一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法，其包括如下步骤：根据路基或建筑物地基设计图纸定线，清除路基或建筑地基表层耕植土或腐殖质土，直至路基或建筑地基要求的地基承载力的原状土黑棉土；沿着路基或建筑物地基边线采用机械开槽，开槽只要求深度大于h，不做宽度要求；迅速沿着开挖的沟槽铺设防渗土工膜，并迅速回填压实沟槽；在路基或建筑地基内侧迅速进行地基填土、压实；分段、重复进行上述工艺。本发明专利技术可以节约大量施工成本因为不用再对黑棉土路基或建筑地基进行地基处理，而是利用黑棉土本身的物理特性以及利用防渗土工膜对黑棉土路基或建筑地基进行保湿措施，从而保证土体不因含水量变化而引起路基和建筑地基胀缩破坏。

A New Type of Filling Subgrade Construction Method for Black Cotton Soil in East Africa

The invention discloses a new filling roadbed construction method for black cotton soil in East Africa, which comprises the following steps: according to the roadbed or building foundation design drawings, alignment, clearance of cultivated soil or humus soil on the surface of roadbed or building foundation until the original black cotton soil with the required foundation bearing capacity of roadbed or building foundation; mechanical grooving along the roadbed or building foundation side line; Grooving only requires depth greater than h, not width requirements; quickly lay anti-seepage geomembrane along the excavated groove, and quickly fill and compact the groove; quickly fill and compact the foundation inside the roadbed or building foundation; sectionalize and repeat the above technology. The invention can save a large amount of construction cost because the black cotton soil roadbed or building foundation is no longer treated, but the physical characteristics of the black cotton soil itself and the use of anti-seepage geomembrane to moisturize the black cotton soil roadbed or building foundation, thereby ensuring that the soil body does not cause the expansion and contraction damage of the roadbed and building foundation due to the change of water content.

