一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，包括樁位放樣、地下連續(xù)墻施工、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉和路堤中布置高壓旋噴樁等步驟，本發(fā)明可以有效提高既有高速公路軟基的強(qiáng)度，有效控制其工后沉降量，不影響既有高速公路通車、且避免了路堤大面積開(kāi)挖施工所產(chǎn)生的費(fèi)用，解決了既有高速公路軟基工后沉降的技術(shù)難題。
【專利說(shuō)明】一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速公路軟基加固方法，具體涉及一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高速公路對(duì)地基要求甚高，建成后必須達(dá)到“快速、安全、經(jīng)濟(jì)、舒適”這樣的服務(wù)目的。如果路面坎坷不平，就會(huì)影響行車的舒適性，阻礙行車的快速，而且路面低凹處或橋頭高差引起跳車而產(chǎn)生的沖擊力，會(huì)使路面不平整進(jìn)一步加劇，構(gòu)成惡性循環(huán)，路基病害產(chǎn)生的幾率將進(jìn)一步加大，進(jìn)而影響行車安全以及造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，必須對(duì)其路基進(jìn)行加固強(qiáng)化。目前常用的路基加固方法主要包括換填法、注漿法、旋噴樁法、封閉基床、擠密樁、加筋土等，然而上述方法用于既有線加固時(shí)存在影響線路運(yùn)營(yíng)、部分方法無(wú)法改善土質(zhì)或存在加固效果不理想等問(wèn)題。因此，針對(duì)上述常規(guī)方法處治軟基沉降技術(shù)中的不足和局限性，發(fā)明一種不影響既有線路運(yùn)營(yíng)的既有高速公路軟基處治技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決車輛循環(huán)動(dòng)荷載作用下軟弱土地區(qū)運(yùn)營(yíng)高速公路差異沉降問(wèn)題，本發(fā)明提供一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，包括以下步驟:
1)根據(jù)既有高速公路的路堤狀況及地質(zhì)條件，沿路堤方向進(jìn)行地下連續(xù)墻位置的施工放樣；根據(jù)設(shè)計(jì)要求的樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距和傾斜角度，在既有高速公路的兩側(cè)路堤邊坡上，進(jìn)行高壓旋噴樁位置的施工放樣；
2)根據(jù)設(shè)計(jì)的地下連續(xù)墻深度和強(qiáng)度，施工地下連續(xù)墻，并每隔50?100m，在地下連續(xù)墻內(nèi)設(shè)置鋼筋籠骨架；
3)利用水平定向鉆機(jī)，將鋼絞線水平穿過(guò)地基，在設(shè)置鋼筋龍骨架的地下連續(xù)墻頂部以下0.5?0.Sm處，固定并張拉鋼絞線，使其成為預(yù)應(yīng)力鋼絞線；預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度與張拉強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定；
4)利用高壓旋噴樁機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在既有高速公路路堤邊坡上，對(duì)既有高速公路軟基進(jìn)行傾斜向高壓旋噴樁施工；
5)重復(fù)上述步驟I)?4)，完成整體既有高速公路軟基處治施工。
[0005]作為優(yōu)選，所述步驟2)中，地下連續(xù)墻施工在挖基槽前先作保護(hù)基槽上口的導(dǎo)墻，用泥漿護(hù)壁；按設(shè)計(jì)的墻寬與墻深分段挖槽，路基兩側(cè)的地下連續(xù)墻中每隔50?IOOm對(duì)稱設(shè)置一對(duì)鋼筋籠骨架，用導(dǎo)管灌注混凝土，形成一段鋼筋混凝土地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻采用防水混凝土材料，膠凝材料用量:采用卵石時(shí)不得少于370kg/m3，采用碎石時(shí)不得少于400kg/m3,水膠比不得大于0.55,坍落度不得小于180mm。[0006]作為優(yōu)選，所述步驟3)中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的上端頭露出地下連續(xù)墻外表面30?40cm,以便放置外錨鋼板；預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度與張拉強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定；外錨鋼板為矩形鋼板，其長(zhǎng)為400?800mm，寬為300?500mm，厚度為20?50mm。待外錨鋼板布置好后，對(duì)其進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力的大小根據(jù)軟基本身特性和軟基變形控制要求確定。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線和外錨鋼板外側(cè)涂紅漆或浙青薄層做防腐處理，以提高預(yù)應(yīng)力鋼絞線的耐腐蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0007]作為優(yōu)選，所述步驟4)中，在既有高速公路兩側(cè)路堤邊坡上沿與水平面的角度10°?90°傾斜鉆孔，鉆進(jìn)路堤后至軟基繼續(xù)鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)聞。