專利名稱：一種在凍土上的施工方法
一種在凍土上的施工方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路施工領(lǐng)域，具體涉及一種在凍土上的施工方法。背景技術(shù)：
已知的，省道203線阿木古郎至杜拉爾橋一級 公路是屬于地處高寒地區(qū)的內(nèi)蒙古呼倫貝爾市，該線路沿途存在濕地及季節(jié)性凍土地段，是連續(xù)多年凍土與季節(jié)凍土的過渡帶，且凍土多呈島狀零星地分布在融區(qū)中，屬典型的嚴(yán)寒地區(qū)軟土路基，目前在島狀凍土特殊路基上進(jìn)行鐵路或公路施工是在高寒地區(qū)施工的技術(shù)瓶頸，為了突破上述技術(shù)瓶頸，目前國內(nèi)外對凍土凍脹問題的基本理論研究較多，而對凍土的融沉問題研究則相對較少，特別是從道路工程自身特點出發(fā)進(jìn)行凍土路基融沉的研究還是一片空白，傳統(tǒng)島狀凍土特殊路基的處治方法一般為砂礫換填、拋石擠淤等，使用該方法處治的特殊路基的缺點為當(dāng)島狀凍土較厚時，挖除難度大、施工時間長、工程質(zhì)量不易控制、材料供應(yīng)緊、施工成本高和環(huán)境保護(hù)難等，那么如何克服上述技術(shù)難題就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員的長期技術(shù)訴求。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種在凍土上的施工方法，本發(fā)明通過采用強(qiáng)夯置換加土工柵格的方法，有效的克服了在島狀凍土特殊路基上施工后的路基凍脹與融沉問題，同時本發(fā)明通過在夯體的外緣面設(shè)置導(dǎo)風(fēng)槽，有效的提高了夯錘在下落的準(zhǔn)確度，通過在點夯錘沖擊端的沖擊面設(shè)置向內(nèi)凹陷的槽，使點夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物的咬合牢固程度，本發(fā)明大大降低了施工成本，縮短了施工周期，適合大面積推廣，適用于公路或鐵路施工。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種在凍土上的施工方法，在強(qiáng)夯置換施工方法的基礎(chǔ)上加鋪土工柵格，保證路基在后期使用過程中不發(fā)生凍脹和融沉問題，實施上述方法時首先將原地面的腐殖土土層挖除，挖除深度控制在40 60厘米范圍內(nèi)，根據(jù)不同工況可加深挖掘深度，在挖除腐殖土土層的外圍且地勢相對低洼的地域設(shè)置排水溝或在挖除腐殖土土層的外圍設(shè)置抽水裝置，然后在挖除腐殖土土層后的路基上拋填I(lǐng) I. 5米厚的片石，片石拋填完畢后報檢審批，待檢驗合格后對路基進(jìn)行測量放線，標(biāo)出夯點位置，然后使用強(qiáng)夯機(jī)和點夯錘對標(biāo)出的夯點位置進(jìn)行至少兩遍的點夯、計算樁長及報檢審批處理，在進(jìn)行每一遍點夯前，應(yīng)對夯點放線進(jìn)行復(fù)核，夯擊完成后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時調(diào)整強(qiáng)夯機(jī)的位置，直至達(dá)到設(shè)計要求，在進(jìn)行點夯夯擊過程中要及時記錄夯坑的深度，當(dāng)夯坑過深而發(fā)生點夯錘吊起困難時停止點夯，同時向夯坑內(nèi)拋填片石直至與夯坑頂平，記錄拋填片石的數(shù)量，在點夯過程中當(dāng)夯點周圍軟土擠出影響施工時隨時清理并在夯點周圍鋪墊碎石，然后繼續(xù)點夯直至片石穿透地基下部季節(jié)性凍土軟土層，使季節(jié)性凍土軟土層與永久性島狀凍土層接觸形成直徑為O. 5 2. O米的石墩，重復(fù)上述步驟完成對所有設(shè)計石墩的點夯；下一步推平點夯后的路基，使用強(qiáng)夯機(jī)和滿夯錘對推平后的路基進(jìn)行滿夯，直至將推平后的路基表層夯實，待再次檢驗合格后，在滿夯后的路基上鋪填25 35厘米厚的砂礫形成砂礫墊層，然后在砂礫墊層的基礎(chǔ)上鋪設(shè)至少三層的土工柵格，待最終檢驗合格后便可進(jìn)行后續(xù)路面鋪設(shè)作業(yè)。
所述的在凍土上的施工方法，所述抽水裝置包括水泵、進(jìn)水管道、排水管道、濾網(wǎng)和動力機(jī)構(gòu)，所述水泵的出水端連接排水管道，抽水泵的進(jìn)水端連接進(jìn)水管道的一端，在所述進(jìn)水管道的另一端設(shè)有濾網(wǎng)，所述水泵外接動力機(jī)構(gòu)。所述的在凍土上的施工方法，所述動力機(jī)構(gòu)為電機(jī)或發(fā)動機(jī)。所述的在凍土上的施工方法，所述點夯錘包括夯體、吊耳和導(dǎo)風(fēng)槽，所述夯體為實心接構(gòu)，夯體的一端為吊裝端，夯體的另一端為沖擊端，在夯體吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳，在兩吊耳的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔，在夯體的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽，所述導(dǎo)風(fēng)槽的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形，在所述夯體沖擊端的沖擊面上均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽或在沖擊端的上部面上設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽。所述的在凍土上的施工方法，所述夯體的沖擊端通過螺紋或焊接的形式與夯頭連接，所述夯頭的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽或在夯頭的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽。 所述的在凍土上的施工方法，所述夯體的沖擊端設(shè)有向下延伸的上部小下部大的圓錐形增重環(huán)，所述重環(huán)的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷直槽或在夯頭的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷螺旋形槽。所述的在凍土上的施工方法，所述直槽呈田子形設(shè)置。所述的在凍土上的施工方法，所述螺旋形槽替換為三角形或四邊形或菱形或多角形槽。所述的在凍土上的施工方法，所述滿夯錘包括夯體、吊耳和導(dǎo)風(fēng)槽，所述夯體為實心接構(gòu)，夯體的一端為吊裝端，夯體的另一端為沖擊端，在夯體吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳，在兩吊耳的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔，在夯體的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽，所述導(dǎo)風(fēng)槽的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形。所述的在凍土上的施工方法，所述夯體的形狀設(shè)置為圓形或四邊形或長方形或橢圓形或多角形。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明所述的一種在凍土上的施工方法，通過采用強(qiáng)夯置換加土工柵格的方法，有效的克服了在島狀凍土特殊路基上施工后的路基凍脹與融沉問題，同時本發(fā)明通過在夯體的外緣面設(shè)置導(dǎo)風(fēng)槽，有效的提高了夯錘在下落時的精確程度，通過在點夯錘沖擊端的沖擊面設(shè)置向內(nèi)凹陷的槽，使點夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物咬合面的牢固程度，本發(fā)明減少了對路基兩側(cè)地質(zhì)和水土的破壞，又避免使用大方量砂礫和片石對資源的破壞，對地面影響降到了最低，成功保護(hù)了原有的生態(tài)環(huán)境，大大降低了施工成本，縮短了施工周期，最主要的是保證了工程質(zhì)量，適合公路或鐵路在島狀凍土施工中推廣應(yīng)用。

圖I是本發(fā)明施工工藝的流程 圖2是本發(fā)明施工后的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明夯錘的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明夯錘的另一結(jié)構(gòu)立體示意 圖5是本發(fā)明在夯錘底部開槽的立體結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明在夯錘底部增設(shè)夯頭的立體示意 圖中1、導(dǎo)風(fēng)槽；2、夯體；3、安裝孔；4、吊耳；5、增重環(huán)；6、直槽；7、螺旋形槽；8、土工柵格；9、排水溝；10、原地面；11、砂礫墊層；12、石墩；13、季節(jié)性凍土軟土層；14、永久性島狀凍土層；15、夯頭。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例；
結(jié)合附圖I 6所述一種在凍土上的施工方法，在強(qiáng)夯置換施工方法的基礎(chǔ)上加鋪土工柵格8，保證路基在后期使用過程中不發(fā)生凍脹和融沉問題，實施上述方法時首先將原地面10的腐殖土土層挖除，挖除深度控制在40 60厘米范圍內(nèi)，根據(jù)不同工況可加深挖掘深度，在挖除腐殖土土層的外圍且地勢相對低洼的地域設(shè)置排水溝9或在挖除腐殖土土層的外圍設(shè)置抽水裝置，然后在挖除腐殖土土層后的路基上拋填I(lǐng) I. 5米厚的片石，片石拋填完畢后報檢審批，待檢驗合格后對路基進(jìn)行測量放線，標(biāo)出夯點位置，然后使用強(qiáng)夯機(jī)和點夯錘對標(biāo)出的夯點位置進(jìn)行至少兩遍的點夯、計算樁長及報檢審批處理，在進(jìn)行每一遍點夯前，應(yīng)對夯點放線進(jìn)行復(fù)核，夯擊完成后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時調(diào)整強(qiáng)夯機(jī)的位置，直至達(dá)到設(shè)計要求，在進(jìn)行點夯夯擊過程中要及時記錄夯坑的深度，當(dāng)夯坑過深而發(fā)生點夯錘吊起困難時停止點夯，同時向夯坑內(nèi)拋填片石直至與夯坑頂平，記錄拋填片石的數(shù)量，在點夯過程中當(dāng)夯點周圍軟土擠出影響施工時隨時清理并在夯點周圍鋪墊碎石，然后繼續(xù)點夯直至片石穿透地基下部季節(jié)性凍土軟土層13，使季節(jié)性凍土軟土層13與永久性島狀凍土層14接觸形成直徑為O. 5 2. O米的石墩12，重復(fù)上述步驟完成對所有設(shè)計石墩12的點夯；下一步推平點夯后的路基，使用強(qiáng)夯機(jī)和滿夯錘對推平后的路基進(jìn)行滿夯，直至將推平后的路基表層夯實，待再次檢驗合格后，在滿夯后的路基上鋪填25 35厘米厚的砂礫形成砂礫墊層11，然后在砂礫墊層11的基礎(chǔ)上鋪設(shè)至少三層的土工柵格8，待最終檢驗合格后便可進(jìn)行后續(xù)路面鋪設(shè)作業(yè)。