一種公路高填方涵洞地基加固的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種公路高填方涵洞地基加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公路高填方涵洞上覆填土高度通常超過10 m，有的甚至?xí)^50 m。由于填土荷載大，涵洞的地基承受較大的豎向荷載，涵洞地基存在應(yīng)力集中和過度變形等問題，容易引起涵洞的不均勻沉降和過大沉降等的病害。這些病害輕則引起涵洞開裂、滲漏或積水，重則致使涵洞結(jié)構(gòu)破壞，甚至出現(xiàn)垮塌，嚴(yán)重影響涵洞和公路的正常使用。
[0003]目前，對公路高填方涵洞的地基加固措施主要以換填墊層法為主。換填墊層法是在建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部結(jié)構(gòu)荷載對地基的要求時，將基礎(chǔ)下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后回填強度較大的砂、砂石或灰土等并壓實作為地基的持力層的方法。雖然換填墊層法能夠在一定程度是起到提高地基承載能力和減小地基壓縮量的作用，但其仍存在以下幾個方面不足:(I)換填墊層法處理深度一般不超過3m，不適于較深軟弱地基的處理；(2)換填墊層法砂石填料的壓實度不易保證；(3)大面積換填砂石填料施工周期長，成本高，對環(huán)境破壞大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出一種低成本、高可靠度、易于調(diào)整控制、適應(yīng)性廣、技術(shù)經(jīng)濟性好的公路高填方涵洞地基加固方法。
[0005]本發(fā)明一種公路高填方涵洞地基加固方法，適用于承載力不足的高填方涵洞地基加固，包括以下步驟:
⑴通過挖掘機沿平行于涵洞軸線方向開挖回填槽；
⑵向回填槽中回填碎石，并在碎石空隙灌注水泥漿，注漿和碎石共同構(gòu)成加固區(qū)，與地基土一起用于承擔(dān)上部荷載；
⑶待灌注完成6-9天后，采用靜載荷試驗檢驗加固效果，待承載力滿足設(shè)計要求后，進行上部構(gòu)筑物施工和路堤填筑。
[0006]所述回填槽開挖寬度等于挖掘機的抓斗寬度。
[0007]所述回填槽開挖深度根據(jù)地基承載力要求通過載荷試驗確定。
[0008]所述回填槽之間的間距，按照復(fù)合地基理論中計算面積置換率的方法進行計算和確定。
[0009]所述碎石的直徑為20_50mm，含泥量小于10%。
[0010]所述水泥楽為素水泥楽，水灰比為0.4-0.45。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用挖掘機沿涵洞軸線方向開挖成槽，并回填碎石灌注水泥漿形成加固區(qū)，加固區(qū)與兩側(cè)地基土共同承擔(dān)上部荷載，形成一種新型的雙向增強型復(fù)合地基。通過調(diào)整成槽深度和槽間間距調(diào)整地基剛度，同現(xiàn)有類似技術(shù)相比是一種低成本、易操作、適用性廣、質(zhì)量容易保證的高填方涵洞地基加固方法。
【附圖說明】
[0012]圖1是采用本發(fā)明方法后的涵洞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記:1_涵洞，2-地基，3-回填槽，4-碎石，5-水泥漿，6-加固區(qū)。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明的公路高填方涵洞地基加固方法，適用于承載力不足時高填方涵洞I的地基加固，該方法首先通過挖掘機在地基2上沿涵洞軸線方向開挖回填槽3，在回填槽3中回填碎石4后灌注水泥漿5構(gòu)成加固區(qū)6，使地基土 2和加固區(qū)6 —起構(gòu)成一種新型的復(fù)合地基，達到加固軟弱地基的目的。通過調(diào)整成槽深度和槽間間距調(diào)整地基剛度，是一種低成本、高可靠度、易于調(diào)整控制、適應(yīng)性廣、技術(shù)經(jīng)濟性好的地基加固方法。
[0015]具體包括如下步驟:
A:依據(jù)高填方涵洞地基承載力要求，按照復(fù)合地基理論中計算面積置換率的方法初步確定所需開挖回填槽的深度和間距，回填槽中注漿加固區(qū)模量通過室內(nèi)試驗確定。
[0016]B:在地基中，按照上一步計算確定的開挖深度和間距，采用挖掘機沿著涵洞軸線方向開挖回填槽，回填槽寬度于挖掘機抓斗相等。
[0017]C:在回填槽中回填碎石填料，同時灌注水泥漿并進行攪拌，使碎石均勻凝結(jié)形成加固區(qū)。待施工完成7天后，采用靜載荷試驗檢驗加固效果，驗證地基承載力是否滿足要求。
[0018]下面結(jié)合具體實施例對木發(fā)明作進一步詳細(xì)說明:
實施例1
