[發(fā)明專利]加固路堤軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310470407.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN103556554A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉福;楊粵黔;安關(guān)峰;劉添俊;張洪彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市市政集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E01C3/04
• 分類號(hào): E01C3/04
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 歐陽凱;靳榮舉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及出現(xiàn)過大沉降或裂縫等病害的既有公路路堤下軟基處理技術(shù)，具體涉及一種加固路堤軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

由于不均勻沉降、路基穩(wěn)定性差等原因，軟黏土地基上的公路通車后路面開裂的現(xiàn)象較為普遍。為保證行車質(zhì)量，需要對(duì)既有公路路堤下的軟土地基進(jìn)行加固。采用CFG樁、管樁、攪拌樁加固對(duì)路基路面破壞太大，不能采用；為減少對(duì)路基路面的破壞，通常采用注漿、高壓旋噴樁等進(jìn)行加固。工程實(shí)踐表明，在軟黏土地基中，注漿屬于劈裂注漿，無論是鋼花管注漿還是袖閥管注漿，均難以形成樁體，加固效果難以保證，且擠土效應(yīng)顯著。高壓旋噴樁施工時(shí)噴射壓力高達(dá)25MPa以上，對(duì)地基土擾動(dòng)非常嚴(yán)重，經(jīng)常導(dǎo)致裂縫和位移，且返漿量大，易污染路面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種加固出現(xiàn)病害的路堤下軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)病害的公路軟基中設(shè)置鉆孔樁，與樁間土形成復(fù)合地基，從而增強(qiáng)路基穩(wěn)定性、減少路基沉降。

本發(fā)明的另一目的在于提供加固路堤軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)的施工方法。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本加固路堤軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，包括從上到下的路堤、硬殼層、軟土層和硬土層，所述路堤開有若干樁孔，每個(gè)樁孔從路堤穿過硬殼層、軟土層貫穿至硬土層，樁孔的直徑上小下大，大直徑段從路堤下端開始直至樁孔底部；以地平面為分界線，分界線以上樁孔內(nèi)為中粗砂，分界線以下樁孔內(nèi)為凝固的水泥漿、水泥砂漿或者混凝土。

所述樁孔的大直徑段的直徑為300-500mm，樁孔小直徑段的直徑為110-150mm。

上述的加固路堤軟基的鉆孔樁復(fù)合地基結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

（1）、地質(zhì)鉆機(jī)的地質(zhì)鉆頭下鉆出現(xiàn)病害的路堤，地質(zhì)鉆頭后面跟進(jìn)套管護(hù)壁，鉆穿路堤之后地質(zhì)鉆頭停止；

（2）、上提地質(zhì)鉆機(jī)的地質(zhì)鉆頭，更換為可擴(kuò)縮鉆頭；

（3）、可擴(kuò)縮鉆頭在收縮后下放到孔底，向樁孔內(nèi)注滿設(shè)計(jì)密度的泥漿進(jìn)行護(hù)壁，地質(zhì)鉆機(jī)下壓和旋轉(zhuǎn)，通過硬殼層的反作用力和可擴(kuò)縮鉆頭旋轉(zhuǎn)的離心力，將可擴(kuò)縮鉆頭擴(kuò)張開，可擴(kuò)縮鉆頭向下鉆孔至硬土層，當(dāng)樁孔總深度到達(dá)設(shè)定深度L時(shí)，停止鉆孔；

（4）、上提可擴(kuò)縮鉆頭，可擴(kuò)縮鉆頭在自重和上部樁孔小直徑段的約束力作用下收縮，將可擴(kuò)縮鉆頭上提到地面；

（5）灌樁。

步驟（5）灌樁為灌注水泥漿或水泥砂漿，方法為：將注漿管插入孔底，利用注漿管自下而上灌注水泥漿或水泥砂漿直至設(shè)定的高度，泥漿密度低，在灌注水泥漿或水泥砂漿的過程中泥漿上浮流出路堤面；待水泥漿或水泥砂漿凝固后形成圓柱樁，抽回套管，向樁孔內(nèi)密實(shí)回填中粗砂至路床頂面。

步驟（5）灌樁為灌注混凝土，方法為：將注漿管插入孔底，向樁孔內(nèi)投放砂石混合料，利用注漿管自下而上灌注水泥漿直至設(shè)定的高度，泥漿密度低，在灌注水泥漿的過程中泥漿上浮流出路堤面；待混凝土凝固后形成圓柱樁，抽回套管，向樁孔內(nèi)密實(shí)回填中粗砂至路床頂面。

為避免超軟弱地基嚴(yán)重?cái)U(kuò)孔，步驟（5）灌樁為灌注混凝土，方法為：在注漿管套一個(gè)直徑280-480mm的土工袋，將注漿管插入孔底，向土工袋內(nèi)投放砂石混合料，利用注漿管自下而上灌注水泥漿直至設(shè)定的高度，泥漿密度低，在灌注水泥漿的過程中泥漿上浮流出路堤面；待混凝土凝固后形成圓柱樁，抽回套管，向樁孔內(nèi)密實(shí)回填中粗砂至路床頂面。

所述地質(zhì)鉆頭的直徑為110-150mm，可擴(kuò)縮鉆頭的最大直徑為300-500mm。

所述可擴(kuò)縮鉆頭包括鉆桿連接頭、4個(gè)鉸釘和4個(gè)擴(kuò)縮桿，4個(gè)擴(kuò)縮桿通過4個(gè)鉸釘相互鉸接，形成平行四邊形結(jié)構(gòu)，位于最上端的鉸釘設(shè)置在鉆桿連接頭上，下方2個(gè)擴(kuò)縮桿的下面設(shè)有鉆齒，鉆桿連接頭設(shè)有限制擴(kuò)縮桿打開角度的限位部。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明技術(shù)適用于出現(xiàn)過大沉降或裂縫等病害的路堤下軟基的加固，利用地質(zhì)鉆機(jī)、可擴(kuò)縮鉆頭在出現(xiàn)病害的路堤的軟土地基中打樁孔，在路堤、路面中的鉆孔直徑為110-150mm，施工樁時(shí)對(duì)路基路面破壞小；

（2）在路堤中鉆孔時(shí)采用套管跟進(jìn)法進(jìn)行護(hù)壁，避免了對(duì)路堤土的浸泡；

（3）樁孔采用鉆具回鉆成孔，相對(duì)高壓旋噴樁利用高壓流體沖切成孔而言，本發(fā)明的成孔直徑更容易保證、對(duì)地基沒有擠土效應(yīng)；

（4）當(dāng)軟黏土非常軟弱且投放砂石料時(shí)，為避免擴(kuò)孔，可在下放注漿管時(shí)放入一個(gè)比設(shè)置樁直徑小10-20mm的土工袋。