一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法 【技术领域】
本发明是一种土木工程设计施工方法， 属于土木工程新技术领域。背景技术 黄土具有大孔隙性、 水敏性和湿陷性等工程特性， 对于高速公路路基、 无砟轨道路 基等大型工程， 必须对黄土进行改良， 使得其压缩系数显著降低， 强度和水稳性大幅度提 高， 从而消除黄土的湿陷性。
粉煤灰与普通土相比具有强度高、 自重轻、 压缩性小、 透水性好等良好工程特性， 用作路基填料具有良好的社会效益和经济效益。水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料， 加 水搅拌后成浆体， 能在空气中硬化或者在水中更好的硬化， 并能把砂、 石等材料牢固地胶结 在一起。 石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料， 用石灰石、 白云石、 白垩、 贝壳等碳酸钙含量高的原料， 经 900 ～ 1100℃煅烧而成。 目前， 国内外很多学者致力于研究 湿陷性黄土的改良方法， 粉煤灰、 石灰、 水泥的混合料是大家关注的焦点， 在公路路基、 填方
边坡等领域还未见有切实有效的边坡防护技术与方法， 因此， 在湿陷性黄土填方工程领域， 尚缺乏成熟的配套技术与方法。 发明内容
本发明目的是提供一种湿陷性黄土工程治理方法， 用于解决黄土地区构筑物修建 中遇到的黄土的湿陷性及不能满足工程强度与变形要求等工程病害问题。
本发明的技术解决方案， 其特征是该方法采用改良黄土 3、 麻袋 4、 防护网 5、 土工 格栅 6、 排水沟 8 对黄土边坡进行工程防护， 其中改良黄土 3 由石灰、 粉煤灰及黄土搅拌掺 合， 石灰粉煤灰及黄土按体积比配置， 石灰与粉煤灰的掺合比例要求达到 2 ∶ 1， 石灰与粉 煤灰总体积占掺合料的比例要求不小于 30％。所采用的粉煤灰中的 SiO2 和 Al2O3 总含量 要求不低于 75％， 粉煤灰在 700℃时的烧失量要求不大于 10％， 石灰采用钙质生石灰或钙 质消石灰， 技术指标要求不低于Ⅱ级， 土工格栅 6 采用高密度聚乙烯单向土工格栅， 抗拉强 度不小于 60kN/m， 延伸率低于 12％， 2％应变对应强度大于 15kN/m， 5％应变对应强度大于 25kN/m， 麻袋 4 采用黄麻麻袋， 尺寸要求不低于 80cm×120cm， 防护网 5 采用柔性不锈钢材 料， 网孔尺寸为 40mm×40mm， 钢丝直径不小于 2mm。
本发明的目的是通过如下措施来达到的， 一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方 法， 其特征在于它依次包括如下步骤 ：
(1) 平整场地 ： 按照设计施工图要求， 平整场地， 清除地面浮土及软弱土层， 要求 基层平整度不超过 ±5cm， 排除地面污水， 保持地面干燥、 清洁 ；
(2) 边桩放样 ： 按照设计施工图， 进行场地边桩测量、 放样， 做好改良黄土 3 和土工 格栅 6 的铺设准备 ；
(3) 改良备样 ： 按照配比进行石灰粉煤灰及黄土的掺合搅拌， 根据室内重型击实 试验确定改良黄土 3 的最佳含水量与最大干密度 ；(4) 加筋填土 ： 在平整的地面上铺设第一层土工格栅 12， 在填土边桩处按施工要 求将第一层麻袋 10 放在第一层土工格栅 12 上， 第一层麻袋 10 内装入含有草籽的改良黄土 3， 在第一层土工格栅 12 上面松铺改良黄土 13， 用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实 度要求进行第一层改良黄土 13 的碾压， 第一层填土完毕 ；