所述的在凍土上的施工方法，所述抽水裝置包括水泵、進(jìn)水管道、排水管道、濾網(wǎng)和動力機(jī)構(gòu)，所述水泵的出水端連接排水管道，抽水泵的進(jìn)水端連接進(jìn)水管道的一端，在所述進(jìn)水管道的另一端設(shè)有用于過濾雜物的濾網(wǎng)，所述水泵外接動力機(jī)構(gòu)，所述動力機(jī)構(gòu)為電機(jī)或發(fā)動機(jī)。所述的在凍土上的施工方法，所述點夯錘包括夯體2、吊耳4和導(dǎo)風(fēng)槽1，所述夯體2為實心接構(gòu)，夯體2的一端為吊裝端，夯體2的另一端為沖擊端，在夯體2吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳4，在兩吊耳4的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔3，在夯體2的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽1，所述導(dǎo)風(fēng)槽I的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形，在所述夯體2沖擊端的沖擊面上均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽6或在沖擊端的上部面上設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽7或在所述夯體2的沖擊端通過螺紋或焊接的形式與夯頭15連接，所述夯頭15的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽6或在夯頭15的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽7。所述的在凍土上的施工方法，所述夯體2的沖擊端設(shè)有向下延伸的上部小下部大的圓錐形增重環(huán)5，所述重環(huán)5的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷直槽6或在夯頭15的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷螺旋形槽7。所述的在凍土上的施工方法，所述直槽6直槽6呈田子形設(shè)置，所述螺旋形槽7替換為三角形或四邊形或菱形或多角形槽。所述的在凍土上的施工方法，所述滿夯錘包括夯體2、吊耳4和導(dǎo)風(fēng)槽1，所述夯體2為實心接構(gòu)，夯體2的一端為吊裝端，夯體2的另一端為沖擊端，在夯體2吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳4，在兩吊耳4的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔3，在夯體2的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽1，所述導(dǎo)風(fēng)槽I的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形。所述的在凍土上的施工方法，所述夯體2的形狀設(shè)置為圓形或四邊形或長方形或橢圓形或多角形。
通過本發(fā)明的實施有效減少了挖土方16. 69萬方，節(jié)約砂礫6. 9萬方、片石6. 4萬方，直接經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約資金500余萬元。本發(fā)明適用于在島狀凍土特殊路基上進(jìn)行鐵路或公路路基的施工。本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種在凍土上的施工方法，其特征是在強(qiáng)夯置換施工方法的基礎(chǔ)上加鋪土工柵格(8)，保證路基在后期使用過程中不發(fā)生凍脹和融沉問題，實施上述方法時首先將原地面(10)的腐殖土土層挖除，挖除深度控制在40 60厘米范圍內(nèi)，根據(jù)不同工況可加深挖掘深度，在挖除腐殖土土層的外圍且地勢相對低洼的地域設(shè)置排水溝(9)或在挖除腐殖土土層的外圍設(shè)置抽水裝置，然后在挖除腐殖土土層后的路基上拋填I(lǐng) I. 5米厚的片石，片石拋填完畢后報檢審批，待檢驗合格后對路基進(jìn)行測量放線，標(biāo)出夯點位置，然后使用強(qiáng)夯機(jī)和點夯錘對標(biāo)出的夯點位置進(jìn)行至少兩遍的點夯、計算樁長及報檢審批處理，在進(jìn)行每一遍點夯前，應(yīng)對夯點放線進(jìn)行復(fù)核，夯擊完成后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時調(diào)整強(qiáng)夯機(jī)的位置，直至達(dá)到設(shè)計要求，在進(jìn)行點夯夯擊過程中要及時記錄夯坑的深度，當(dāng)夯坑過深而發(fā)生點夯錘吊起困難時停止點夯，同時向夯坑內(nèi)拋填片石直至與夯坑頂平，記錄拋填片石的數(shù)量，在點夯過程中當(dāng)夯點周圍軟土擠出影響施工時隨時清理并在夯點周圍鋪墊碎石，然后繼續(xù)點夯直至片石穿透地基下部季節(jié)性凍土軟土層(13)，使季節(jié)性凍土軟土層(13)與永久性島狀凍土層(14)接觸形成直徑為O. 