專利名稱：土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地基處理施工方法，特別是涉及一種土工格室加 筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合地基是目前最常見的高速公路軟弱地基加固形式。復(fù)合地基 按增強(qiáng)體增設(shè)方向分為水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基和豎向增強(qiáng)復(fù)合地基。 水平加筋墊層施工簡(jiǎn)單，能提高地基穩(wěn)定性和承載力，但只適合淺層 軟弱地基加固。豎向增強(qiáng)體(通常為樁體)可實(shí)施深層地基加固，能 顯著提高地基承載力和降低沉降，但施工較復(fù)雜。水平加筋墊層和樁 體雙向增強(qiáng)復(fù)合地基，可綜合利用各自優(yōu)點(diǎn)，拓寬應(yīng)用范圍，較好地 解決了高路堤下軟弱地基的承載力低、沉降大和穩(wěn)定性差等問題。土 工格室加筋墊層與砂石樁組合型復(fù)合地基是雙向增強(qiáng)復(fù)合地基中較 新的一種形式，它通過土工格室砂石墊層與碎石樁雙向增強(qiáng)與排水結(jié) 構(gòu)形式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)軟弱地基加筋、擠密、置換和排水固結(jié)等組合加固 效應(yīng)，同時(shí)，室內(nèi)以密實(shí)砂石充填的土工格室層可形成具有一定剛度 的柔性板墊層，既能提高地基承載力和穩(wěn)定性，又能有效控制地基差 異沉降。但是，在土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工 屮容易存在如下問題①振動(dòng)沉管砂石樁施工易出現(xiàn)樁直徑上大下 小、縮徑甚至斷樁的情況；②土工格室鋪設(shè)方向不對(duì)、展開不充分或 者碾壓方式不對(duì)而使土工格室處于松弛狀態(tài)，達(dá)不到預(yù)期效果；③土 工格室砂石墊層因路基沉降中間大兩邊小而呈凹形，影響橫向排水， 甚至積水，使地基土軟化，地基強(qiáng)度降低，從而使地基承載力不能達(dá) 到設(shè)計(jì)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有效地解決施工過程中 易造成砂石樁直徑變化大，以及土工格室加筋墊層松弛、下凹等問題 的土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，具體步 驟包括
(1)、清理場(chǎng)地，定點(diǎn)樁位；
首先，清理場(chǎng)地，使場(chǎng)地垂直于路線方向形成中間高兩邊低的錐 坡，錐坡坡比^=2 5%;然后，根據(jù)設(shè)計(jì)樁間距和布樁形式，定點(diǎn)放樣確定樁位；
(2) 采用振動(dòng)沉管法施工砂石樁； 成樁工藝如下-
① 移動(dòng)樁基及導(dǎo)向架，把樁管及樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位；
② 啟動(dòng)振動(dòng)錘，把樁管下到預(yù)定的設(shè)計(jì)深度；
③ 向樁管內(nèi)投入規(guī)定數(shù)量的填充料，填充料為粗砂、碎石或者 砂石，顆粒的最大直徑應(yīng)小于5cm;
把樁管提升一定的高度，不超過l 2m，樁尖打開，樁管內(nèi)砂 石料流入空內(nèi)；
⑤降落樁管，先振動(dòng)5 10s,再開始拔管，邊振邊拔，拔管速 度要求 一般土層為1.2 1.5m/min，軟弱土層為O. 6 0. 8m/min,介 于前兩者之間的為O. 8 1. 2m/min，同一 土層由淺至深拔管速度線性 遞減；同時(shí)，要求每拔出0.5 1.0m，留振5 10s，同一土層由淺至 深每次拔管高度線性遞減，而留振時(shí)間線性遞增，如此連續(xù)作業(yè)，樁 管不斷升，砂石料不斷補(bǔ)充，直至地面，砂石樁完成；