(5) 坡脚反包 ： 第一层改良黄土 13 碾压完毕， 将第一层土工格栅 12 在坡脚处反 包， 盖住第一层麻袋 10 后， 再铺设第二层土工格栅 14， 在坡脚位置按设计施工要求将第二 层麻袋 11 放在第二层土工格栅 14 上， 第二层麻袋 14 内装入含有草籽的改良黄土 3， 在第二 层土工格栅 14 上松铺第二层改良黄土 15， 用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要 求进行第二层改良黄土 15 的碾压， 第二层填土完毕 ；
(6) 按照步骤 (5)， 将路堤加筋填土依次铺设完毕后， 在路堤的最后一层格栅 16 上 按压实度与强度要求铺设碎石土 2， 并进行碎石土 2 碾压， 至此路基部分施工完毕 ；
(7) 在已形成的填方边坡上， 铺设防护网 5， 坡脚处用混凝土压脚， 坡顶处用沥青 混凝土路面 1 压顶。
在上述技术中， 所述的土工格栅及改良黄土铺设的具体施工步骤及要求如下 ：
①土工格栅 6 铺在土层上， 铺设平整后， 用 U 型钢筋 9 卡入土中固定 ；
②土工格栅 6 反包麻袋 4 的长度要求不低于麻袋 4 长度的两倍， 两层土工格栅 6 搭接处用连接棒 7 连接， 土工格栅 6 沿行车方向搭接长度要求不低于 30cm， 并用 U 型钢筋 9 卡入压实后的改良黄土 3 中 ；
③土工格栅 6 要求铺设平整， 无断裂与起鼓 ；
④改良填土 3 要求搅拌均匀， 一次松铺厚度介于 30 ～ 50cm 之间， 碾压时改良黄土 3 的含水量达到最佳含水量 ±2％ ；
⑤填土边坡填筑完毕后， 坡面麻袋 4 按设计施工要求形成一定的防护角度， 麻袋 4 的短边与填方走向平行， 麻袋 4 外面包裹有土工格栅 6， 坡面铺设有防护网 5， 防护网 5 自坡 脚往坡顶铺设， 搭接长度不低于 30cm， 并用镀锌铁丝绑扎搭接部位， 防护网 5 与土工格栅 6 接触部位用镀锌铁丝绑扎。
本发明优点 ：
本发明一种湿陷性黄土边坡工程改良防护方法具有如下优点 ： ①因地制宜， 充分 利用现场材料——黄土和废弃材料粉煤灰， 节约了资源， 实现了废物利用， 利于环保 ； ②采 用改良黄土与土工格栅共同组成的结构防护体系， 解决了填土边坡的稳定性问题 ； ③麻袋 内的草籽长出后， 一方面达到生态要求， 另一方面可以进一步固化坡面， 防止水土流失。
本发明适用范围 ：
适用于土木工程中遇到的湿陷性黄土工程改良问题， 可用于公路路堤边坡填方、 建筑地基与改良处理、 加筋挡土墙等工程。
图说明 ：
图 1 是湿陷性黄土边坡工程改良防护方法示意图。其中有 ： 沥青混凝土路面 1、 碎 石土 2、 改良黄土 3、 麻袋 4、 防护网 5、 土工格栅 6、 连接棒 7、 排水沟 8、 U 型钢筋 9、 第一层麻 袋 10、 第二层麻袋 11、 第一层土工格栅 12、 第一层改良黄土 13、 第二层土工格栅 14、 第二层 改良黄土 15、 最后一层土工格栅 16。具体实施方式 ：
实施例 ： 某湿陷性黄土边坡工程改良防护的方法如下所示，
①按照施工图要求平整场地， 清除地面浮土及软弱土层， 排除地面污水， 保持地面 干燥、 清洁， 将土工格栅铺在地面上， 铺设平整后， 用 U 型钢筋卡入土中固定 ；
②按照最佳含水量和配比要求进行石灰粉煤灰改良黄土的掺合搅拌， 按照施工图 与场地边桩放样， 将装有改良黄土和草籽的麻袋放在边坡坡脚处， 麻袋短边与填方走向平 行， 然后铺设改良黄土， 厚度控制在 30 ～ 50cm 内， 用轻碾碾压达到要求压实度， 第一层碾压 完毕 ；
③将第一层土工格栅在坡脚处反包， 盖住麻袋后， 再铺设第二层土工格栅， 将第一 层与第二层土工格栅用连接棒连接， 并将第二层土工格栅用 U 型钢筋卡在压实后的改良黄 土层上， 在坡脚位置按施工要求放置第二层麻袋， 麻袋内装入含有草籽的改良黄土， 在第二 层土工格栅上松铺改良黄土， 用轻碾在最佳含水量条件下按设计的压实度要求进行填土碾 压， 第二层填土完毕 ；
④按照第③条步骤， 铺设至最后一层土工格栅， 再铺设碎石土层， 将防护网自下向 上铺设， 搭接长度不低于 30cm， 并用镀锌铁丝绑扎搭接部位， 防护网与土工格栅接触部位用 镀锌铁丝绑扎， 防护网底部用混凝土排水沟压脚， 顶部用铺设的沥青混凝土路面层压顶。