5 2. O米的石墩(12)，重復(fù)上述步驟完成對所有設(shè)計石墩(12)的點夯；下一步推平點夯后的路基，使用強(qiáng)夯機(jī)和滿夯錘對推平后的路基進(jìn)行滿夯，直至將推平后的路基表層夯實，待再次檢驗合格后，在滿夯后的路基上鋪填25 35厘米厚的砂礫形成砂礫墊層(11)，然后在砂礫墊層(11)的基礎(chǔ)上鋪設(shè)至少三層的土工柵格(8 )，待最終檢驗合格后便可進(jìn)行后續(xù)路面鋪設(shè)作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述抽水裝置包括水泵、進(jìn)水管道、排水管道、濾網(wǎng)和動力機(jī)構(gòu)，所述水泵的出水端連接排水管道，抽水泵的進(jìn)水端連接進(jìn)水管道的一端，在所述進(jìn)水管道的另一端設(shè)有濾網(wǎng)，所述水泵外接動力機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述動力機(jī)構(gòu)為電機(jī)或發(fā)動機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述點夯錘包括夯體(2)、吊耳(4)和導(dǎo)風(fēng)槽(1)，所述夯體(2)為實心接構(gòu)，夯體(2)的一端為吊裝端，夯體(2)的另一端為沖擊端，在夯體(2)吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳(4)，在兩吊耳(4)的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔(3)，在夯體(2)的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽(1)，所述導(dǎo)風(fēng)槽(I)的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形，在所述夯體(2)沖擊端的沖擊面上均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽(6)或在沖擊端的上部面上設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽(J)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述夯體(2)的沖擊端通過螺紋或焊接的形式與夯頭(15)連接，所述夯頭(15)的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷的直槽(6 )或在夯頭(15 )的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷的螺旋形槽(7 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述夯體(2)的沖擊端設(shè)有向下延伸的上部小下部大的圓錐形增重環(huán)(5)，所述重環(huán)(5)的端面均勻設(shè)有至少三個向內(nèi)凹陷直槽(6)或在夯頭(15)的端部設(shè)置向內(nèi)凹陷螺旋形槽(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6任一權(quán)利要求所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述直槽(6)呈田子形設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6任一權(quán)利要求所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述螺旋形槽(7)替換為三角形或四邊形或菱形或多角形槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述滿夯錘包括夯體(2)、吊耳(4)和導(dǎo)風(fēng)槽(1)，所述夯體(2)為實心接構(gòu)，夯體(2)的一端為吊裝端，夯體(2)的另一端為沖擊端，在夯體(2)吊裝端的中部間隔設(shè)置有兩個相互對應(yīng)的吊耳(4)，在兩吊耳(4)的中部對應(yīng)設(shè)置有安裝孔(3)，在夯體(2)的外緣面上均勻設(shè)有至少三個貫通吊裝端和沖擊端且向內(nèi)凹陷的直線形導(dǎo)風(fēng)槽(1)，所述導(dǎo)風(fēng)槽(I)的形狀設(shè)置為U形或V形或Π形。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9任一權(quán)利要求所述的在凍土上的施工方法，其特征是所述夯體(2)的形狀設(shè)置為圓形或四邊形或長方形或橢圓形或多角形。
全文摘要
一種在凍土上的施工方法，涉及道路施工領(lǐng)域，本發(fā)明通過采用強(qiáng)夯置換加土工柵格的方法，保證路基在后期使用過程中不發(fā)生凍脹和融沉問題，同時本發(fā)明通過在夯體的外緣面設(shè)置導(dǎo)風(fēng)槽，有效的提高了夯錘在下落時的精確程度，通過在點夯錘沖擊端的沖擊面設(shè)置向內(nèi)凹陷的槽，使點夯出的路基形成高低不平的咬合面，大大提高了填充物咬合面的牢固程度，本發(fā)明減少了對路基兩側(cè)地質(zhì)和水土的破壞，又避免使用大方量砂礫和片石對資源的破壞，對地面影響降到了最低，成功保護(hù)了原有的生態(tài)環(huán)境，大大降低了施工成本，縮短了施工周期，最主要的是保證了工程質(zhì)量，本發(fā)明適用于公路或鐵路在島狀凍土的施工。
文檔編號E02D3/054GK102817298SQ20121031195
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者許建付, 趙雨軍, 趙福寧, 張東, 馬林林, 王志強(qiáng), 李飛, 劉書其 申請人:中鐵十五局集團(tuán)有限公司, 中鐵十五局集團(tuán)第七工程有限公司