一種複合式墊層及其施工方法
2023-11-03 21:12:32 4
專利名稱：一種複合式墊層及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種地基加固處理後上部墊層的施工工藝，尤其是其相關檢測指標的控制。
背景技術：
隨著高速鐵路的快速發展，為了適應高速鐵路的高平穩性、高耐久性、舒適性的要求，路基的施工要求尤為嚴格。為了控制工後沉降，就必須對軟弱地基進行加固處理，然後在其上鋪設墊層，因而墊層必須具備良好的整體性和剛度。
發明內容
為了滿足客運專線高速鐵路發展的需求，本發明的目的在於提供一種滿足墊層上部核載的傳遞均勻性，增強墊層的整體性和剛度，保持基底完整連續，約束地基地側向變形的複合式墊層。本發明的另一目的在於提供一種上述複合式墊層的施工方法。
本發明的技術方案是一種複合式墊層，該墊層自上而下包括有20cm～30cm的上石粉碎石層、5cm～10cm的砂層、土工格柵層、以及20cm～30cm的下石粉碎石層。
所述上石粉碎石層和下石粉碎石層均主要由粒徑為5～40mm的碎石和0～5mm的石粉組成，其中石粉的重量百分比為6％～15％，優選的石粉的重量百分比為10％～12％。石粉又稱為機制砂。
所述土工格柵層、與下石粉碎石層之間還設有5cm～10cm的砂層。砂層的設置是防止碎石鋒利的稜角損壞土工格柵層。
當本發明所述的複合式墊層所處部位為基床底層時，所述上石粉碎石層和下石粉碎石層的檢測指標均滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當本發明所述的複合式墊層所處部位為基床以下路基時，所述上石粉碎石層和下石粉碎石層的檢測指標均滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
本發明複合式墊層的施工方法，包括如下步驟
A、先鋪設下石粉碎石層，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6％～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該下石粉碎石層滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該下石粉碎石層滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa；B、在檢測合格的下石粉碎石層上面鋪設土工格柵層；C、在土工格柵層上鋪設5cm～10cm的砂層，進行靜載碾壓以輪跡進行控制；D、在砂層上面鋪設20cm～30cm的上石粉碎石層，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該上石粉碎石層滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該上石粉碎石層滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
在上述A步驟和D步驟中的石粉百分含量優選為10％～12％。
本發明上述複合式墊層的施工方法，在上述A步驟和B步驟之間還鋪設有5cm～10cm的砂層，進行靜載碾壓以輪跡進行控制。
所述的砂層輪跡進行控制即是採用壓路機靜壓，通過兩次壓過的輪痕控制砂層的壓實程度。
土工格柵是一種加筋材料，在土體工程中起加固增強作用，設計成網格狀結構是為了不完全隔離土層，土石之間產生咬合，增加土體的整體性和承受應力強度。高強纖維格柵具有塑料格柵不可比擬的優點，塑料產品因其原料分子結構的先天局限和熱擠壓而成，強度遠不及纖維格柵，且門幅窄、柔性差、成卷短，增加施工搭接損耗。滌綸纖維土工格柵強度極高，右「纖維軟鋼筋」之稱，置在土地中充當拉力元件，約束土體分散位移和不勻稱沉降，提高土體的整體性和承力負荷。適用於加筋土擋牆、加筋土墊層、加筋土斜坡、橋臺填土、路堤膨脹土、軟地基處理。
本發明的有益效果是在個別地基缺乏砂礫石的情況下，採用本發明的複合墊層及施工方法可以大大提高墊層的整體性、剛度和良好的使用性能，使用壽命長。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步說明。
圖1為本發明複合墊層實施例1的橫斷面結構示意圖；
圖2為本發明複合墊層實施例2的橫斷面結構示意圖；其中，附圖標記為1為上石粉碎石層，2為砂層，3為土工格柵層，4為下石粉碎石層。
具體實施例方式
實施例1一種複合式墊層，該墊層自上而下包括有20cm～30cm的上石粉碎石層1、5cm～10cm的砂層2、土工格柵層3、以及20cm～30cm的下石粉碎石層4。所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4均主要由粒徑為5～40mm的碎石和0～5mm的石粉組成，其中石粉的重量百分比為6～15％。該墊層所處部位為基床底層時，所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4的檢測指標均滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；該墊層所處部位為基床以下路基時，所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4的檢測指標均滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
上述複合式墊層的施工方法，包括如下步驟A、先鋪設下石粉碎石層4，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6％～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該下石粉碎石層4滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該下石粉碎石層4滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa；B、在檢測合格的下石粉碎石層4上面鋪設土工格柵層3；C、在土工格柵層3上鋪設5cm～10cm的砂層2，進行靜載碾壓以輪跡進行控制；即採用工藝檢測法，用17噸以上的壓路機靜壓砂層，直到滿足兩次壓過的輪痕高度差0.8～1.2cm；D、在砂層2上面鋪設20cm～30cm的上石粉碎石層1，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該上石粉碎石層1滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該上石粉碎石層1滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