路堤兩側(cè)對(duì)稱布置聞壓旋噴樁，路堤每側(cè)每排布置3?5根高壓旋噴樁，樁間距1.5?2.2m，樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。高壓旋噴樁采用強(qiáng)度為42.5的普硅水泥，水灰比為1:1?1:2。注漿管提升速度為10?15cm/min ;旋轉(zhuǎn)速度為10?20r/min。漿液壓力為18?22MPa ;流量為55?60L/min?？諝鈮毫?.5?0.9MPa ;流量為0.6?0.7m3/min。處理完畢后，引孔路堤段用水泥漿回填。
[0008]有益效果:本發(fā)明通過(guò)地下連續(xù)墻和預(yù)應(yīng)力鋼絞線的組合可以有效控制軟土側(cè)向位移，以及高壓旋噴樁施工中的跑漿問(wèn)題；高壓旋噴樁可實(shí)現(xiàn)對(duì)既有路堤下部軟基的加筋、置換作用，從整體上提高地基承載力，減少路堤沉降。本發(fā)明可以有效提高既有高速公路軟基的強(qiáng)度、且控制其工后沉降量，適用于軟弱土地基中運(yùn)營(yíng)高速公路由于車輛循環(huán)動(dòng)荷載等因素影響而導(dǎo)致的長(zhǎng)期沉降治理，該技術(shù)方法不影響既有高速公路通車、且避免了路堤大面積開(kāi)挖施工所產(chǎn)生的費(fèi)用，具有施工簡(jiǎn)單、施工周期短和費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖中:1路堤，2路面層，4高壓旋噴樁，5外錨鋼板，6預(yù)應(yīng)力鋼絞線，7地下連續(xù)墻，8軟土層地基，9硬土層地基，10鋼筋籠骨架，11路堤邊坡。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅僅局限于本實(shí)施方式的描述。
[0011]采用本實(shí)施例的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法治理后的結(jié)構(gòu)如圖1和2所示，包括路面層2下方的路堤1，在路堤邊坡11內(nèi)布置有高壓旋噴樁4，路堤I下方兩側(cè)的硬土層地基9和軟土層地基8中具有與路面層2走向一致且平行排列的地下連續(xù)墻7，在地下連續(xù)墻7中間隔地設(shè)置有鋼筋籠骨架10，在相對(duì)的鋼筋籠骨架9中張拉有預(yù)應(yīng)力鋼絞線6，預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的端部安裝有外錨鋼板5。
[0012]施工時(shí)，本實(shí)施例的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法包括以下步驟: 步驟一，平整場(chǎng)地，樁位放樣。
[0013]平整場(chǎng)地，樁位放樣，根據(jù)既有高速公路的路堤I狀況及地質(zhì)條件，沿路堤I方向進(jìn)行地下連續(xù)墻7位放樣；根據(jù)設(shè)計(jì)要求的樁間距，在既有高速公路的兩側(cè)路堤邊坡11上，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行高壓旋噴樁4的樁位放樣。
[0014]步驟二，地下連續(xù)墻施工。[0015]在挖基槽前先作保護(hù)基槽上口的導(dǎo)墻，用泥漿護(hù)壁，按設(shè)計(jì)的墻寬與深分段挖槽，每隔50?IOOm放置一個(gè)鋼筋籠骨架10 (路基兩側(cè)的地下連續(xù)墻中對(duì)稱布置鋼筋籠骨架10，用導(dǎo)管灌注混凝土置換出護(hù)壁泥漿，形成一段鋼筋混凝土墻。逐段連續(xù)施工成為地下連續(xù)墻7。地下連續(xù)墻7應(yīng)采用防水混凝土，膠凝材料用量:采用卵石時(shí)不得少于370kg/m3，采用碎石(本實(shí)施例為碎石)時(shí)不得少于400kg/m3 (本實(shí)施例為420kg/m3)，水膠比不得大于
0.55 (本實(shí)施例為0.52)，坍落度不得小于180_ (本實(shí)施例為185_)。
[0016]步驟三，預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置與張拉。
[0017]在地下連續(xù)墻7頂端向下0.5?0.8m有鋼筋籠骨架10位置處(本實(shí)施例為0.5m),沿路堤橫斷面對(duì)稱布置一根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6，使其貫穿被加固路基，并保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的上端頭露出地下連續(xù)墻7外表面30?40cm (本實(shí)施例為35cm)，以便放置外錨鋼板5，所述的預(yù)應(yīng)力鋼絞線強(qiáng)度6與張拉強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定；外錨鋼板5為矩形鋼板，其長(zhǎng)400?800mm (本實(shí)施例為500mm)，寬為300?500mm (本實(shí)施例為300mm)，厚度為20?50mm(本實(shí)施例為25mm)。待外錨鋼板5布置好后，對(duì)其進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力的大小需滿足地基的變形要求。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線6和外錨鋼板5外側(cè)涂紅漆或浙青薄層做防腐處理，以提高預(yù)應(yīng)力鋼絞線6和外錨鋼板5的耐腐蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0018]步驟四，在既有高速公路路堤中，高壓旋噴樁施工。
