【CN109797769A】一种湿陷性黄土地区地下综合管廊地基结构及其施工方法【专利】

市政工程中湿陷性黄土路基及管线基础处理技术摘要：本文介绍了湿陷性黄土的工程性质，并详细讨论了灰土垫层法、冲击碾压法、强夯法以及挤密法等地基处理方法在湿陷性黄土地区市政工程建设中的具体运用。

通过工程实例，以灰土垫层法为基础，对市政工程中湿陷性黄土地基处理、强风化泥灰岩地基处理、道路绿化带处理、排水管道基础处理、路面结构处理、材料要求做出明确规定。

关键词：市政工程湿陷性黄土地基处理灰土垫层法冲击碾压法强夯法挤密法质量控制黄土在我国分布极广，面积达440680平方公里，具有湿陷性的约占总数的四分之三。

在湿陷性黄土地区进行市政工程建设，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采取以地基处理为主的综合措施，防止路基和管基湿陷，保证道路和管线的安全与正常使用，做到技术先进，经济合理。

湿陷性黄土，是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏，并发生显著附加下沉的黄土，主要为晚更新世马兰黄土（Q3）、全新世黄土状土（Q4）。

它除了具备黄土的一般特征外，还有其它特点：含有大量的粉土颗粒、一般占50％以上；具有肉眼可见的孔隙，孔隙比≥1.0，呈松散多孔的结构状态；天然剖面具有垂直节理；富含碳酸盐、硫酸盐等水溶盐。

压力和水是黄土产生湿陷的外部条件。

湿陷性黄土路基的处理经过很多国内外工程人员和学者研究，方法很多，总的来说可以分为两类：①穿越湿陷性土层的桩基础；②对地基土进行改良或者加固处理。

而目前的公路工程湿陷性黄土路基基底处理措施主要有灰土垫层法、强夯法、灰土桩挤密法，深层搅拌桩法、振冲碎石桩法、冲击压实法等。

但市政工程除了道路基层外，管线众多是其特点，怎样对市政工程湿陷性黄土路基及管基处理是本文的重点。

下面介绍一下适合市政工程湿陷性黄土路基及管基处理的方法。

1、灰土垫层法。

将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至持力层承载力满足要求的深度，然后用灰土分层回填夯实。

垫层厚度一般为1.0～3.0m。

它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自重湿陷表现不出来。

湿陷性黄土地区地下综合管廊的地基处理摘要：我国湿陷性黄土分布较广，土层的厚度有一定的差异，其特点主要是稳定性较差，受气候和湿度变化的影响易产生变形，遇水后容易出现大面积沉降。

因此，如果施工区域分布有湿陷性黄土，应根据实际情况进行地基处理，以保证建筑工程整体质量。

研究不同地质条件下湿陷性黄土地基处理技术的应用对工程实践具有重要的意义。

关键词：湿陷性黄土地区；地下综合管廊；地基处理引言《城市综合管廊工程设计规范》以及现行的《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025(以下简称黄土规范)都没有提及管廊在湿陷性黄土地区的地基处理，对湿陷性黄土地区管廊建设造成了“无法可依”的困境。

本文通过对实际工程的总结、分析，得出正确、合理、可行的处理方法。

1湿陷性黄土地基概述湿陷性黄土地基中存在着许多问题，如渗流问题、沉陷问题、地基的承载力和稳定性问题等。

渗流问题往往会引发较为严重的水量灾害，直接造成地基失稳和路面破坏。

沉陷问题，地基在多年的外部荷载下会产生变形，最典型的是水平位移。

若含水率超过规定允许最大值时，地基会发生不均匀沉陷。

地基的承载力和稳定性问题，承载力不达标，地基会有不同程度的剪切破坏，水和外部压力是产生湿陷的外部条件，而黄土自身的结构特征及物质组成是内在因素。

对湿陷性黄土地基问题处理的目的是为了改善土的性质和结构，减小渗透率，提高承载能力，从而控制湿陷性的发生，部分甚至是消除其湿陷性的发生。

随着经济的发展，对湿陷性黄土进行开发利用也受到科研人员的关注。

这在一定程度上要求我们加快对湿陷性黄土地基安全性能的研究，从而可以有效提高湿陷性黄土地基的安全性。

2管廊在湿陷性黄土场地地基标准的确定《黄土规范》第5.5.11条：在湿陷性黄土场地，对地下管道及其附属构筑物，如检漏井、阀门井、检查井、管沟等的地基设计，应符合下列规定：应设150~300mm厚的土垫层；对埋地的重要管道或大型压力管道及其附属构筑物，尚应在土垫层上设300mm厚的灰土垫层。