某山區(qū)高速公路高填方涵洞地基為:0-0.8m為雜填土，0.8-3.4m為粉質(zhì)黏土:黃褐色；3.4-5.Sm黏性土，黃、褐灰色，可塑?硬塑?，F(xiàn)場測試地面以下3.6m處地基承載力為240kPa，高填方涵洞地基承載力設(shè)計值為320kPa，承載力不能滿足設(shè)計要求。
[0019]設(shè)計回填槽開挖深度為4.0m,面積置換率為40%，摻入碎石粒徑為3_5cm，灌注水泥楽的水灰比為0.42。
[0020]施工時，采用液壓履帶式反鏟挖掘機在地基上成槽，成槽深度約為3.5m，成槽完成后，進行人工清底，清底完成后，回填直徑3-5cm的碎石，并采用325號普通硅酸鹽水泥配置水泥漿，水泥漿的水灰比為0.42，將水泥漿灌注在碎石間的縫隙形成加固區(qū)，注漿完成7天后進行現(xiàn)場靜載荷試驗確定所達到的承載力。承載力滿足設(shè)計要求后，進行上部構(gòu)筑物施工和路堤填筑。
[0021]實施例2
某高速公路高填方涵洞地基為:0-3m粉質(zhì)黏土:灰、褐灰色，粘性強；3-7m黏性土，黃、
褐灰色，硬塑。
[0022]設(shè)計回填槽開挖深度為3.5m，面積置換率為50%，摻入碎石粒徑為4_5cm，灌注水泥楽的水灰比為0.42。
[0023]施工時，采用液壓履帶式反鏟挖掘機在地基上成槽，成槽深度約為3.5m，成槽完成后，進行人工清底，清底完成后，回填直徑4-5cm的碎石，并采用325號普通硅酸鹽水泥配置水泥漿，水泥漿的水灰比為0.42，將水泥漿灌注在碎石間的縫隙形成加固區(qū)，注漿完成7天后進行現(xiàn)場靜載荷試驗確定承載力滿足設(shè)計要求后，進行上部構(gòu)筑物施工和路堤填筑。
[0024]上述【具體實施方式】只是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不是用來限制本發(fā)明的實施與權(quán)利要求范圍的，凡依據(jù)本發(fā)明申請專利保護范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括于本實發(fā)明申請范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于包括以下步驟: ⑴通過挖掘機沿平行于涵洞軸線方向開挖回填槽； ⑵向回填槽中回填碎石，并在碎石空隙灌注水泥漿，注漿和碎石共同構(gòu)成加固區(qū)，與地基土一起用于承擔(dān)上部荷載； ⑶待灌注完成6-9天后，采用靜載荷試驗檢驗加固效果，待承載力滿足設(shè)計要求后，進行上部構(gòu)筑物施工和路堤填筑。
2.如權(quán)利要求1所述的公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于:所述回填槽開挖寬度等于挖掘機的抓斗寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于:所述回填槽開挖深度根據(jù)地基承載力要求通過載荷試驗確定。
4.如權(quán)利要求1所述的公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于:所述回填槽之間的間距，按照復(fù)合地基理論中計算面積置換率的方法進行計算和確定。
5.如權(quán)利要求1所述的公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于:所述碎石的直徑為20-50mm，含泥量小于10%。
6.如權(quán)利要求1所述的公路高填方涵洞地基加固方法，其特征在于:所述水泥漿為素水泥楽.，水灰比為0.4-0.45。
【專利摘要】一種公路高填方涵洞地基加固方法，包括以下步驟：⑴通過挖掘機沿平行于涵洞軸線方向開挖回填槽；⑵向回填槽中回填碎石，并在碎石空隙灌注水泥漿，注漿和碎石共同構(gòu)成加固區(qū)，與地基土一起用于承擔(dān)上部荷載；⑶待灌注完成6-9天后，采用靜載荷試驗檢驗加固效果，待承載力滿足設(shè)計要求后，進行上部構(gòu)筑物施工和路堤填筑。本發(fā)明采用挖掘機沿涵洞軸線方向開挖成槽，并回填碎石灌注水泥漿形成加固區(qū)，加固區(qū)與兩側(cè)地基土共同承擔(dān)上部荷載，形成一種新型的雙向增強型復(fù)合地基。通過調(diào)整成槽深度和槽間間距調(diào)整地基剛度，同現(xiàn)有類似技術(shù)相比是一種低成本、易操作、適用性廣、質(zhì)量容易保證的高填方涵洞地基加固方法。
【IPC分類】E02D3-08, E02D3-12
【公開號】CN104594331
【申請?zhí)枴緾N201510049597
【發(fā)明人】馬強, 肖衡林, 李麗華, 劉永莉, 史宏才, 朱健, 邢文文, 胡興
【申請人】湖北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月30日