一種新型大直徑復(fù)合結(jié)構(gòu)樁加固地基施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軟土地基加固技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種新型大直徑復(fù)合結(jié)構(gòu)粧加固地基施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對軟土地基進(jìn)行加固包括對新建及改建客運貨運鐵路、市域鐵路、城際鐵路、高速鐵路、對城市軌道交通等軌道交通、公路、高速公路、市政道路等公路交通以及對機場、港口碼頭、物流基地、電站、綜合交通樞紐、地下深基坑工程、濕地景觀改造等大型場地工程的軟土地基進(jìn)行加固。
[0003]傳統(tǒng)的軟土地基加固處理技術(shù)手段或功能相對單一，從途徑和方式上大體可分為兩大類:一類是排水固結(jié)方式，如袋裝砂井、塑料排水板等被動排水固結(jié)方式及真空預(yù)壓等主動排水固結(jié)方式，這類技術(shù)手段最終提高地基承載能力和控制沉降的能力都十分有限，只適合較淺層的、對復(fù)合地基承載能力要求不高的、尤其對沉降控制要求不高的軟土地基加固；另一類是利用粧體加固手段，與粧間土體共同形成一種復(fù)合地基來提高地基綜合承載能力和沉降控制能力，加固粧體大致可分為:⑴低強度的散體粧或粒料粧，如擠密碎石墊層、擠密碎石粧、灰(水泥)土擠密粧等;⑵中等強度和整體性較好的柔性粧，如水泥土攪拌粧、旋噴粧、CFG粧等;⑶強度和整體性更好的半剛性、剛性粧，如素混凝土粧、鋼筋混凝土粧等，這類加固粧手段，見效快，但需要依賴附加應(yīng)力影響深度范圍內(nèi)一層或多層較好天然地基持力層。還有，已知的非排水粧加固手段均存在一較為突出的弱點:粧間土體不能隨時間推移繼續(xù)得到改善，后期還會出現(xiàn)加固效果衰減的可能。
[0004]隨著市場需求的不斷增強，工程實踐也日益豐富，相關(guān)工程領(lǐng)域的新技術(shù)新手段也日新月異，這些新技術(shù)手段大體呈三種趨勢或歸類，分別為單一式、組合式、復(fù)合式等三種型式，單一式即對既有的成熟的某一地基加固手段進(jìn)行加強；組合式即采用兩種或以上既有地基加固手段進(jìn)行組合形成一種新型加固技術(shù)，又可分為上下組合、并列組合等兩種；復(fù)合式即圍繞某一種既有地基加固手段，借助某些輔助手段對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)或性能上的改進(jìn)復(fù)合，使之成為一種完全不同的新方法或新手段，又分為分層復(fù)合物理化學(xué)復(fù)合、增強復(fù)合等三種形式，其中復(fù)合式是復(fù)合地基技術(shù)創(chuàng)新的主流。
[0005]經(jīng)統(tǒng)計，復(fù)合式粧技術(shù)中采用的主體形式有剛性粧、素混粧、透水混凝土粧、CFG粧、碎石粧、鉆孔粧等6種;所采用的輔助形式或手段有散體粧、攪拌粧、旋噴粧、排水板、筏板等5種;芯材主要形式有勁芯(通常指鋼混)、砼芯、碎石、輕混等4種；圍護(hù)或側(cè)限主要形式有土工袋、輪胎、PVC管等3種形式;粧體增強手段主要形式有注漿、插筋、電滲、高聚物、水平加筋等5種。
[0006]對于軟土地基處理的問題無論是傳統(tǒng)技術(shù)手段還是新型技術(shù)手段都是緊緊圍繞以下幾方面關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)、發(fā)展和創(chuàng)新:
[0007](I)如何能進(jìn)一步提尚復(fù)合地基綜合承載能力和沉降控制能力:
[0008]對策措施:①對粒料粧來講，需要增強粧體周邊圍護(hù)能力，有效控制粧體鼓脹變形，防止側(cè)脹破壞，降低粧體應(yīng)力消散，有效改善粧體受力狀態(tài)、提升受力能力;②給粧體增設(shè)強大排水能力，加速粧間土體超孔隙水壓力消散，提高軟土體自身固結(jié)度，提升軟土地基綜合物理力學(xué)性能；
[0009](2)如何在確保地基穩(wěn)定性的前提下，提高填土允許高度、加快填土速度、有效縮短工期:
[0010]對策措施:通過增設(shè)加筋措施，使散體粧轉(zhuǎn)化為整體性好的柔性粧，同時設(shè)法增強粧體抗剪能力，增強粧體排水能力，提高軟土地基前期固結(jié)度，從根本上改善粧間土體性能，從而顯著提升粧間土體豎向和側(cè)向土拱效應(yīng)；
[0011](3)如何保持后期長久加固效果，甚至還能使工程性能長期得到持續(xù)性改善:
[0012]對策措施:加強粧體排水能力，并且使粧間軟土能夠得到長期持續(xù)的排水固結(jié)，從根本上改善軟土地基工程性能；