湿陷性黄土湿陷特性及地基处理方法摘要：湿陷性黄土属于一种比较特殊的土，如果在建筑地基建设的过程中，发现地基之中存在有这样的湿陷性的土，如果处理的不够得当那么就会对地基的建设过程产生巨大的影响，湿陷性黄土在实际发展的过程中，会随着时间的推移相继出现许许多多的病害，正是因为湿陷性黄土具有这么多的实际危害，所以在实际发展的过程中，要对湿陷性黄土地基的相关特征以及一些早期的处理方式进行相关的探讨，这对于处理湿陷性黄土地基的发展来说是非常的重要的，本文就根据湿陷性黄土地基的一些具体特征来制定相关的施工方案，并对相关的处理对策进行一个详细的分析。

关键词：湿陷性黄土；地基处理；对策分析引言湿陷性黄土在受到水的浸湿之后，黄土本身的结构就会受到巨大的破坏，当黄土的结构被破坏之后，黄土整体就会呈现出一种迅速下沉的趋势，从而会在一定程度上给土壤中的结构物质带来巨大的破坏与影响，就会在一定程度上使得地基以及与地基相关的结构物质发生大幅度的沉降、拆裂、倾斜，情况严重的话还会对实际的使用质量和安全产生巨大的威胁。

1、概述黄土是中国分部较广的区域性特殊性土，湿陷性黄土在一定条件下具有保持土的原始基本单元结构形式不被破坏的能力，湿陷性黄土在其结构强度未被破坏或软化的压力范围内，表现出压缩性低，强度高，但受水浸湿后，力学性质将发生较大变化，具体表现为强度降低、软化、湿陷等特性，对工程建筑安全性有较大的影响。

某省西部黄土丘陵与东部黄褐冲积平原的交接地带，为华北平原的一部分，地势由西南向东北倾斜。

郑州市以京广铁路为分界线，以西地区土层具有湿陷性，湿陷性黄土深度约3．5m～15．0m2、湿陷性黄土地基的处理方法2.1垫层法垫层法是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜、就地取材和施工简便等特点，处理厚度一般为1～3m，通过处理基底下部分湿陷性黄土层，可以减小地基的湿陷量。

处理厚度超过3m，挖、填土方量大，施工期长，施工质量不易保证，选用时应通过技术经济比较。

专利名称：一种适用于季节性冻土区湿陷性黄土路基的复合空间结构
专利类型：实用新型专利
发明人：邓小龙,俞永华,张新来,孙光吉,马欢,何乃武
申请号：CN202020142513.7
申请日：20200122
公开号：CN211772493U
公开日：
20201027
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型实施例公开了一种适用于季节性冻土区湿陷性黄土路基的复合空间结构，包括内部中空且开口向上的管桩，若干组呈矩形阵列分布的所述管桩嵌入冻土层，所述管桩的顶端设有桩帽，并且若干组所述管桩通过所述桩帽与呈井字形的桩顶连系梁连接，相邻所述管桩通过所述桩顶连系梁连接形成复合结构，通过将管桩穿透季节性冻土层，嵌入冻深线以下的稳定岩层，并通过桩顶的桩帽与桩顶连系梁连接，多排管桩的桩顶分别通过相邻排对应的管桩的桩顶连系梁连接，形成复合空间结构，增强了管桩平面上的整体强度、刚度与稳定性。

申请人：中国公路工程咨询集团有限公司
地址：100089 北京市海淀区紫竹院路116号嘉豪国际中心A座9层
国籍：CN
代理机构：北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：胡剑辉
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专利名称：一种隧道内湿陷性黄土基础处理的挤密桩
专利类型：实用新型专利
发明人：李国良,梁文灏,刘培硕,刘赪,杨国柱,李雷,赵秋林,杨木高,谢君泰,李凌志,刘小刚,王新东,马洪程,李宁申请号：CN201020285740.1
申请日：20100809
公开号：CN201915385U
公开日：
20110803
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种隧道内湿陷性黄土基础处理的挤密桩。

