一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法

摘要

一种减小膨胀岩土地区的挡土墙土压力的方法。该方法是将施工开挖出的膨胀岩土直接装入土工袋内，然后将土工袋交错排列堆放在挡土墙背后，并充分碾压，形成缓冲层以减小墙后土压力。该方法的原理为：当土工袋内膨胀岩土遇水膨胀后，袋子受拉伸而产生张力，该张力不仅能够约束膨胀岩土的膨胀变形，还使膨胀岩土中产生很大的附加粘聚力，使袋装膨胀岩土具有相当高的强度。因此，采用土工袋作为缓冲层不仅可以约束墙后土体的膨胀变形，还可以作为支挡结构承担部分土压力，以有效减小挡土墙上的膨胀岩土压力，可以减小约30%~50%，使其缓冲效果超过传统缓冲材料，该方法还具有施工速度快，费用省，且不会对土地资源造成破坏等优点。

权利要求

1.一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法，其特征在于在挡土墙(1)后采用膨胀岩土土工袋(2)作为缓冲层材料，以减小作用在挡土墙(1)上的膨胀岩土压力，该方法的施工步骤如下：(a)开挖地基，将开挖的膨胀岩土装入土工袋后，用绳子绑扎好依口形成膨胀岩土土工袋(2)，待用；

(b)按照混凝土挡土墙施工步骤进行挡土墙(1)施工，待挡土墙(1)成型后拆除模板，对挡土墙(1)进行保养；

(c)在挡土墙(1)后交错铺设1～2列膨胀岩土土工袋，膨胀岩土土工袋(2)施工时采用逐层叠放，逐层碾压的方式，采用碾压机械将膨胀岩土土工袋(2)碾压成扁平状，直至达3

到设计要求的碾压密实度1.5-2.0g/cm

(d)当膨胀岩土土工袋(2)铺设高度达到1m后，在膨胀岩土挡土墙(1)后回填开挖膨胀岩土(3)至土工袋缓冲层铺设高度，然后对其采取碾压密实处理；

(e)按照步骤c-d的同样方式继续填筑至挡土墙(1)的高度。

2.根据权利要求1所述的一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法，其特征在于在步骤(a)中所述的土工袋为编织袋，由掺加1％抗老化剂的聚丙烯材料制成，平面尺寸在

75cm×50cm或100cm×100cm。

3.如权利要求1所述的减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法在膨胀岩土地区公路与铁路挡土墙工程中的应用。

4.如权利要求1所述的减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法在膨胀岩土地区河道、边坡治理挡土墙工程中的应用。

说明书

一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法

[0001] 一、技术领域

[0002] 本发明属于一种在膨胀岩土地区建造挡土墙时利用膨胀岩土土工袋作为墙后缓冲材料，以减小挡土墙土压力的方法。

[0003] 二、背景技术

[0004] 膨胀岩土是一种具有裂隙性，胀缩性以及超固结性的高塑性土，其体积变化受含水率的控制，如：遇水时，土体膨胀；失水时，土体收缩。在膨胀岩土遇水膨胀时，若膨胀变形受到物体的约束，则膨胀岩土便对约束物体作用一个相当高的膨胀向外推力。由此可知，建造在膨胀岩土地区的挡土墙不仅要承受常规意义上的土压力，还要承受膨胀岩土膨胀变形受约束产生的膨胀压力，因此，膨胀岩土地区的挡土墙经常会出现剪断、倾覆以及滑移变形过大等破坏形式。为减小挡土墙土压力，许多工程师提出在挡土墙后设置一定厚度的非膨胀性材料作为缓冲层的方法，如采用碎石、砂砾，黏性土。近年来，随着土工合成材料的飞速发展，有人提出了采用土工泡沫材料（EPS）作为缓冲层材料，作用于膨胀岩土地区的挡土墙工程中。然而，在膨胀岩土地区严重缺乏碎石、砂砾石、非膨胀性黏性土等适合工程的材料，且EPS通常又无法现场预制，其形状规则也无法灵活适应工程复杂的地形以及边界情况，导致了工程中施工的困难以及造价的提高。因此，为降低工程成本，提高施工效率，且减小对其它地区土地资源的破坏，亟需寻找一种新的缓冲层填充材料。

[0005] 三、发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法。

[0007] 本发明以如下的技术方案减小作用在膨胀岩土挡土墙上的土压力，该技术方案的主要特征是采用膨胀岩土土工袋作为缓冲层填充材料，现叙述如下：

[0008] 一种减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法，其特征在于在挡土墙1后采用膨胀岩土土工袋2作为缓冲层材料，以减小作用在挡土墙1上的膨胀岩土压，该方法的施工步骤如下：

[0009] a开挖地基，将开挖的膨胀岩土装入土工袋后，用绳子绑扎好袋口形成膨胀岩土土工袋2，待用；

[0010] b按照混凝土挡土墙施工步骤进行挡土墙1施工，待挡土墙1成型后拆除模板，对挡土墙1进行保养；

[0011] c在挡土墙（1）后交错铺设1~2列膨胀岩土土工袋，膨胀岩土土工袋（2）施工时采用逐层叠放，逐层碾压的方式，采用碾压机械将膨胀岩土土工袋（2）碾压成扁平状，直至达3
到设计要求的碾压密实度1.5-2.0g/cm