[0019]在既有高速公路路堤中，在兩側(cè)路堤邊坡11上沿與水平面的角度10°?90° (本實(shí)施例4個(gè)鉆孔分別為20°，45° ,60° ,75° )傾斜鉆孔，鉆進(jìn)路堤后至地基繼續(xù)鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。路堤兩側(cè)對(duì)稱布置高壓旋噴樁4，路堤每側(cè)每排布置3?5根(本實(shí)施例為4根)高壓旋噴樁4，樁間距0.1?2m (本實(shí)施例為lm)，樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求(本實(shí)施例4根樁的樁長(zhǎng)分別為9m、13m、18m、25m)。高壓旋噴樁4采用強(qiáng)度為42.5的普硅水泥，水灰比為1:1?1:2 (本實(shí)施例為1:1.25)。注漿管提升速度10?15cm/min (本實(shí)施例為12cm/min);旋轉(zhuǎn)速度10?20r/min (本實(shí)施例為15r/min)。衆(zhòng)液壓力為18?22MPa (本實(shí)施例為20MPa);流量為58?60L/min (本實(shí)施例為60L/min)?？諝鈮毫?.5?0.9MPa (本實(shí)施例為0.6MPa);流量為0.6?0.7m3/min (本實(shí)施例為0.7m3/min)。處理完畢后，引孔路堤段用水泥漿回填。
[0020]重復(fù)上述步驟一至四，最終完成既有高速公路軟基處治施工。
[0021]本發(fā)明采用地下連續(xù)墻、預(yù)應(yīng)力鋼絞線與高壓旋噴樁相結(jié)合的方式，通過(guò)對(duì)地下連續(xù)墻施加預(yù)應(yīng)力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)既有高速公路軟基的擠密，有效限制了地基的沉降變形；通過(guò)聞壓旋噴粧，可實(shí)現(xiàn)對(duì)既有路堤的加筋、置換，能從整體上提聞路基的密實(shí)度，提聞了控制路堤沉降的功能。本發(fā)明有效提高了既有高速公路軟基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有效限制了路堤和地基的沉降，且克服了將路堤大開(kāi)挖重新施工影響通車的缺陷，具有施工簡(jiǎn)單、操作方便、施工周期短和施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，其特征在于包括以下步驟: 1)根據(jù)既有高速公路的路堤狀況及地質(zhì)條件，沿路堤方向進(jìn)行地下連續(xù)墻位置的施工放樣；根據(jù)設(shè)計(jì)要求的樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距和傾斜角度，在既有高速公路的兩側(cè)路堤邊坡上，進(jìn)行高壓旋噴樁位置的施工放樣； 2)根據(jù)設(shè)計(jì)的地下連續(xù)墻深度和強(qiáng)度，施工地下連續(xù)墻，并每隔50?100m，在地下連續(xù)墻內(nèi)設(shè)置鋼筋籠骨架； 3)利用水平定向鉆機(jī)，將鋼絞線水平穿過(guò)地基，在設(shè)置鋼筋龍骨架的地下連續(xù)墻頂部以下0.5?0.Sm處，固定并張拉鋼絞線，使其成為預(yù)應(yīng)力鋼絞線；預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度與張拉強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定； 4)利用高壓旋噴樁機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在既有高速公路路堤邊坡上，對(duì)既有高速公路軟基進(jìn)行傾斜向高壓旋噴樁施工； 5)重復(fù)上述步驟I)?4)，完成整體既有高速公路軟基處治施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，其特征在于:所述步驟2)中，鋼筋籠骨架每隔50?IOOm在路基兩側(cè)地下連續(xù)墻內(nèi)對(duì)稱設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，其特征在于:所述步驟3)中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的直徑、強(qiáng)度與張拉強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種既有高速公路軟基處治技術(shù)的施工方法，其特征在于:所述步驟4)中，高壓旋噴樁與水平面的角度為10°?90° ;高壓旋噴樁的強(qiáng)度、長(zhǎng)度及傾斜角度根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。
【文檔編號(hào)】E01C21/00GK103821060SQ201410078536
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】孔綱強(qiáng), 孫廣超, 孫學(xué)謹(jǐn), 李春紅 申請(qǐng)人:河海大學(xué)