在湿陷性黄土地区，由于事先未能消除地基的湿陷性加之水的侵入导致黄土湿陷，从而导致建筑物地基失稳而遭破坏或使道路、地下管线等被毁的事故称为黄土湿陷灾害。

本实用新型的隧道的墙脚基面上设置有若干个挤密桩孔，每个挤密桩孔内设置填料层，构成一个挤密桩。

本实用新型结构简单，且其施工设备简易轻便，施工工序简单，施工时震动较小，不仅能够满足隧道内消除基础黄土湿陷性的目的，同时能够保证隧道的支护结构稳定和施工安全。

申请人：中铁第一勘察设计院集团有限公司
地址：710043 陕西省西安市雁塔区西影路二号
国籍：CN
代理机构：西安新思维专利商标事务所有限公司
代理人：李罡
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综合管廊湿陷性地基处理方案研究摘要：国民经济的飞速发展，科技的不断进步，综合管廊成为了道路的重要排水设施，综合管廊的重要性也越来越突出。

现如今，综合管廊基础对不同地基、土质有着不同的要求。

而在中国土地面积中，湿陷性地区占比相对较大，在此种土质中，敷设管道对地基的要求也是非常高，对湿陷性地基处理方案的研究意义重大。

基于此，文章结合实际案例，对综合管廊湿陷性地基处理方案进行了详细分析，希望能够为城市综合管廊建设工作的顺利实施提供有效参考。

关键词：综合管廊；湿陷性；地基处理；处理方案前言：综合管廊是当前中国研究地下城市的一种非常关键的举措，特别是中国中西部地区，地下管廊的修筑进度飞速，然而，一些地区的土壤结构也在很大程度上了制约了综合管廊的修筑，湿陷性黄土地基处理问题越来越复杂，严重影响了综合管廊的修筑。

为此，对综合管廊湿陷性地基的处理刻不容缓。

1城市综合管廊城市综合管廊是建在地下的综合通道空间。

综合管廊，又称综合管沟、综合管道、公共沟等，是指在城市下方建设隧道空间，工程管道包括雨水和污水、满足生活和生产用水，以及天然气和热传递的整体电力、通讯等管道系统。

城市综合管廊的规划、设计、施工、运营和维护，必须严格按照相应的标准和标准进行管理和控制。

根据应用的不同，可分为三种类型：干线综合管廊、支线综合管廊和电缆线路管廊。

其中，城市干线综合管廊主要以独立资格的形式建设，可承受城市所有主要工程管道。

支线综合管廊通常采用单格或双格结构，通常用于各种水利工程的管廊设计中。

电缆线路管廊正常是采用浅埋地沟的施工方式。

传统的管廊设有盖板，但可利用空间不足，仅仅用于支撑一般电力和通信电缆设施。

将市政、电力、电信、燃气、给水、排水等各类管道与特检口、吊运口、监控系统融合贯通，市政统一规划，实施统一设计、统一施工、统一管理的公共设施。

这是市政基础设施建设管廊的集成化、智能化、现代化与未来化的趋势和标志。

2湿陷性黄土的特征及湿陷发生的原因黄土主要分布在我国北方地区，由于北方气候环境及土壤内部化学反应的作用影响，导致部分地区出现层次不规律、孔隙过大、淡黄、土质疏松的黄土。

专利名称：防沉降和倾斜的软土地基中地下综合管廊新型结构及其施工方法
专利类型：发明专利
发明人：丁光亚,钱豪,王军,戴鹏燕,林彩珍,赖小伟
申请号：CN202010000167.3
申请日：20200102
公开号：CN111779022A
公开日：
20201016
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种防沉降和倾斜的软土地基中地下综合管廊新型结构，包括设置于条形基坑内的综合管廊，条形基坑两侧均设置有拉森钢板桩以支撑两侧土体，综合管廊设置于混凝土垫层上，混凝土垫层设置于方形的由混凝土浇筑形成的树根桩支座上，树根桩主桩的前后左右分别斜向设置有至少三根斜向副桩，树根桩主桩和斜向副桩中均设置有钢筋，拉森钢板桩上斜向开设有斜向桩孔，斜向桩孔处斜向向下设置有斜向桩体，综合管廊由多段分管廊连接形成，每段分管廊左右各布置两排所述斜向桩体，每排各布置两根，斜向桩体的侧壁上具有向外的混凝土延伸块。