[0012] d当膨胀岩土土工袋（2）铺设高度达到1m后，在挡土墙（1）后回填膨胀岩土（3）至1m高度，然后进行碾压处理；

[0013] e按照步骤c-d的同样方式继续填筑至挡土墙（1）的高度。

[0014] 在步骤a中所述的土工袋为编织袋，由掺加1%抗老化剂的聚丙烯材料制成，平面尺寸在75cm×50cm或100cm×100cm。

[0015] 所述的减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法在膨胀岩土地区公路与铁路挡土墙工程中的应用。

[0016] 所述的减小膨胀岩土地区挡土墙土压力的方法在膨胀岩土地区河道、边坡治理挡土墙工程中的应用。

[0017] 所述的土工袋2为内装膨胀岩土的土工编织袋，平面尺寸为75cm×50cm至100cm×100cm。每铺设一层均应进行碾压，使得土工袋2呈稳定扁平状，袋子张力得到有效发挥；挡土墙后土工袋缓冲层列数应以1~2列为宜，且土工袋2在分层填筑时，上下层之间交错排列。采用该法处理后，能够有效地减小作用在混凝土挡土墙上的膨胀岩土压力，通常能够减小30%~50%的土压力。

[0018] 本发明的原理如下：（1）利用土工袋的张力抑制袋内膨胀岩土的膨胀变形，进而减小膨胀岩土对挡土墙的膨胀力。（2）利用膨胀岩土土工袋缓冲层的强渗水性，加快挡土墙后膨胀岩土中的排水速率，从而减小膨胀岩土充分浸水产生的膨胀变形。（3）利用膨胀岩土土工袋在水下的稳定性明显高于其它材料。（4）土工袋本身作为一种柔性挡土材料，可承担部分膨胀岩土压力。（5）膨胀岩土土工袋具有可压缩性，通过土工袋的侧向压缩变形，可以减小膨胀岩土变形受到约束产生的膨胀力；

[0019] 本发明与传统的膨胀岩土挡墙缓冲层相比，具有如下优点：

[0020] 1． 本发明通过将膨胀岩土装袋作为缓冲层材料，可以充分利用对挡土墙不利的膨胀岩土，做到‘化敌为友’。

[0021] 2． 本发明利用膨胀岩土土工袋，取代了传统的砂砾石等非膨胀性土石材料作为挡土墙缓冲层的材料，可就地取材，降低工程造价，减少对土地资源造成的破坏。

[0022] 3． 本发明对减小挡土墙土压力的效果较传统的方法明显，采用本方法可以减小30%~50%的膨胀岩土压力，而传统的方法只能达到20%~30%之间。

[0023] 4． 本发明中土工袋是柔性挡土材料，可承担部分挡土压力，且其施工快捷，方便，能适应各种复杂地形，可以有效地缩短工期。

[0024] 四、附图说明

[0025] 图1 用膨胀岩土土工袋作为缓冲层减小挡土墙压力的示意图

[0026] 附图标记：1、混凝土挡土墙；2、膨胀岩土土工袋；3、回填膨胀岩土[0027] 五、具体实施方式

[0028] 本发明方法主要是提供一种减小膨胀岩土挡土墙土压力的方法，利用膨胀岩土土工袋作为挡土墙的缓冲层材料，即将工程建筑地开挖出来的膨胀岩土直接装入土工袋内，按照一定的排列方式堆积在挡土墙后，采用碾压设备逐层碾压土工袋，使其密实，从而形成膨胀岩土挡土墙的缓冲层。

[0029] 实施例1.土工袋缓冲层设置的具体实施过程：

[0030] 1) 在膨胀岩土地区划定的工程建筑地，根据设计所需挡土墙高为4m，则首先对设计挡土墙后的边坡或地基进行开挖，将开挖出的膨胀岩土3装入尺寸为75cm×50cm的土工编织袋内，绑扎好袋口后形成膨胀岩土土工袋2待用；

[0031] 2) 现场浇筑混凝土挡土墙1，待混凝土挡土墙1成型后，采用碾压机械平整挡土墙1后1m~2m的土层开挖面，使其成为适于施工的工作面；

[0032] 3) 把膨胀岩土土工袋2吊至工作面，沿挡土墙长度方向按错开的排列方式布置膨胀岩土土工袋2，在挡土墙1墙后设置两列膨胀岩土土工袋2，膨胀岩土土工袋2采用逐层铺设，逐层碾压的施工方式，将膨胀岩土土工袋2碾压成扁平状，直至达到设计要求的碾3
压密实度1.5-2.0g/cm 为止；

[0033] 4) 当挡土墙1后膨胀岩土土工袋2铺设高度达到1m时，在膨胀岩土挡土墙1后回填开挖膨胀岩土土3至土工袋缓冲层铺设高度，然后对其采取碾压密实处理，密实度为3
1.5-2.0g/cm ；

[0034] 5)按照步骤3，4的同样方法逐层施工，直至填筑高度达到挡土墙顶。