【技术实现步骤摘要】
一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法
本专利技术涉及填方路基施工方法领域，尤其是涉及一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法。
技术介绍
黑棉土分布范围比较广，除了印度德干高原分布较为广泛，在非洲尼日利亚、埃赛俄比亚、肯尼亚、坦桑尼亚等地也有分布；其厚度一般0.5～5m，局部可达10m以上。它主要是火山堆积物或火成岩经风化、水蚀、搬运、堆积形成，有原生黑棉土和次生黑棉土之分。它是一种呈现黑色、灰黑色的具有胀缩性的粘性土，其土颗粒含有大量的强亲水矿物颗粒。它具有的吸水膨胀、失水收缩且反复作用的特性，可导致地表开裂及地基土上的建筑物、公路铁路路基等的变形、开裂、破坏等。目前，仅主线全长471.874km的蒙内铁路，经过调查，沿线分布的黑棉土初步统计就有95km，约占全线路20％，更不用说在整个东非地区大量分布的黑棉土上的在建工程及拟建工程了，因此，寻找保证工程质量、设计简单、易于施工、又可以大幅度降低工程造价的铁路路基或填方路基的黑棉土地区施工技术就显得具有重要意义。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法，以解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法，其包括如下步骤：1)根据路基或建筑物地基设计图纸定线，清除路基或建筑地基表层耕植土或腐殖质土，直至路基或建筑地基要求的地基承载力的原状土黑棉土；2)沿着路基或建筑物地基边线采用机械开槽，开槽只要求深度大于h，不做宽度要求；3)迅速沿着开挖的沟槽铺设防渗土工膜，并迅速回填压实沟槽；4)在路基或建筑地基内侧迅速进行地基填土、压实；5)分段、重复进行上述工艺，最终完成地基原土层以上的路基或建筑地基的填筑。作为一种进一步的技术方案，步骤3)中迅速沿着开挖的沟槽铺设防渗土工膜具体方法如下：①根据区域资料或地质勘察资料，确定施工区域黑棉土的大气影响深度ha和大气影响急剧层深度hv；②根据施工案例、建筑物对膨胀地基的敏感程度确定设计修正值hb；其中hb≤(ha-hv)；③确定黑棉土天然路基两侧封闭或建筑地基四周封闭一定宽度b＝hv+hb和深度h＝hv+hb，④选用防渗土工膜宽度B≥b+h，长度由生产厂家定制，或以现场施工便利为原则确定防渗土工膜长度L；⑤防渗土工膜长度方向上搭接重合部分需大于b+h。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术避免了对黑棉土(膨胀土)路基或建筑地基进行大面积换填或地基处理而大幅度增加工程费用，本方案不用再对黑棉土(膨胀土)路基或建筑地基进行地基处理，而是利用黑棉土(膨胀土)本身的物理特性以及利用防渗土工膜对黑棉土(膨胀土)路基或建筑地基进行保湿措施，从而保证土体不因含水量变化而引起路基和建筑地基的胀缩破坏。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的新型填方路基施工方法的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据蒙内铁路沿线典型的原生黑棉土进行物理力学指标及膨胀性试验，试验数据如表1：表1典型原生黑棉土物理力学数据表注：表中试验数据为剔除异常值后的平均值。对表1中试验数据统计表明：1、密度较低，天然密度一般在1.49～1.65g/cm3，干密度一般在1.14～1.3g/cm3，均值分别为1.57g/cm3、1.19g/cm3。2、孔隙比较大，一般在0.943～1.24之间，均值为1.14；3、含水量在28～38％之间，均值31.9，液性指数小于0，说明黑棉土在此含水量下大多保持在坚硬—硬塑状态；4、原生黑棉土的自由膨胀率较大，在120～155％之间，而无荷膨胀率较小，5～15％之间，(原因为旱季黑棉土内部裂隙发育，在有侧限的条件下膨胀填充了内部的横向裂隙，导致竖向膨胀率的较小。因此，沿线调查显示建筑物因黑棉土竖向膨胀引起建筑物破坏的较少，而因黑棉土膨胀后失水收缩导致原地面、低填路基等横向、纵向拉裂的情形较多)5、50kPa下的膨胀率已经比较小，在0.02～2.75％，均值0.69，部分试验为负值。说明在竖向加载50kPa的情况下就可以消除黑棉土地基竖向膨胀对上部失水基础的影响，这对于高填方路基是一个有利条件。6、蒙脱石含量在23～42％之间，阳离子交换量CEC(NH4+)在170～365之间，大部分分布在260以上，结合自由膨胀率试验结果，并与里程分布看，在玄武岩、响岩、凝灰岩地区分布的原生黑棉土，具有中—强膨胀性，而在片麻岩地区或经过冲洪积分布地区斜坡、冲沟的次生黑棉土，一般具有中—低膨胀性，甚至无膨胀性。大气影响深度：由于肯尼亚相关的大气影响深度等资料匮乏，加之该项目采用中国标准，为此根据国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GB500112-2013)5.2.12条规定:大气影响深度及大气影响急剧层深度用各气候区土的深层变形观测或含水量观测及地温观测资料确定。无此资料时，可按表2采用。表2大气影响深度备注：大气影响急剧层深度可按表2中的大气影响深度乘以0.45采用。因此，参照国内规范标准，肯尼亚黑棉土的大气影响急剧层深度为1.35～2.25m。根据蒙内铁路勘察，黑棉土主要分为分布于玄武岩、响岩、凝灰岩上的原生黑棉土和分布于沿线斜坡、丘陵、冲沟地带，冲洪积形成的次生黑棉土两种类型。钻探、探坑及试验资料显示，裂隙比较明显的深度在2.0～4.0m左右，下部土层一般比较均匀，显示有各向同性，湿度比较均匀，含水率变化在28％～35％之间，平均为31.5％。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据路基或建筑物地基设计图纸定线，清除路基或建筑地基表层耕植土或腐殖质土，直至路基或建筑地基要求的地基承载力的原状土黑棉土；2)沿着路基或建筑物地基边线采用机械开槽，开槽只要求深度大于h，不做宽度要求；3)迅速沿着开挖的沟槽铺设防渗土工膜，并迅速回填压实沟槽；4)在路基或建筑地基内侧迅速进行地基填土、压实；5)分段、重复进行上述工艺，最终完成地基原土层以上的路基或建筑地基的填筑。

【技术特征摘要】
1.一种用于东非黑棉土的新型填方路基施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据路基或建筑物地基设计图纸定线，清除路基或建筑地基表层耕植土或腐殖质土，直至路基或建筑地基要求的地基承载力的原状土黑棉土；2)沿着路基或建筑物地基边线采用机械开槽，开槽只要求深度大于h，不做宽度要求；3)迅速沿着开挖的沟槽铺设防渗土工膜，并迅速回填压实沟槽；4)在路基或建筑地基内侧迅速进行地基填土、压实；5)分段、重复进行上述工艺，最终完成地基原土层以上的路基或建筑地基的填筑。2.根据权利要求1所述的用于东非黑棉土的新...

【专利技术属性】
技术研发人员：何淑军，蒋富强，孙武，李添才，李云华，王延涛，王德文，须嘉，何芳芳，燕军军，
申请(专利权)人：中交铁道设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11