(3) 在樁頂分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形成厚度為20 30cm 的第一加筋墊層；
(4) 鋪設(shè)高度為8 20cm、室壁開孔的土工格室，并使片材垂直于 路線方向；然后，將土工格室沿路線方向充分展開并用木或鐵釬固定； 最后，向土工格室內(nèi)填充砂石料碾壓密實(shí)并逐歩推進(jìn)；
(5) 在土工格室頂面分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形成厚度為 20 30cm的第二加筋墊層。
土工格室加筋墊層和砂石樁所用填充料為粗砂、碎石或者砂石， 顆粒的最大直徑小于5cm。
本發(fā)明的有益效果為
(1) 有效地防止了振動(dòng)沉管砂石樁施工中樁直徑上大下小、縮徑 甚至斷樁的情況發(fā)生，提高了成樁質(zhì)量；
(2) 保證了土工格室的充分展開，增加了土工格室墊層密實(shí)性及 抵抗變形的能力；
(3) 杜絕了土工格室砂石墊層因路基沉降而發(fā)生下凹，能保證其 橫向排水通暢。
綜上所述，本發(fā)明是一種有效地解決施工過程中易造成砂石樁直 徑變化大，以及土工格室加筋墊層松弛、下凹等問題的土工格室加筋 墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法。
圖l為振動(dòng)沉管法施工砂石樁流程圖； 圖2為土工格室張拉施工示意圖；圖3為土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基完工后示 意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。 湖南省臨長(zhǎng)高速公路某高路堤段下臥軟弱土地基。地基土層分布
依次為①淤泥質(zhì)土，軟塑 流塑，天然含水量52%，承載力標(biāo)準(zhǔn)值 80kPa，平均層厚4. 0m;②粉質(zhì)粘土，軟塑 流塑，天然含水量45%, 承載力標(biāo)準(zhǔn)值95kPa，平均層厚6.0m;③強(qiáng)風(fēng)化巖層。該地基采用振 動(dòng)沉管碎石樁加土工格室砂石墊層進(jìn)行加固處理。碎石樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為 10m,梅花形布樁，樁間距為1.8m，采用外徑d^375mm樁管成孔，要 求成樁直徑達(dá)到450mm。
土工格室砂石墊層設(shè)計(jì)為60cm厚。
該土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法具體 說明如下
(1) 清理場(chǎng)地，使場(chǎng)地垂直于路線方向形成中間高兩邊低的錐坡， 錐坡坡比_/=3%。按照1.8m的樁間距和梅花形布樁形式，定點(diǎn)放樣確 定樁位；
(2) 采用振動(dòng)沉管法施工砂石樁l，參見圖l，成樁工藝如下
① 移動(dòng)樁基及導(dǎo)向架，將底部裝有混凝土樁尖、外徑為0-375mm 的樁管對(duì)準(zhǔn)樁位；
② 啟動(dòng)振動(dòng)錘，把樁管振動(dòng)下沉至IO m的設(shè)計(jì)深度；
③ 采用碎石為填充料，顆粒的最大直徑小于5cm，含泥量小于5%, 每根樁碎石用量為1. 25 X 10X 3. 14X 0. 452 / 4= 2 m3，向樁管中投入 碎石料；
把樁管提升1.5 m，樁尖打開，樁管內(nèi)碎石料料流入空內(nèi)； ⑤降落樁管，先振動(dòng)10s，再開始拔管，邊振邊拔，拔管速度要 求樁底為0.6 m/min，然后隨樁管提升至樁頂線性遞增為1. 2m/min ， 同時(shí)要求每拔出0.8m停下留振10s。如此連續(xù)作業(yè)，樁管不斷升，砂 石料不斷補(bǔ)充，直至地面，砂石樁完成；
(3) 在樁頂分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形成厚度為30cm的第一 加筋墊層2;
(4) 鋪設(shè)高度為15cm、室壁開孔的土工格室3，并使片材垂直于路 線方向；然后，將土工格室沿路線方向充分展開并用木或鐵釬5固定， 參見圖2;最后，向土工格室內(nèi)填充砂石料碾壓密實(shí)并逐步推進(jìn)；