本发明还提供了上述结构的施工方法。

本发明的构造和方法能够有效防止软土地基中的综合管廊沉降和倾斜。

申请人：温州大学
地址：325000 浙江省温州市瓯海区东方南路38号温州市国家大学科技园孵化器
国籍：CN
代理机构：杭州斯可睿专利事务所有限公司
代理人：郑书利
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大厚度自重湿陷性黄土地区管廊工程的地基处理
李鹏;李华龙;芦永曾;张景立;闫少华;井银军
【期刊名称】《建筑施工》
【年(卷),期】2018(040)008
【摘要】自重湿陷性黄土在上覆土层受水浸湿后,易发生湿陷现象,会对其上建筑结构物带来不同程度的危害,如沉降、开裂、倾斜,甚至严重影响其安全和使用.西安市新兴南路缆线管廊工程需在自重湿陷性黄土区域进行施工,介绍了大厚度自重湿陷性地区的地基处理施工技术,通过试验段实践,该处理方式不仅满足了设计及规范要求,还解决了翻浆和橡皮土等难题,提升了施工效率.
【总页数】2页(P1271-1272)
【作者】李鹏;李华龙;芦永曾;张景立;闫少华;井银军
【作者单位】中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065;中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065;中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065;中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065;中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065;中建三局集团有限公司西北分公司陕西西安 710065
【正文语种】中文
【中图分类】TU753
【相关文献】
1.大厚度自重湿陷性黄土地区风力发电机基础地基处理 [J], 高峰
2.大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究 [J], 宋俊斌
3.大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制 [J], 郭新刚
4.大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和剩余湿陷量问题的合理控制 [J], 郭新刚
5.大厚度自重湿陷性黄土区高速铁路路基新型地基处理技术研究 [J], 于基宁; 高志伟
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失陷性黄土地区地下综合管廊基坑支护措施的研究摘要：城市综合管廊是通过将电力、通讯、给水、热水、制冷、中水、燃气、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施，它解决了城市发展过程中各类管线的维修、扩容造成的“拉链路”和空中“蜘蛛网”的问题，对提升城市总体形象，创造城市和谐生态环境起到了积极推动作用。

综合管廊的建设已成为21世纪城市现代化建设的热点和衡量城市建设现代化水平的标志之一。

综合管廊工程应结合新区建设、旧城改造、道路新（扩、改）建，在城市重要地段和管线密集区规划建设。

城市老（旧）城区综合管廊建设宜结合地下空间开发、旧城改造、道路改造、地下主要管线改造等项目同步进行。

关键词：狭长形基坑地下水控制挤密桩法支护观测综合管廊属于城市基础设施的一种类型，其主体采用地下布置，应统筹考虑与地下空间尤其是轨道交通的关系；而综合管廊的出入口、吊装口、进风口以及排风口等均有露出地面的部分，这些位置的形式与排布应与城市的环境景观相一致，不影响城市美观度。

一、基坑开挖：狭长形基坑一般是针对因地形限制采用对撑形式的长形基坑，其中尤以中心城区的综合管廊工程较为典型。

1 基坑平面分区应按照设计或基础底板施工缝设置要求确定，分层厚度应与支撑竖向间距保持一致。

考虑到狭长形基坑钢支撑的受力特点和土方开挖的特性，基础底板及时浇筑可改善围护结构的受力特征，保证基坑的稳定。

2 采用斜面分层分段开挖时，每小段长度一般按照 1 个～2 个支撑水平间距确定。

狭长形基坑开挖中保证纵向斜坡稳定是至关重要的，坡度过陡、雨季施工、排水不畅、坡脚扰动等都会引起土坡坍塌、围护结构变形过大甚至失稳，因此开挖前一定要慎重确定纵向放坡坡度，必要时可采取降水、护坡、土体加固等稳定措施，纵向斜面的施工技术参数需要通过计算确定。

