在居民区内实施开挖时，采取有效措施保证居民及施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供有效的临时便道或便桥； (2)挖方部位地基处理:采用干拌水泥碎石桩对挖方段III级及以上湿陷性黄土地基以及挖方段含水量W≥ 20%的地基处理； (3)碎石挤密桩+砂砾垫层处理填挖衔接处地基，处理步骤如下: (3a)测量放样:根据试验设计，测设桩位且用铁钉和白灰为桩位做好标识、编号，桩位定位偏差≤1Ocm,桩底深度和桩顶依照给定标高计算； (3b)机械就位:沉管桩机到达指定桩位，使桩管中心对准桩位，桩位允许偏差土IOOmm ； (3c)振动施工:启动振动锤，把桩管下到预定的深度；向桩管内投入规定数量的碎石料，开动振动器，在原地留振20s后，即边振动边拨管，拨管速度控制在1.5~3.0m/min,随振动拨管套管尖活瓣打开，碎石进入桩孔，并被初步振实； (3d)振动沉管、挤密碎石:套管内碎石放完后，利用振动器自重和激振力将套管挤压入已填入桩孔碎石内，将碎石挤入周围土体并挤振密实；拔管时边振边拔,每次拔管高度0.5m，反插深度0.3m，并停拔振动IOs ;反插数次至桩管内碎石全部投出，第一次投料成桩长度小于桩管长度的一半；提升和反插速度须均匀，拔管速度控制在1.0m/min，在穿过软弱的游泥夹层时，放慢拔管速度，控制在0.5m/min ； (3e)成桩:重复以上步骤，直至桩孔内填满碎石，拨出套管，桩架移位，进行下一根桩的施工；成桩后，及时按设计和规范要求进行试验检测； (3f)成桩质量检查:碎石挤密桩的施工质量检验可在桩体施工完成2周后，采用单桩荷载试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或原位测试等方法进行检测；桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心；检测数量不应少于桩孔总数的2% ； (4)黄土场地的填筑，具体如下: (4a)填筑土料的选用时应注意:土中的有机质不超过5% ;土中易溶盐含量不应超出规定的数量；按厚度铺设，分层压实； (4b)如果填料含水量过高，应予以翻晒，利用松土机或圆盘耙耧翻，增大暴露面，加速蒸发；用洒水车直接在地表上喷洒，配用圆盘耙等机具对土料进行翻拌； (4c)对含水量大、塑性高的土或强度不足的其它材料，利用石灰、水泥、工业废料或其它材料作稳定剂对土的性质进行改良，达到填土要求； (4d)填方部位填筑方法，具体步骤为:①对填方部位必须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好；一般采用水平分层填筑法施工；即填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑；如原地面不平，应从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后再填上一层对于原地面纵坡大于12%的地段，用推土机从挖方部位取料填筑距离较短的填方部位，采用依纵坡方向分层，逐层向上填筑碾压密实的纵向分层填筑法；③对于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的填方部位，采用从地表一端或两端同时按横断面的全部高度，逐步推进填筑的横向填筑法；横向填筑因填土过厚，不易压实时施工需采取下列措施:选用高效能压实机械；采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖的废石方，并一次填足填方部位全宽度；在底部进行拔土夯实；④对于因地形限制或填筑堤身较高，不能采用水平分层法和横向填筑法自始至终进行填筑的情况，采用填方部位下层用横向填筑，而上层用水平分层填筑的混合填筑法；沿线路分段进行，每段距离为20 ~40m ；(4e)填方部位填筑要求为:①严格控制碾压最佳含水量，用透水性不良的土填筑填方部位时，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内；②严格控制松铺厚度:每层最大松铺厚度根据试验路试验结果确定；填筑至场地标高最后一层的最小压实厚度不应小于15cm严格控制填筑场地几何尺寸和坡度，填土宽度每侧应比设计宽度宽出30~50cm，并保证填筑部分具有较高的压实度；④严格掌握压实方法，压实应先边后中，先轻后重，先慢后快；(4f)地基的压实度不应小于90%，承载力不小于130kPa ;当填土高度小于80cm时，地基以下路床部分的压实度也要达到规范要求； (4g)用标准贯入触探仪检测地基承载力；此数据乘以0.8的安全系数，作为地基承载力值；计算地基需要的承载力时，填方部位的填高荷载按20kPa/m计； (4h)碾压时前后两次轮迹需重叠15~20cm ； (4i)采用不同土质填筑场地时，不同土质应分层填筑，层次应尽量减少，每层松铺厚度最好不小于20~50cm ;不得混杂乱填，以免形成水囊或滑动面；透水性差的土填筑在下层时，其表面应做成双向4%横坡； (4j)为保证水分蒸发和排除，填土内不宜被透水性差的土层封闭，也不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上； (4k)根据强度与稳定性要求，合理地安排不同土质的层位，一般地:凡不因潮湿及冻融而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层； (41)为防止相邻两段用不同土质填筑的场地在交接处发生不均匀变形，交接处填方施工必须要有平地机配合施工； (5)填挖结合处土工格栅施工，具体包括: (5a)在填方段填筑40cm后,铺筑钢塑土工格栅,铺筑钢塑土工格栅时尺寸幅宽6m+3m,有效搭接宽度重叠两个网格；在铺设前必须将地基可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水溃、污物等彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥； (5b)玻纤格栅的铺设与固定:格栅铺设由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设，或人工铺设；格栅铺设时，应保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍；采用固定钢钉法铺设玻纤格栅时，先将一端固定铁皮和钢钉固定在已洒布粘层浙青的下层结构上，钢钉用锤击或射钉射入；再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2~5m ;或按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处；要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态；格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接应根据浙青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上；固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定；玻纤格栅铺设固定完毕后，用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固；或者采用洒布粘层油后直接摊铺玻纤格栅，压路机紧随后碾压； (5c)施工注意事项:①严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料雨天或路面潮湿时不得施工；③施工人员须戴防护手套；④当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满，以防溢流到玻纤格栅上格栅铺设时，要求地基表面温度在5°C~60°C之间。
2.根据权利要求1所述的黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，干拌水泥碎石桩原材料要求如下:(2a)碎石应洁净、干燥，其颗粒形状具有棱角，不得掺有软质或其它杂质，粒径采用5~20mm,含泥量不应大于10%,石屑采用粒径O~5mm的石粉； (2b)水泥采用普通硅酸盐水泥，各项指标符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)要求；(2c)配合比为:碎石:石屑:水泥:生石灰粉=3.3: 2.6: 0.5: 0.5，通过试桩最终确定施工配合比； (2d)试桩时，应认真仔细地记录灌碎石量、虚填厚度、击实次数及配合比以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为以后施工的控制指标；试桩完毕后，对其中三根试桩进行标准贯入试验，对其它两根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合规范及设计要求； (2e)干拌水泥碎石桩桩径15~30cm,桩距100~130cm,呈等边三角形布置；桩体用125kg重锤击实，落距为lm，每层虚填25cm，击实7次；桩体施工完毕7天后，进行下道工序施工。
3.根据权利要求1所述的黄土地区饱和地带斜坡填挖结合部地基处理的方法，其特征在于:所述步骤(5)中采用钢钉固定法，固定所需材料为--①50X50X0.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角 ，周边倒角处理2英寸钢钉。
【文档编号】E02D3/08GK103790166SQ201410040394
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月25日 优先权日:2014年1月25日
【发明者】叶万军, 杨更社, 赵志鹏, 张宇宇 申请人:西安科技大学