引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法
【專利摘要】引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其步驟為：在山谷中下游狹窄地段修筑；多級土壩內(nèi)修筑排水井；山頂開挖引導(dǎo)溝槽；向引導(dǎo)溝槽內(nèi)輸水和推土；向泥漿內(nèi)拌入土體和固化劑；從排水井中抽水；向泥漿上部填土；攤平和碾壓填土。本發(fā)明屬于削山造地【技術(shù)領(lǐng)域】，適用于山區(qū)城市拓展用地空間工程，理念新穎、達到了縮短工期、降低工程造價和環(huán)境污染小的目的，促進了水沖削山造地技術(shù)在市政工程的發(fā)展。
【專利說明】弓I導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于削山造地【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，特別適用于山區(qū)城市拓展用地空間工程。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的快速發(fā)展，城市人口急劇增多，城鎮(zhèn)化進程深入推進，城市用地空間嚴(yán)重緊缺已成為制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的一個基本事實。為了促進城市和諧發(fā)展，拓展城市發(fā)展空間勢在必然。據(jù)國家發(fā)改委調(diào)查顯示:湖北十堰、甘肅蘭州、陜西延安等眾多地區(qū)紛紛提出削山造地的城市空間發(fā)展戰(zhàn)略。這一戰(zhàn)略的提出意味著需要一套科學(xué)合理完整的技術(shù)體系來支撐。目前土地開發(fā)整理，尤其是挖山造地常用的方法主要有機械開挖法、水沖法和爆破法。機械開挖法的缺點是施工速度慢難以滿足客觀需求、機器轟鳴，揚塵難以避免，整個城市烏煙瘴氣，人民日常生活環(huán)境受到嚴(yán)重干擾。爆破的弊端是開挖產(chǎn)生一定飛石、沖擊波、爆破毒氣和噪聲，嚴(yán)重影響建筑物及人民生命財產(chǎn)的安全。水沖法是用潛水泵抽水并送入高壓泵，通過噴槍沖刷土體，形成泥漿，再通過泥漿泵吸泥水外排，泥水堆砌析水，還需要人工修挖。這種水沖法屬于漫山遍野的水沖，沒有合理高效的利用水源，造成泥漿的含水量很高，并且用噴槍沖刷和泥漿泵吸泥水使得工程造價居高不下，尚未形成一套成熟的施工工藝。另外，水沖削山產(chǎn)生的填土土質(zhì)差，含水量高、地基承載力低和回彈模量均較小，人員和機械無法直接進場施工，泥漿充填的地基處理技術(shù)還不完善。由于水沖法既能避免揚塵對城市生活環(huán)境的影響又能減輕大量機械產(chǎn)生的噪聲，且施工速度快，適合在城市開發(fā)土地資源項目中采用。但黃土山區(qū)山大溝深，溝口和坡底是人口集中居住區(qū)，必須對水沖削山形成的泥漿進行處理，以免形成泥流致災(zāi)。為了滿足城市客觀發(fā)展的需要和降低工程造價，對現(xiàn)有水沖削山造地的施工工藝進行改進，根據(jù)地形地貌，在山溝中筑壩攔泥，并針對性的提出泥漿處理方法，以保證地基的穩(wěn)定性和減少工后沉降。綜上所述，因地制宜的提出滿足黃土地區(qū)的削山造地技術(shù)已迫在眉睫，且具有重要的社會和經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提高一種引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法。
[0004]本發(fā)明是引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其步驟為:
(1)修筑多級土壩3:在山谷的中下游狹窄地段修筑多級土壩3，清除表層草皮、填筑壩基，再用機械4運輸土體，按分層設(shè)計厚度進行填筑，攤平、碾壓并灑水；重復(fù)以上過程從底向上逐層施工，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高；
(2)修筑排水井6:在多級土壩3內(nèi)確定排水井6的設(shè)計位置，用機械4開挖預(yù)定深度的坑，將濾管7置于坑內(nèi)并在周圍布設(shè)砂袋8，同時搭設(shè)鋼管架將濾管7和砂袋8綁扎固定，從底層向上施工，直至排水井6的標(biāo)高高出最準(zhǔn)場地設(shè)計標(biāo)高0.5nTl.0m，形成排水井6 ；
(3)開挖引導(dǎo)溝槽2:在山頂用機械4開挖通向山溝的引導(dǎo)溝槽2 ；
(4)輸水和推土:用高壓泵抽水到引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，機械4開挖土體，并運送到引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，水沖松散土體形成泥漿9，沿山溝流向多級土壩3 ;