纵向斜面的分层厚度、平台宽度、分段长度等由支撑的水平和竖向间距确定，狭长形基坑斜面分层分段开挖方法如图图8.2.10。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910335091.7(22)申请日 2019.04.24(71)申请人 中建七局第四建筑有限公司地址 710016 陕西省西安市未央区未央路68号(72)发明人 焦继伟　李冬冬　申岩　何涛　冯森　田宗发　(51)Int.Cl.E02D 3/02(2006.01)(54)发明名称一种湿陷性黄土挤密装置(57)摘要本发明公开了一种湿陷性黄土挤密装置，涉及建筑设备领域，该湿陷性黄土挤密装置包括固定板和挤压板，固定板和挤压板上均镶嵌有两套管，两对套管内配有若干节导杆，导杆之间均通过圆管形的连接管和两根螺栓固定连接，挤压板一侧垂直设有推动挡板，固定板一侧对称垂直设有两L支撑垫板。

该湿陷性黄土挤密装置可以预先挖好两道平行的沟槽，然后水平地对两沟槽中间的湿陷性黄土进行挤压，让地基结实，提高地基的承重能力。

权利要求书1页 说明书2页 附图1页CN 109958121 A 2019.07.02C N 109958121A权　利　要　求　书1/1页CN 109958121 A1.一种湿陷性黄土挤密装置，其特征在于：所述湿陷性黄土挤密装置包括两尺寸相同的矩形板状固定板（2）和挤压板（3），固定板（2）和挤压板（3）上对应位置均垂直镶嵌有两圆管形的套管（4），两对套管（4）内配有若干节圆柱形的导杆（1），导杆（1）之间均通过圆管形的连接管（7）和两根螺栓（8）固定连接，挤压板（3）一侧垂直设有截面呈∩形的板状推动挡板（5），推动挡板（5）将挤压板（3）上的套管（4）包裹住，固定板（2）一侧对称垂直设有两L形板状的支撑垫板（6），两支撑垫板（6）让出固定板（2）上套管（4）的位置。

2.根据权利要求1所述的湿陷性黄土挤密装置，其特征在于：所述固定板（2）、挤压板（3）、套管（4）均由铝合金制造，固定板（2）和挤压板（3）均通过焊接与套管（4）连接。

综合管廊湿陷性地基处理方案研究王孜【期刊名称】《《建材与装饰》》【年(卷),期】2019(000)031【总页数】2页(P5-6)【关键词】综合管廊; 湿陷性黄土; 地基处理【作者】王孜【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU753近十年来，随着我国西安、西宁、兰州等中西部城市综合管廊建设步伐的逐渐加快，广泛分布在这些地区的湿陷性黄土地基处理问题变得越来越突出。

关于综合管廊湿陷性地基的处理，前人已经做过一些研究。

周旻娴提出对于黄土地基时，对其进行素土分层换填，并满足一定的压实度要求，可以消除黄土部分的湿陷性[1]。

雷华使用MIDASGTS对地基加固后的综合管廊进行建模分析，研究了其对受力性能的影响[2]。

褚方平从实际工程出发，提出了一种三轴水泥土搅拌桩的方法，其采用长桩与短桩相结合，对湿陷性黄土地基的处理提供了借鉴经验[3]。

贾秉志将双向搅拌粉喷桩应用在湿陷性地基上，效果显著[4]。

《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB50025-2018）[5]（以下简称《黄土标准》）于2018年12月26日发布，并于2019年8月1日起正式实施。

其中对于单层丙类建筑湿陷性地基处理规定中降低了对剩余湿陷量的要求，同时规定了最小处理厚度。

大多数管廊项目都适用于这一规定。

本文结合工程实例，对新的《黄土标准》实施后综合管廊的湿陷性地基处理方案进行研究。

1 项目背景本次综合管廊工程位于咸阳市渭城区东侧，为双舱钢筋混凝土结构，全长约950m，拟进入综合管廊的管线如表1所示。

表1 入廊管线管线 DN300给水管DN300中水管DN350热力管10kV电力管线通信管线数量 1根 1根 2根 5根 4排综合管廊设置于道路东侧非机动车道及人行道下，顶板上部覆土厚度3m，如图1所示。

沿线共有管线分支口4个，通风口6座，吊装口2座，参观出入口1座，地下交叉口2座，端井1座，分变电所1座，倒虹段2座。