[0013](4)深厚軟土地基大致可簡化為三種模式:最好一種模式是在粧體能夠確保發(fā)揮自身性能的深度范圍內(nèi)遇到足夠穩(wěn)定和厚度的良好粧端持力層;稍差一點的模式是在粧體能夠確保發(fā)揮自身性能的深度范圍內(nèi)沒有遇到足夠穩(wěn)定和厚度的良好粧端持力層，但存在多層強度和穩(wěn)定性好的持力夾層;最差一種模式是在粧體在深度范圍內(nèi)即遇不到足夠穩(wěn)定和強度的良好粧端持力層，也遇不到多層甚至一層穩(wěn)定且足夠強度的透鏡體持力層，粧體基本上以懸浮狀態(tài)全部處在軟弱地基層中。
[0014]對策措施:準(zhǔn)確分析深厚軟土地基的性質(zhì)特征，找出并充分利用軟土地基中的一切可利用的有利條件，選擇使用能夠很好利用這些條件的復(fù)合地基結(jié)構(gòu)形式和加固方法。通常具有兩種思路，一種是盡可能放大地基條件所能夠產(chǎn)生的端承力或側(cè)阻力，加粗粧體直徑、提高粧體豎向承受或傳遞能力是最直接有效的途徑；另一種是盡量減少甚至完全擺脫對地基中所遇到持力層的依賴，盡力提高對軟弱土層排水固結(jié)能力，從而直接提高土體自身的承載能力、抗壓縮能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，針對各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的尤其是缺乏良好持力層或持力夾層的深厚軟土地基加固，提供一種新型大直徑復(fù)合結(jié)構(gòu)粧加固地基施工方法。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種新型大直徑復(fù)合結(jié)構(gòu)粧加固地基施工方法，其特征在于，它包括以下步驟:
[0017]I)對待施工區(qū)域的地基條件進(jìn)行分析，確定該區(qū)域的軟弱地基地層組合特征和各種物理力學(xué)參數(shù)條件。
[0018]2)在待施工區(qū)域打設(shè)加固粧，加固粧底端伸入到軟弱土層中不少于10m，加固粧頂端伸出軟弱土層至地表外，所述加固粧沿徑向分三層布置，分別包括內(nèi)層粧體、中層網(wǎng)筒和外層透水土工膜;所述網(wǎng)筒為改性聚乙烯材料或改性聚丙烯材料制成的網(wǎng)片圍成；
[0019]3)加固粧施工完畢后，在加固粧頂端澆筑粧帽，隨后鋪設(shè)復(fù)合墊層，復(fù)合墊層包括碎石下墊層、鋼塑土工格柵及碎石上墊層；
[0020]4)在復(fù)合墊層施工完畢后，按不同工程性質(zhì)和技術(shù)要求，在復(fù)合墊層上方進(jìn)行路基填筑；
[0021]5)待路基填筑完成后，進(jìn)入沉降穩(wěn)定期，在給定周期期內(nèi)進(jìn)行沉降觀測和穩(wěn)定性分析判斷，待填筑層的沉降穩(wěn)定觀測分析結(jié)果滿足結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)條件后，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)層施工。
[0022]優(yōu)選地，步驟2)中，所述網(wǎng)片包裹在所述粧體徑向外壁，所述網(wǎng)片徑向一側(cè)邊疊壓在所述網(wǎng)片徑向另一側(cè)邊上。
[0023]優(yōu)選地，步驟2)中，所述網(wǎng)片包裹在所述粧體徑向外壁，所述網(wǎng)片徑向一側(cè)邊與徑向另一側(cè)邊通過扎帶拼接。
[0024]優(yōu)選地，步驟2)中，所述網(wǎng)片沿軸向設(shè)置有多節(jié)段，相鄰節(jié)段的網(wǎng)片通過扎帶進(jìn)行拼接。
[0025]進(jìn)一步地，所述扎帶包括扎條和鎖口，所述扎條的一側(cè)面設(shè)有多個并排設(shè)置的倒齒，所述鎖口設(shè)置在所述扎條一端，所述鎖口可在所述扎條上進(jìn)行單向移動，并鎖緊。
[0026]進(jìn)一步地，步驟2)中，所述透水土工膜包設(shè)在所述網(wǎng)筒徑向外壁，所述透水土工膜的接縫搭接寬度不小于5cm。
[0027]優(yōu)選地，步驟2)中，所述內(nèi)層粧體為粒料粧。
[0028]優(yōu)選地，所述加固粧外徑為0.8?1.5m，加固粧長度1?3Om，加固粧按三角形或矩形布置，粧間距為2.5?5.0m。
[0029]進(jìn)一步地，所述加固粧頂端的粧帽位于所述碎石下墊層底面，所述鋼塑土工格柵位于所述碎石下墊層頂面和碎石上墊層底面之間，所述路基填筑在所述碎石上墊層頂面，所述路基截面呈等腰梯形。
[0030]本發(fā)明是一種針對“各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的尤其在缺乏持力層或持力夾層”的深厚軟弱地基加固的施工工法，這種工法主要通過充分發(fā)揮新型加固粧體強大持久的排水固結(jié)作用，并輔以發(fā)揮更多的置換作用，與粧頂粧帽、墊層、特定地層組合一起形成一種新型復(fù)合加固地基，而構(gòu)成群粧復(fù)合