專利名稱：土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強復合地基施工方法
技術領域：
本發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復合地基施工方法。
背景技術：
復合地基是目前最常見的高速公路軟弱地基加固形式。復合地基 按增強體增設方向分為水平向增強體復合地基和豎向增強復合地基。 水平加筋墊層施工簡單，能提高地基穩定性和承載力，但只適合淺層 軟弱地基加固。豎向增強體(通常為樁體)可實施深層地基加固，能 顯著提高地基承載力和降低沉降，但施工較復雜。水平加筋墊層和樁 體雙向增強復合地基，可綜合利用各自優點，拓寬應用范圍，較好地 解決了高路堤下軟弱地基的承載力低、沉降大和穩定性差等問題。土 工格室加筋墊層與砂石樁組合型復合地基是雙向增強復合地基中較 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與排水結 構形式，可實現對軟弱地基加筋、擠密、置換和排水固結等組合加固 效應，同時，室內以密實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復合地基施工 屮容易存在如下問題①振動沉管砂石樁施工易出現樁直徑上大下 小、縮徑甚至斷樁的情況；②土工格室鋪設方向不對、展開不充分或 者碾壓方式不對而使土工格室處于松弛狀態，達不到預期效果；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，地基強度降低，從而使地基承載力不能達 到設計值。
發明內容
本發明所要解決的技術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復合地基施工方法。
為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現，具體步 驟包括
(1)、清理場地，定點樁位；
首先，清理場地，使場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，根據設計樁間距和布樁形式，定點放樣確定樁位；
(2) 采用振動沉管法施工砂石樁； 成樁工藝如下-
① 移動樁基及導向架，把樁管及樁尖對準樁位；
② 啟動振動錘，把樁管下到預定的設計深度；
③ 向樁管內投入規定數量的填充料，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，樁管內砂 石料流入空內；
⑤降落樁管，先振動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，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，而留振時間線性遞增，如此連續作業，樁 管不斷升，砂石料不斷補充，直至地面，砂石樁完成；
(3) 在樁頂分層鋪設砂石，分層碾壓密實，形成厚度為20 30cm 的第一加筋墊層；
(4) 鋪設高度為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，向土工格室內填充砂石料碾壓密實并逐歩推進；
(5) 在土工格室頂面分層鋪設砂石，分層碾壓密實，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。
本發明的有益效果為
(1) 有效地防止了振動沉管砂石樁施工中樁直徑上大下小、縮徑 甚至斷樁的情況發生，提高了成樁質量；
(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生下凹，能保證其 橫向排水通暢。
綜上所述，本發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復合地基施工方法。
圖l為振動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復合地基完工后示 意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的說明。 湖南省臨長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淤泥質土，軟塑 流塑，天然含水量52%，承載力標準值 80kPa，平均層厚4. 0m;②粉質粘土，軟塑 流塑，天然含水量45%, 承載力標準值95kPa，平均層厚6.0m;③強風化巖層。該地基采用振 動沉管碎石樁加土工格室砂石墊層進行加固處理。碎石樁設計樁長為 10m,梅花形布樁，樁間距為1.8m，采用外徑d^375mm樁管成孔，要 求成樁直徑達到450mm。
土工格室砂石墊層設計為60cm厚。
該土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強復合地基施工方法具體 說明如下
(1) 清理場地，使場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，定點放樣確 定樁位；
(2) 采用振動沉管法施工砂石樁l，參見圖l，成樁工藝如下
① 移動樁基及導向架，將底部裝有混凝土樁尖、外徑為0-375mm 的樁管對準樁位；
② 啟動振動錘，把樁管振動下沉至IO m的設計深度；
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，樁管內碎石料料流入空內； ⑤降落樁管，先振動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 ， 同時要求每拔出0.8m停下留振10s。如此連續作業，樁管不斷升，砂 石料不斷補充，直至地面，砂石樁完成；
(3) 在樁頂分層鋪設砂石，分層碾壓密實，形成厚度為30cm的第一 加筋墊層2;
(4) 鋪設高度為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，向土工格室內填充砂石料碾壓密實并逐步推進；
(5) 參見圖3，在土工格室3頂面分層鋪設砂石，分層碾壓密實，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。
權利要求
1、一種土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強復合地基施工方法，其特征在于(1)、清理場地，定點樁位，使場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，根據設計樁間距和布樁形式，定點放樣確定樁位；(2)、采用振動沉管法施工砂石樁；(3)、在樁頂分層鋪設砂石，分層碾壓密實，形成厚度為20～30cm的第一加筋墊層；(4)、鋪設高度為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，向土工格室內填充砂石料碾壓密實并逐步推進；(5)在土工格室頂面分層鋪設砂石，分層碾壓密實，形成厚度為20～30cm的第二加筋墊層。
2、 根據權利要求1所述的土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強 復合地基施工方法，其特征在于上述步驟(2)中采用振動沉管法施 工砂石樁，成樁工藝如下① 移動樁基及導向架，把樁管及樁尖對準樁位；② 啟動振動錘，把樁管下到預定的設計深度；③ 向樁管內投入規定數量的填充料，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，樁管內砂 石料流入空內；⑤ 降落樁管，先振動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，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，而留振時間線性遞增；如此連續作業， 樁管不斷升，砂石料不斷補充，直至地面，砂石樁完成。
3、 根據權利要求1所述的土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強 復合地基施工方法，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
本發明公開了一種土工格室加筋墊層與砂石樁雙向增強復合地基施工方法，它包括清理場地和定點樁位，振動沉管砂石樁施工，樁頂砂石層鋪設碾壓，土工格室張拉，格室內砂石填充與碾壓，格室頂砂石層鋪設碾壓。本發明的特征在于，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；土工格室應沿公路路線方向展開并逐步推進填充砂石碾壓密實，使片材垂直路線方向；振動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性及抵抗變形的能力，防止樁體上大下小，提高成樁質量。
文檔編號E02B3/08GK101424079SQ200810143909
公開日2009年5月6日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者劉曉明, 玲 張, 曹文貴, 肖治宇, 肖淑君, 蘇永華, 趙明華, 陳昌富 申請人:湖南大學