(5)拌入土體和固化劑:泥漿9注入多級土壩3時，沿周圍山體I邊緣設(shè)置傳送帶5，將土體和固化劑通過傳送帶5拌入多級土壩3內(nèi)的泥漿9中；沿周圍山體I邊緣移動傳送帶5的位置，從不同位置拌入土體和固化劑；
(6)抽水:泥漿9流入多級土壩3的過程中，砂袋8周圍泥漿9內(nèi)的水分逐漸滲透匯集濾管7內(nèi)，用潛水泵將濾管7中的水抽出，并用水泵送到山頂引導(dǎo)溝槽2，進行二次重復(fù)利用；
(7)填填土10:待泥漿9高度達到?jīng)_填設(shè)計標(biāo)高后，停止注入泥漿9，通過移動傳送帶5的位置向泥漿9頂部送入填土 10 ；
(8)攤平和碾壓:不斷填填土10并用機械4攤平、碾壓，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高，且不斷將排水井6中的積水抽出，送到山頂引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，再次重復(fù)利用水源，進行沖山頂土體。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:造價低廉、方法簡便，能夠解決黃土地區(qū)削山造地面臨的技術(shù)難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明在山區(qū)溝谷削山造地的平面示意圖，圖2為本發(fā)明在泥漿9注入前的縱剖面示意圖，圖3為本發(fā)明在泥漿9注入后的縱剖面示意圖，圖4為圖2中排水井6的A— A剖面示意圖，圖中標(biāo)記:山體1、引導(dǎo)溝槽2、多級土壩3、機械4、傳送帶5、排水井6、濾管7、砂袋8、泥漿9、填土 10。
【具體實施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖通過實例對本發(fā)明的特征及其相關(guān)特征做進一步詳細說明，以便于同行技術(shù)人員理解。
[0008]如圖1-4所示，引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其步驟為:
(1)修筑多級土壩3:在山谷的中下游狹窄地段修筑多級土壩3，清除表層草皮、填筑壩基，再用機械4運輸土體，按分層設(shè)計厚度進行填筑，攤平、碾壓并灑水；重復(fù)以上過程從底向上逐層施工，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高；
(2)修筑排水井6:在多級土壩3內(nèi)確定排水井6的設(shè)計位置，用機械4開挖預(yù)定深度的坑，將濾管7置于坑內(nèi)并在周圍布設(shè)砂袋8，同時搭設(shè)鋼管架將濾管7和砂袋8綁扎固定，從底層向上施工，直至排水井6的標(biāo)高高出最準(zhǔn)場地設(shè)計標(biāo)高0.5nTl.0m，形成排水井6 ；
(3)開挖引導(dǎo)溝槽2:在山頂用機械4開挖通向山溝的引導(dǎo)溝槽2 ；
(4)輸水和推土:用高壓泵抽水到引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，機械4開挖土體，并運送到引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，水沖松散土體形成泥漿9，沿山溝流向多級土壩3 ；
(5)拌入土體和固化劑:泥漿9注入多級土壩3時，沿周圍山體I邊緣設(shè)置傳送帶5，將土體和固化劑通過傳送帶5拌入多級土壩3內(nèi)的泥漿9中；沿周圍山體I邊緣移動傳送帶5的位置，從不同位置拌入土體和固化劑；
(6)抽水:泥漿9流入多級土壩3的過程中，砂袋8周圍泥漿9內(nèi)的水分逐漸滲透匯集濾管7內(nèi)，用潛水泵將濾管7中的水抽出，并用水泵送到山頂引導(dǎo)溝槽2，進行二次重復(fù)利用；(7)填填土10:待泥漿9高度達到?jīng)_填設(shè)計標(biāo)高后，停止注入泥漿9，通過移動傳送帶5的位置向泥漿9頂部送入填土 10 ；
(8)攤平和碾壓:不斷填填土10并用機械4攤平、碾壓，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高，且不斷將排水井6中的積水抽出，送到山頂引導(dǎo)溝槽2內(nèi)，再次重復(fù)利用水源，進行沖山頂土體。
[0009]所述的排水井6由濾管7和周圍布設(shè)的砂袋8組成，是利用鋼管架綁扎固定實現(xiàn)的；排水井6的縱橫間距為20nT25m，濾管7直徑為40mnT60mm的鋼管，管壁上鉆直徑12mnTl8mm的星狀排列濾孔；管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為細濾網(wǎng)，采用30-50孔/cm的黃銅絲布或生絲布，外層為粗濾網(wǎng)，采用8~10孔/cm的鐵絲布或尼龍布；砂袋8的厚度為lnT2m，是在尼龍袋中裝入粒徑為0.25mnT50mm的砂石。