實施例2一種複合式墊層，該墊層自上而下包括有20cm～30cm的上石粉碎石層1、5cm～10cm的砂層2、土工格柵層3、砂層2以及20cm～30cm的下石粉碎石層4。所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4均主要由粒徑為5～40mm的碎石和0～5mm的石粉組成，其中石粉的重量百分比為10～12％。該墊層所處部位為基床底層時，所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4的檢測指標均滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；該墊層所處部位為基床以下路基時，所述上石粉碎石層1和下石粉碎石層4的檢測指標均滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
上述複合式墊層的施工方法，包括如下步驟A、先鋪設下石粉碎石層4，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6％～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該下石粉碎石層4滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該下石粉碎石層4滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa；B、在下石粉碎石層4上鋪設5cm～10cm的砂層2，進行靜載碾壓以輪跡進行控制；即採用工藝檢測法，用18噸的壓路機靜壓砂層，直到滿足兩次壓過的輪痕高度差1cm；C、在檢測合格的砂層2上面鋪設土工格柵層3；D、在土工格柵層3上鋪設5cm～10cm的砂層2，進行靜載碾壓以輪跡進行控制；用18噸的壓路機靜壓砂層，直到滿足兩次壓過的輪痕高度差1cm；E、在D步驟的砂層2上面鋪設20cm～30cm的上石粉碎石層1，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該上石粉碎石層1滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該上石粉碎石層1滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
權利要求
1.一種複合式墊層，其特徵在於該墊層自上而下包括有20cm～30cm的上石粉碎石層(1)、5cm～10cm砂層(2)、土工格柵層(3)、以及20cm～30cm的下石粉碎石層(4)。
2.根據權利要求1所述的複合式墊層，其特徵在於所述上石粉碎石層(1)和下石粉碎石層(4)均主要由粒徑為5～40mm的碎石和0～5mm的石粉組成，其中石粉的重量百分比為6％～15％。
3.根據權利要求2所述的複合式墊層，其特徵在於所述上石粉碎石層(1)和下石粉碎石層(4)中石粉的重量百分比為10％～12％。
4.根據權利要求2或3所述的複合式墊層，其特徵在於所述土工格柵層(3)、與下石粉碎石層(4)之間還設有5cm～10cm的砂層(2)。
5.根據權利要求2或3所述的複合式墊層，其特徵在於該墊層所處部位為基床底層時，所述上石粉碎石層(1)和下石粉碎石層(4)的檢測指標均滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；該墊層所處部位為基床以下路基時，所述上石粉碎石層(1)和下石粉碎石層(4)的檢測指標均滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
6.權利要求1或2所述的複合式墊層的施工方法，其特徵在於包括如下步驟A、先鋪設下石粉碎石層(4)，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6％～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該下石粉碎石層(4)滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該下石粉碎石層(4)滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa；B、在檢測合格的下石粉碎石層(4)上面鋪設土工格柵層(3)；C、在土工格柵層(3)上鋪設5cm～10cm的砂層(2)，進行靜載碾壓以輪跡進行控制；D、在砂層(2)上面鋪設20cm～30cm的上石粉碎石層(1)，在粒徑為5～40mm的碎石中摻入6～15％的石粉，拌合後進行現場攤鋪並碾壓，當複合式墊層所處部位為基床底層時，該上石粉碎石層(1)滿足空隙率n≤28％、壓實係數K≥0.95、動態彈性模量Evd≥40MPa；當複合式墊層所處部位為基床以下路基時，該上石粉碎石層(1)滿足空隙率n≤31％、壓實係數K≥0.92、動態彈性模量Evd≥40MPa。
7.權利要求6所述的複合式墊層的施工方法，其特徵在於在上述A步驟和D步驟中的石粉百分含量為10％～12％。
8.權利要求6所述的複合式墊層的施工方法，其特徵在於在上述A步驟和B步驟之間還鋪設有5cm～10cm的砂層(2)，進行靜載碾壓以輪跡進行控制。
9.權利要求7所述的複合式墊層的施工方法，其特徵在於在上述A步驟和B步驟之間還鋪設有5cm～10cm的砂層(2)，進行靜載碾壓以輪跡進行控制。
全文摘要
本發明公開了一種複合式墊層及其施工方法，屬於路基墊層施工技術領域，該墊層自上而下包括有上石粉碎石層、砂層、土工格柵層、以及下石粉碎石層；該複合式墊層的施工方法包括上述每層的鋪設步驟及其檢測標準；本發明可以大大提高墊層的整體性、剛度和良好的使用性能，而且使用壽命長，本發明尤其適用於高速鐵路的路基墊層施工中。
文檔編號E02D3/00GK101050618SQ20071004901
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者趙雙林 申請人:中鐵八局集團有限公司