(19)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 202210873772.0 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 地址 430080 湖北省武汉市青山区冶金 大 道17号 (72)发明人 曾岳　袁敏　胡瑾　阳小良　向瑶　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 杨宣仙 (51)Int.Cl. E02D 17/20(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种软土地基填方边坡的加固方法 (57)摘要 本发明提供了一种软土地基填方边坡的加 固方法。 本发 明中的加固方法首先对 软土地基采 取改进的工艺进行强夯置换墩加固， 将碎块石置 换地基软土形成碎石置换桩复合地基以增强地 基承载力， 加速软土层的排水固结过程， 明显提 高软土参数， 其次对回填边坡的坡体碎石土进行 超填加固， 分级削坡， 将地基表层土配置种植土 用于边坡坡面绿化。 本发明中的方法工程造价 低， 环境污染小， 充分利用场地碎石土， 变废为 宝， 具有较好的经济效益和社会效益。 权利要求书4页 说明书10页 附图7页 CN 115288162 A 2022.11.04 CN 115288162 A 1.一种软土地基填方边坡的加固方法， 其特 征在于具体步骤如下： (1)根据地质勘察得到软土边坡土层物理力学性质指标， 按照简化毕肖普法计算未经 处理的软土边坡稳定安全系 数， 确定不能满足边坡稳定性安全系 数的滑弧覆盖区域， 确定 软土加固区的深度及平面处 理范围； 所述 边坡稳定安全系数 Fs的计算公式如下： 式中： Fs‑软土边坡稳定安全系数； mθ i‑计算系数； li‑第i土条底 滑弧的长度 Gi‑第i土条的重力， 单位： k N； Gbi‑第i土条垂直方向外力， 单位： k N； ci‑第i土条地基土层黏聚力， 单位： kPa； ‑软土边坡土层内摩擦角； θi‑第i土条底 滑面的倾角； (2)坡体碎石填土强夯试验： 在步骤(1)中确定的软土加固区选择有代表性的场地， 进 行坡体碎石填土强夯试验， 试验 区面积不小于20mx20m， 并在试验 区夯填达到沉降要求时， 对试夯区域进行动力触探试验， 得到碎石填土强夯试验区的抗剪强度指标cg、 (3)强夯置换墩试验： 施工前在步骤(1)中确定的软土加固区内进行成桩试验， 确定强 夯置换墩的施工工艺和参数， 试验桩 数量不得少于2根， 强夯置换墩的桩径 为0.5～1.2m， 桩 深为穿过滑弧面至少1～2m， 且桩深不大于20m， 在试验桩的夯填达到沉降要求时， 对强夯置 换墩试验 桩进行动力触探试验， 得到试验强夯置换墩试验 桩的抗剪强度指标cp和 (4)设定强夯置换墩的置换率mx， 且mx取值范围： 5％～30％； 并将设定的mx值、 步骤(2) 中的试验确定的根据试验确定的强夯置换墩的抗剪强度指标cp和 及地质勘察中确定 的强夯置换墩处理区域内桩间土的抗剪强度指标cs和 带入以下公式计算强夯置换墩处 理区域的复合 地基抗剪强度指标csp和 csp＝mxcp+(1‑mx)cs            ③ 式中： cp—强夯置换墩黏聚力， 单位： kPa； —强夯置换墩内摩擦角， 单位： °； cs—强夯置换墩处 理区域内桩间土的黏聚力， 单位： kPa； —强夯置换墩处 理区域内桩间土的摩擦角， 单位： °； csp—复合地基黏聚力， 单位： kPa； —复合地基内摩擦角， 单位： °； mx—设定的强夯置换墩的置换率；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115288162 A 2(5)将步骤(4)中计算的复合地基抗剪强度指标csp和 带入步骤(1)中的公式 ①和② 中验算复合地基的稳定安全系数， 在复合地基的稳定安全系数满足边坡稳定安全系数时的 设定强夯置换墩置换率mx值即为复合 地基中强夯置换墩的置换率m； (6)根据步骤(5)中的计算的强夯置换墩置换率m， 步骤(2)中试桩得到的桩径d， 按照不 同的布桩方式计算出强夯置换墩的间距s， 并根据计算结果绘制出强夯置换墩的施工设计 图； 正方形布桩时： 由 得到 正三角形形布桩时： 由 得到 (7)平整场地， 在坡脚外软土地基加固区域附近埋设孔隙水压力计， 量测强夯置换墩施 工前地基的孔隙水压力基准 值； (8)针对坡脚外软土地基加固区域按照步骤(6)中的强夯置换墩施工设计图施工强夯 置换墩， 强夯置换墩采取间隔施工， 并从坡内向坡外施工， 将软土挤出到坡外加固区域范围 外； 施工采用冲扩锤和柱锤， 所述冲扩锤的冲击端设置成圆锥形， 所述柱锤为圆柱形冲击 锤； 在施工机具就位后， 先采用冲孔锤在施工点位多次夯击， 形成一个直径与锤身直径相匹 配的孔洞， 深度为 强夯置换墩设计深度， 随后更换强夯置换墩柱锤， 在孔洞内分层填碎石土 填料， 每次填料后使用柱锤对孔洞中的填碎石土填料进行夯击， 直至填碎石土填料到达施 工作业面； (9)通过预先埋设的孔隙水压力计监测孔隙水压力， 待孔隙水压力消散完毕后， 对场地 表层满夯 一遍， 夯击能15 00～2000kN.m， 坡脚外软土地基处 理完成； (10)边坡设计按坡率法多级放坡， 分级马道宽度控制不小于2m， 根据设计的边坡高度， 对拟回填边坡分层处理， 确定每层拟处理碎石土的厚度， 并按照步骤(3)坡体碎石填土强夯 试验参数对边坡进行碎石填土强夯施工； (11)完成坡面的碎石填土强夯施工后， 对回填坡面进行削坡和坡面绿化， 并施工边坡 排水系统。 2.根据权利要求1所述的一种软土地基填方边坡的加固方法， 其特征在于： 所述步骤 (1)中通过边坡处理软件计算未经处理的软土边坡稳定安全系数， 通过查看最不利滑面经 过位置， 分析不能满足安全系数的滑弧覆盖区域， 确定软土加固区的深度及平 面处理范围； 所述边坡处理软件包括Slide软件、 理正岩土软件或南京库仑软件； 并通过地质测绘、 勘察 得到边坡端面的尺寸以及地层分布， 得到各个土层的物理指标和力学指标， 将上述勘察参 数输入边坡处理软件， 建立边坡二 维模型， 软件自动进 行滑弧搜索， 并对滑弧以上边坡进 行 条分， 直接得到边坡第i土条底滑弧的长度li， 第i土条的重力Gi， 第i土条垂直方向外力Gbi， 第i土条地基土层黏聚力ci， 第i土条底滑面的倾角 θi， 并通过公式①和②计算出边坡稳定系 数。 3.根据权利要求1所述的一种软土地基填方边坡的加固方法， 其特征在于： 所述步骤 (2)强夯置换墩试验中确定达到强夯置换墩的处理深度， 及所需的锤的质量、 锤长、 落距， 并 通过工艺试验确定分层填料量、 夯击次数。 4.根据权利要求1所述的一种软土地基填方边坡的加固方法， 其特征在于： 所述步骤权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115288162 A 3