一种用于高填方素土软基组合加固施工方法
阅读说明：本技术 一种用于高填方素土软基组合加固施工方法 (Combined reinforcement construction method for high-fill plain soil soft foundation ) 是由 刘志峰 宋树桐 季志威 金志腾 程威 陈长川 张锋 冉胜东 马锋川 熊家升 陈日 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于高填方素土软基组合加固施工方法,采用分层碾压、强夯、强夯置换和PHC管桩法组合加固软土地基,在上部有结构高填方区域采用强夯配套管桩施工,由于该区域下方为回填素土区,无坚硬物质,使用预制管桩施工效率高,在上部无结构区域由于下部设置排水碎石盲沟,施工管桩施工风险较高,故采用碎石强夯置换,可降低桩机施工风险与成本,且强夯置换施工形成的碎石柱与下部排水盲沟形成立体式降排水系统,增强系统降排水效果,靠近高填方边界(挡墙或护坡结构)区域采用分层回填碾压法,并在中间建立分隔带,用以保证隔离带两侧护坡结构及强夯可以同时施工,降低强夯对结构施工产生影响,同时加快施工进度。(The invention discloses a combined reinforcement construction method for a high-fill plain soil soft foundation, which adopts a layered rolling, dynamic compaction replacement and PHC pipe pile method to combine and reinforce a soft foundation, a structural high-fill area at the upper part adopts a dynamic compaction matching pipe pile construction, a backfill plain soil area is arranged below the area, no hard matter exists, the construction efficiency is high by using a prefabricated pipe pile, a drainage broken stone blind ditch is arranged at the lower part of the upper non-structural area, the construction risk of the construction pipe pile is higher, so the construction risk and the cost of a pile machine can be reduced by adopting the broken stone dynamic compaction replacement, a broken stone column formed by the dynamic compaction replacement construction and a lower drainage blind ditch form a three-dimensional drainage system, the drainage effect of the system is enhanced, a layered rolling method is adopted near the high-fill boundary (a retaining wall or a slope protection structure), a separation belt is established in the middle to ensure that slope protection structures at two sides of the separation belt and the dynamic compaction can be simultaneously constructed, the influence of the dynamic compaction on the structure construction is reduced, and the construction progress is accelerated.)
技术领域
本发明涉及高填方软基加固施工领域，具体是指一种用于高填方素土软基组合加固施工方法。
背景技术
