[发明专利]一种流动化回填土及制备和施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种新型土木工程材料。该材料特别适用于桥涵台背回填，道路加宽路基回填，地下工程和管线工程回填及狭小建筑基坑回填。

技术背景

在道路运营期间，由于台背回填土与桥面出现不同的沉降，致使路面和桥面连接处开裂，形成高低不一的路面，车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅减速，严重的可导致交通事故，这种现象称为桥头跳车。这种病害在软土地基路段尤为突出。由此增加的道路维修费用，占据着道路维修养护费的大部分，是一直未能解决的道路施工难题。产生这一问题的原因是，桥台附近地方狭窄，施工时压实机具不能过分靠近台背，回填材料无法达到足够的压实度，因此在道路通车使用后，填料在其自重及车辆荷载作用下，不可避免的产生与桥面不同的工后沉降。

与桥涵台背回填存在同样问题的还有道路加宽工程。随着交通量的日益增长，已建公路有一部分不能满足使用要求，需要进行加宽。一般，由于施工中新加宽的路基部分难于压实，因此新加宽的路基与原路基沉降差异较大，使路基横向沉降呈反盆形式分布，时常导致路面及道路结构物沿新旧路面连接处被拉裂破坏，从而影响道路的正常使用及行车安全。

除上述工程外，其它工程中也存在回填材料不易于被压实的施工地段，如城市道路下埋设贮水管、输气管、电线和电信电缆通常埋在土壤的下层，由于管线的保护和建筑界限的狭窄，不能使用大型的压实机械，因此普通的回填土不能很好地与管线接触及充满管线的下侧，从而导致道路路面因不均匀沉降而发生开裂，甚至塌陷等破坏。再如一些施工需要在建筑物下面进行，场地狭小、低矮，普通施工机械根本无法进入施工现场，因此回填材料无法得到充分压实，这将导致建筑物基础可能发生不均匀沉降，从而带来较大的安全隐患。

目前，国内面对这些工程问题提出了一些对策，如轻量填土、粉煤灰掺水泥回填技术等。轻量填土已有实验性工程，得到一定得推广，但是造价较高、强度较低，这在一定程度上限制了它的应用范围。粉煤灰掺水泥回填技术也有一定发展，但在现在土木工程中，粉煤灰已经得到很好利用，不再当作一种废料对待，并且其早期强度差，造价较高，无法利用工程弃土等缺点也限制了其在工程中的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决道路工程及土木工程中压实机械无法进入或回填材料不易被压实地段的回填施工问题，而提供一种可以达到自密实的流动化回填材料。

本发明所提供的流动化回填土的各组分的质量配合比如下：

水泥                    100份

土                      500～1000份

水                      250～450份

所述土的份数为干燥重量。

其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5。

所述土应符合分类标准(DBJ01-501-92)中的粘性土或粉性土，有机质含量应小于2％。颗粒级配满足：通过筛孔尺寸为0.074mm的质量百分率大于75％。

所述水为可饮用的自来水。

本发明水泥与土的质量之比控制为0.1～0.2；将水泥和土统称为固体材料，水与固体材料之比控制为0.41～0.43。本发明所提供的流动化回填土的流动度值为180±20mm。流动度的具体测量方法如下：

1)由出料口取试料。

2)准备内径80mm，高80mm的金属或硬质塑料制成的空心圆筒。

3)将圆筒水平静置于钢板或硬质塑料板上。

4)慢慢将试料注满圆筒。

5)手指轻敲圆筒外侧，使试料的表面与圆筒的上端齐平，擦去溢出的试料。

6)慢慢将圆筒垂直提起，并静置1分钟。

7)用尺量出试料底面最大扩散直径及与其垂直方向的直径，计算两者的平均值作为流动值。

本发明所提供的流动化回填土可通过下述方法制得：

1)测定土的含水量：参考公路土工试验规程酒精燃烧法(TO104-93)测量所用土的含水量，应进行两次平行测量，允许平行差值0.4％。

2)确定原材料和配合比：配合比可根据强度需求而定，强度与灰土比和水固比的大致关系为：R＝1.948×a×x^1.51/y^2.82

其中，R——流动化回填土的强度；

a——龄期经验系数，7天取0.5，28天取1，90天取1.5，最终强度取1.95；

x——灰土比；

y——水固比。