[0010]所述的固化劑為具有吸水加速固結(jié)性能的材料，其組分為石灰40%~50%、水泥22%~25%、粉煤灰22%~25%和速凝劑6%~10%。
[0011]所述的固化劑最低的添加量為每立方米的泥漿9內(nèi)為10kg~30kg。
[0012]本發(fā)明綜合考慮影響城市生活的各種因素，對現(xiàn)有的水沖削山造地技術(shù)進行改進，采用引導(dǎo)式的水沖方法，并結(jié)合物理和化學(xué)兩個方面來改善泥漿的工程性質(zhì)，提出了適合城市空間發(fā)展的削山造地技術(shù)。通過機械將土體送到引導(dǎo)溝槽內(nèi)，通過溝槽引導(dǎo)水將松散土體沖走，使得泥漿以最低的含水量流入土壩內(nèi)，提高水的利用率，省略了泥漿泵吸水處理的復(fù)雜過程，大幅度降低造價。 [0013]設(shè)置的多級土壩能有效攔截泥漿，降低泥漿壓力，消除了大量泥漿使得土壩潰壩的潛在災(zāi)害隱患；設(shè)置的排水井能及時排出泥漿中的水分，通過傳送帶拌入土體和固化劑，加速了泥漿的排水固結(jié)速度，并達到了縮短工期、降低工程造價的目的。
【權(quán)利要求】
1.引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其步驟為: (1)修筑多級土壩(3):在山谷的中下游狹窄地段修筑多級土壩(3)，清除表層草皮、填筑壩基，再用機械(4)運輸土體，按分層設(shè)計厚度進行填筑，攤平、碾壓并灑水；重復(fù)以上過程從底向上逐層施工，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高； (2)修筑排水井(6):在多級土壩(3)內(nèi)確定排水井(6)的設(shè)計位置，用機械(4)開挖預(yù)定深度的坑，將濾管(7)置于坑內(nèi)并在周圍布設(shè)砂袋(8)，同時搭設(shè)鋼管架將濾管(7)和砂袋(8)綁扎固定，從底層向上施工，直至排水井(6)的標(biāo)高高出最準(zhǔn)場地設(shè)計標(biāo)高0.5m~1.0m,形成排水井(6)； (3)開挖引導(dǎo)溝槽(2):在山頂用機械(4)開挖通向山溝的引導(dǎo)溝槽(2)； (4)輸水和推土:用高壓泵抽水到引導(dǎo)溝槽(2)內(nèi)，機械(4)開挖土體，并運送到引導(dǎo)溝槽(2)內(nèi)，水沖松散土體形成泥漿(9)，沿山溝流向多級土壩(3)； (5)拌入土體和固化劑:泥漿(9)注入多級土壩(3)時，沿周圍山體(1)邊緣設(shè)置傳送帶(5)，將土體和固化劑通過傳送帶(5)拌入多級土壩(3)內(nèi)的泥漿(9)中；沿周圍山體(1)邊緣移動傳送帶(5)的位置，從不同位置拌入土體和固化劑； (6)抽水:泥漿(9)流入多級土壩(3)的過程中，砂袋(8)周圍泥漿(9)內(nèi)的水分逐漸滲透匯集濾管(7)內(nèi)，用潛水泵將濾管(7)中的水抽出，并用水泵送到山頂引導(dǎo)溝槽(2)，進行二次重復(fù)利用； (7)填填土(10):待泥漿(9)高度達到?jīng)_填設(shè)計標(biāo)高后，停止注入泥漿(9)，通過移動傳送帶(5 )的位置向泥漿(9 )頂部送入填土( 10 ); (8)攤平和碾壓:不斷填填土(10)并用機械(4)攤平、碾壓，直至最終場地設(shè)計標(biāo)高，且不斷將排水井(6)中的積水抽出，送到山頂引導(dǎo)溝槽(2)內(nèi)，再次重復(fù)利用水源，進行沖山頂土體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其特征在于:所述的排水井(6)由濾管(7)和周圍布設(shè)的砂袋(8)組成，是利用鋼管架綁扎固定實現(xiàn)的；排水井(6)的縱橫間距為20nT25m，濾管(7)直徑為40mnT60mm的鋼管，管壁上鉆直徑12mnTl8mm的星狀排列濾孔；管壁外包兩層濾網(wǎng)，內(nèi)層為細濾網(wǎng)，采用30-50孔/cm的黃銅絲布或生絲布，外層為粗濾網(wǎng)，采用8~10孔/cm的鐵絲布或尼龍布；砂袋(8)的厚度為1m~2m,是在尼龍袋中裝入粒徑為0.25mnT50mm的砂石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其特征在于:所述的固化劑為具有吸水加速固結(jié)性能的材料，其組分為石灰40%~50%、水泥22%~25%、粉煤灰22%~25% 和速凝劑6%~10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式水沖削山造地及泥漿固化處理施工方法，其特征在于:所述的固化劑最低的添加量為每立方米的泥漿(9)內(nèi)為10kg~30kg。
【文檔編號】E02D3/12GK103850239SQ201410128073
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】董建華, 董旭光, 王永勝, 王冰霞, 吳意謙, 袁方龍, 張媛, 代濤, 劉彥東, 王浩, 楊志 申請人:蘭州理工大學(xué)