高填方软基加固施工中，我国《建筑地基处理技术规范》涉及了众多施工方法，如砂石桩、粉煤灰法、灰土挤密桩、水泥土粉喷桩和强夯法加固处理方法等，但在特定环境下，如山区软基素土高填方上部分为结构区和非结构区，为保证工程建设完成后地下水位低位运行，通常在下部设置排水结构系统，鉴于此，既要避免强夯施工对下部结构的影响，又要避免因为设有排水系统导致桩基无法施工，采用单独的一种方法处理的效果都难以满足众多需求，鉴于此，发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法，既能保证正常的系统功能，又能加快施工进度，增强系统的降排水效果，保证施工质量，降低施工成本，具有重要的工程与现实意义。
发明内容
本发明提供一种用于高填方素土软基组合加固施工方法，该方法能够提高素土地基的承载力，保证上部结构的稳定性以及地下盲沟正常的降排水功能，克服现有单一技术存在的施工质量难以保障以及施工效能低下的问题。
本发明的基本技术方案为：本发明采用分层压实、强夯、强夯置换和PHC管桩组合加固软土地基；上部有结构区域回填素土，使用强夯配套PHC管桩施工，由于该区域下方为回填素土，无坚硬物质，使用预制PHC管桩施工效率高，且能有效保证上部结构的稳定性，上部无结构区域由于下部设置排水碎石盲沟，施工PHC管桩施工效果不佳，且风险较高，采用碎石强夯置换，可降低桩基施工风险与成本；强夯置换施工形成的碎石柱与下部排水盲沟可形成立体式降排水系统，有效降低施工区域水位，有效保障上部结构的安全运行与使用。靠近挡墙或护坡结构土方回填区采用分层回填碾压法，并在中间建立分隔带，用以保证分隔带两侧护坡结构及强夯可以同时施工，降低强夯对周边结构施工产生影响，同时加快施工进度。
本发明的技术方案具体为：
一种用于高填方素土软基组合加固施工方法，它包含以下步骤：
S1、在高填方上部无结构区域其下部设置实心碎石排水盲沟，盲沟施工，盲沟应结合地形地貌因素综合考虑，设置成具有降排水功能的坡度；
S2、中间区域回填施工，按照功能分区回填，针对不同区域特点采用不同的施工工艺、施工方法；在上部有结构区域，回填素土然后强夯处理，采用重力夯锤按照设定的夯锤落距冲击成孔，夯击点夯击次数根据夯击次数与沉降量关系曲线确定，并满足最后两击的夯沉量符合《建筑地基处理规范》的要求，形成密实的夯实区，在上部无结构区域，采用强夯加强夯置换处理；
S3、强夯使用点夯与满夯配合施工方法，点夯采用梅花形布置，满夯采用咬合交叉回型曲线法，使整个场地平整密实；
S4、在上部有结构区域，最后一层强夯完成后采用PHC管桩施工，来保证上部结构地基的稳定性，在上部无结构区域，采用强夯置换处理方法，强夯置换产生的碎石柱与排水盲沟构成立体式降排水系统；
S5、由于高填方施工周围往往涉及到挡墙或护坡结构，靠近挡墙或护坡结构区域无法采用强夯法施工，鉴于此，采用中间设置隔离带的方法，靠近挡墙区域采用分层碾压法，靠近隔离带另外一侧仍采用强夯加固方法，二者可同步进行，有效减少强夯对已有结构的影响同时加快施工进度。
进一步地，所述盲沟为碎石实心梯形盲沟，可有效降低上部强夯施工对其盲沟结构的影响，使强夯后盲沟仍具有正常的引排水及降低地下水位的功能。
进一步地，所述盲沟为碎石梯形盲沟，提前设置后再回填土方与强夯施工，可有效对水体流进行导流，降低上部回填土含水率，营造良好的施工条件，提升后期回填与强夯的施工效率、质量。
进一步地，所述管桩、强夯与强夯置换按照上部功能结构分区选用，在上部有结构区域素土回填，使用强夯配套PHC管桩施工，由于该区域下方为回填素土，无坚硬物质，使用预制PHC管桩施工效率高，且能有效保证上部结构的稳定性，在上部无结构区域由于该区域下部设置排水碎石盲沟，施工PHC管桩施工效果不佳，且成本、风险较高，采用碎石强夯置换，可降低桩基施工风险与施工成本。
进一步地，所述点夯施工夯点采用梅花型布置，夯点间距为3～6m。
进一步地，所述满夯施工采用咬合交叉回型曲线法，夯印搭接大于1/3肩锤地面直径，使整个场地平整密实。
进一步地，所述强夯施工为点夯与满夯配合施工，点夯与满夯采用回形曲线法，可减少强夯机械移动次数，提升施工效率，降低施工成本。
进一步地，所述强夯置换产生的碎石柱与下部排水盲沟可形成立体式降排水系统，有效降低施工区域水位，有效保障上部结构的安全使用。
进一步地，所述PHC管桩施工时桩顶标高比后期结构垫层面标高高0.1～0.3m，以便后期结构直接作用在桩基上，增强结构稳定性，降低高填方带来的结构沉降风险。
进一步地，所述高填方往往涉及到挡墙或护坡结构，靠近挡墙或护坡结构土方回填区采用分层回填碾压法，并在中间建立隔离带，用以保证隔离带两侧护坡结构及强夯可以同时施工，降低强夯对周边结构施工产生影响，同时加快施工进度。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明在高填方上部有结构的区域采用强夯加PHC管桩施工，提高施工效率，保证结构稳定性；
(2)在高填方上部无结构的区域采用强夯加强夯置换施工，保证下方碎石盲沟结构功能，并形成立体式降排水系统，具有安全、高效、施工方便，节约投资等特点；
(3)靠近挡墙或护坡结构土方回填区采用分层回填碾压法，并在中间建立分隔带，用以保证分隔带两侧护坡结构及强夯可以同时施工，降低强夯对周边结构施工产生影响，同时加快施工进度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中碎石盲沟构造图；