(5) 參見圖3，在土工格室3頂面分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形 成厚度為20cm的第二加筋墊層4。
土工格室加筋墊層和砂石樁所用填充料為粗砂、碎石或者砂石， 顆粒的最大直徑小于5cm。
權(quán)利要求
1、一種土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法，其特征在于(1)、清理場(chǎng)地，定點(diǎn)樁位，使場(chǎng)地垂直于路線方向形成中間高兩邊低的錐坡，錐坡坡比i＝2～5％，然后，根據(jù)設(shè)計(jì)樁間距和布樁形式，定點(diǎn)放樣確定樁位；(2)、采用振動(dòng)沉管法施工砂石樁；(3)、在樁頂分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形成厚度為20～30cm的第一加筋墊層；(4)、鋪設(shè)高度為8～20cm、室壁開孔的土工格室，并使片材垂直于路線方向；然后，將土工格室沿路線方向充分展開并用木或鐵釬固定；最后，向土工格室內(nèi)填充砂石料碾壓密實(shí)并逐步推進(jìn)；(5)在土工格室頂面分層鋪設(shè)砂石，分層碾壓密實(shí)，形成厚度為20～30cm的第二加筋墊層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng) 復(fù)合地基施工方法，其特征在于上述步驟(2)中采用振動(dòng)沉管法施 工砂石樁，成樁工藝如下① 移動(dòng)樁基及導(dǎo)向架，把樁管及樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位；② 啟動(dòng)振動(dòng)錘，把樁管下到預(yù)定的設(shè)計(jì)深度；③ 向樁管內(nèi)投入規(guī)定數(shù)量的填充料，填充料為粗砂、碎石或者 砂石，顆粒的最大直徑應(yīng)小于5cm;④ 把樁管提升一定的高度，不超過l 2m，樁尖打開，樁管內(nèi)砂 石料流入空內(nèi)；⑤ 降落樁管，先振動(dòng)5 10s，再開始拔管，邊振邊拔，拔管速 度要求 一般土層為1. 2 1. 5m/min,軟弱土層為0. 6 0. 8m/min， 介于前兩者之間的為0.8 1.2m/min，同一土層由淺至深拔管速度線 性遞減；同時(shí)，要求每拔出0.5 1.0m,留振5 10s,同一土層由淺 至深每次拔管高度線性遞減，而留振時(shí)間線性遞增；如此連續(xù)作業(yè)， 樁管不斷升，砂石料不斷補(bǔ)充，直至地面，砂石樁完成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng) 復(fù)合地基施工方法，其特征在于土工格室第一、第二加筋墊層和砂 石樁所用填充料為粗砂、碎石或者砂石，顆粒的最大直徑小于5cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基施工方法，它包括清理場(chǎng)地和定點(diǎn)樁位，振動(dòng)沉管砂石樁施工，樁頂砂石層鋪設(shè)碾壓，土工格室張拉，格室內(nèi)砂石填充與碾壓，格室頂砂石層鋪設(shè)碾壓。本發(fā)明的特征在于，帶橫向排水功能土工格室加筋墊層施工成易于排水的八字形錐坡；土工格室應(yīng)沿公路路線方向展開并逐步推進(jìn)填充砂石碾壓密實(shí)，使片材垂直路線方向；振動(dòng)沉管砂石樁施工中同一土層由淺至深拔管速度和高度線性遞減。本發(fā)明的有益效果是，能保證橫向排水暢通，增加土工格室墊層密實(shí)性及抵抗變形的能力，防止樁體上大下小，提高成樁質(zhì)量。
文檔編號(hào)E02B3/08GK101424079SQ200810143909
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者劉曉明, 玲 張, 曹文貴, 肖治宇, 肖淑君, 蘇永華, 趙明華, 陳昌富 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)