图2为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中咬合交叉回型曲线法满夯示意图；
图3为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中点夯示意图；
图4为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中点夯及夯机夯实路线示意图；
图5为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中总体施工分布示意图；
图6为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中结构边线区域分区施工位置布置示意图；
图7为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中盲沟与强夯置换点相对位置示意图；
图8为本发明一种用于高填方素土软基组合加固施工方法中强夯置换形成的碎石柱与盲沟剖面示意图(图七中A-A剖面图)。
如图所示：1-土工布；2-碎石或卵石；3-砂砾；4-第一遍点夯夯击点；5-第二遍点夯夯击点；
6、8、10、12、14、16-构筑物分布区域，7、9、13、15-枝干盲沟，11-主干盲沟，呈网格状分布；17-护坡结构；18-分层碾压区；19-分层回填碾压区(分隔带)；20-强夯加固区；21-强夯置换点；22-强夯置换的所形成的碎石柱；23-盲沟剖面图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
一种用于高填方素土软基组合加固施工方法，它包含以下步骤：
S1、在高填方上部无结构区域其下部设置实心碎石排水盲沟，盲沟施工，盲沟应结合地形地貌因素综合考虑，设置成具有降排水功能的坡度，结合附图1，盲沟中心为碎石或卵石2，外填有砂砾3，最外有土工布1；
S2、中间区域回填施工，按照功能分区回填，针对不同区域特点采用不同的施工工艺、施工方法；
结合附图5，在上部有结构区域6、8、10、12、14、16，回填素土然后强夯处理，采用重力夯锤按照设定的夯锤落距冲击成孔，夯击点夯击次数根据夯击次数与沉降量关系曲线确定，并满足最后两击的夯沉量符合《建筑地基处理规范》的要求，形成密实的夯实区，强夯进行时，先进行点夯再进行满夯，点夯呈梅花形等间距布置，结合附图3，第二遍点夯夯击点5穿插在第一遍点夯夯击点4中间，与第一遍点夯夯击点4呈交错状布置，每遍夯实之间应按照设计或规范要求设有一定的间歇期，满夯采用咬合交叉回型曲线法满夯，如图2所示，有效减少机械移动次数，降低施工成本；
S3、强夯使用点夯与满夯配合施工方法，点夯采用梅花形布置，夯点间距为3～6m，满夯采用咬合交叉回型曲线法，使整个场地平整密实，结合附图2，夯印搭接大于1/3肩锤地面直径，每次夯击次数及停夯标准，均应满足强夯试验区确定的施工参数要求；
进一步地，强夯施工为点夯与满夯配合施工，点夯与满夯采用回形曲线法，可减少强夯机械移动次数，提升施工效率，降低施工成本；
S4、在上部有结构区域，采用PHC管桩，来保证地基的稳定性，PHC管桩与结构底板浇筑在一起，用以直接受力增强结构的稳定性，降低后期沉降风险，在上部无结构区域，采用强夯与强夯置换处理方法；
结合图7、图8，盲沟为碎石实心梯形盲沟，可有效降低上部强夯施工对其盲沟结构的影响，使强夯后盲沟仍具有正常的引排水及降低地下水位的功能。
盲沟为碎石梯形盲沟，提前设置后再回填土方与强夯施工，可有效对水体流进行导流，降低上部回填土含水率，营造良好的施工条件，提升后期回填与强夯的施工效率、质量。
强夯置换形成的碎石柱22位于碎石盲沟23上部，共同构成立体式降排水系统，碎石柱22以立体垂直式降水为主，水平式降水为辅，排水盲沟以水平式降水为主，垂直式降水为辅；
结合附图5，排水主干盲沟11尺寸大于枝干盲沟7、9、13、15的尺寸；排水枝干盲沟7、9、13、15设置一定的坡度向主干盲沟11倾斜，以便具有更好的汇水效果，另一方面，主干盲沟11向出水方向设置一定的坡度，以便具有更好的排水效果。
PHC管桩施工时桩顶标高比后期结构垫层面标高高0.1～0.3m，以便后期结构直接作用在桩基上，增强结构稳定性，降低高填方带来的结构沉降风险。
S5、结合附图6，高填方施工周围挡墙或护坡结构区域17，靠近挡墙或护坡无法采用强夯施工，采用中间设置分隔带19的方法，靠近挡墙区域18采用分层碾压法，靠近分隔带另外一侧仍采用强夯加固方法20，二者可同步进行，有效减少强夯对已有结构的影响同时加快施工进度。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，而非对本发明的限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种安全电力施工设备