隧道洞口软弱地基微型桩加固结构的制作方法

本发明涉及隧道施工，具体为隧道洞口软弱地基微型桩加固结构。

背景技术：

1、随着高速交通运输网络的不断完善，隧道修建数目越来越多，面临的隧道施工问题也越来越多，尤其是洞口段往往会遇土质地层，其土壤疏松薄弱、含水量高，在施工过程中容易发生沉降，导致地基明显变形，严重时将造成隧道结构崩溃，存在极大的安全隐患。隧道洞口软弱地基处理技术作为隧道施工中的重难点课题，已成为制约隧道施工的重要因素。

2、现有的隧道洞口处由于场地狭小，无法采用传统的换填法、预压法、强夯法等方法进行大规模的地基处治。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，以解决上述背景技术提出的目前市场上隧道洞口处由于场地狭小，无法采用传统的换填法、预压法、强夯法等方法进行大规模的地基处治的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，包括微型桩加固结构主体和隧道仰拱，所述隧道仰拱下方设有地基层，且地基层下方设有基岩，所述微型桩加固结构主体中部均匀间隔布置有第二钢管桩，且微型桩加固结构主体两侧还分别布置有第一钢管桩，并且第一钢管桩和第二钢管桩上方依次设有碎石垫层和混凝土垫台，使第一钢管桩和第二钢管桩通过混凝土垫台构成稳固的一体结构，所述混凝土垫台设于隧道仰拱下部，且混凝土垫台与隧道仰拱以及碎石垫层之间均设有钢筋网，所述隧道仰拱两侧均开设有泄水孔，且隧道仰拱底部均匀间隔布置有动力触探点。

3、优选的，所述混凝土垫台上方为弧形结构，且混凝土垫台最低厚度为50cm，所述第一钢管桩和第二钢管桩上端桩头低于隧道仰拱最低点20cm，且第一钢管桩和第二钢管桩底端入基岩深度为100cm。

4、优选的，所述碎石垫层水平铺设，且碎石垫层厚度为30cm。

5、优选的，所述第一钢管桩外设有第一基桩孔，且第一基桩孔直径大于200mm。

6、优选的，所述第一钢管桩上设有第一钢花管，且第一钢花管为直径108mm、厚度6mm的加劲箍，并且第一钢花管与第一基桩孔之间填充细石砼。

7、优选的，所述第一钢花管内外两侧分别布置有第一铁皮压浆管，且第一铁皮压浆管直径为20mm，并且第一钢花管内侧填充有水泥砂浆。

8、优选的，所述第一钢管桩分别设有五组，且第一钢管桩与垂直方向夹角分别为0°、5°、10°、15°以及20°。

9、优选的，所述泄水孔倾斜钻设，且泄水孔孔深不小于6m，并且泄水孔纵向间距为2m。

10、优选的，所述第二钢管桩均垂直设置，且第二钢管桩外设有第二基桩孔，并且第二基桩孔直径大于150mm。

11、优选的，所述第二钢管桩上设有第二钢花管，且第二钢花管为直径50m、厚度5mm的加劲箍，并且第二钢花管与第二基桩孔之间也填充细石砼，所述第二钢花管内侧填充有水泥砂浆，且第二钢花管外侧布置有直径20mm的第二铁皮压浆管。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该隧道洞口软弱地基微型桩加固结构将微型桩穿过软弱地基层打入基岩中，通过桩体的置换作用、桩对土体的挤密作用、胶结作用以及褥垫层的调节作用来实现对天然土体的加固，并由下部承载力及稳定性较好的基岩支撑隧道结构，保证隧道结构的安全性。该隧道洞口软弱地基微型桩加固结构在隧道仰拱下部设置混凝土垫台，通过混凝土垫台对微型桩上部进行固定，中部微型桩为垂直结构，两侧微型桩与垂直方向夹角分别为0°、5°、10°、15°以及20°，增加微型桩的强度，有效改善软弱地基的承载能力，降低地基沉降并提高地基稳定性。

技术特征：

1.隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，包括微型桩加固结构主体(1)和隧道仰拱(5)，所述隧道仰拱(5)下方设有地基层(9)，且地基层(9)下方设有基岩(10)，其特征在于：所述微型桩加固结构主体(1)中部均匀间隔布置有第二钢管桩(11)，且微型桩加固结构主体(1)两侧还分别布置有第一钢管桩(4)，并且第一钢管桩(4)和第二钢管桩(11)上方依次设有碎石垫层(3)和混凝土垫台(2)，使第一钢管桩(4)和第二钢管桩(11)通过混凝土垫台(2)构成稳固的一体结构，所述混凝土垫台(2)设于隧道仰拱(5)下部，且混凝土垫台(2)与隧道仰拱(5)以及碎石垫层(3)之间均设有钢筋网(8)，所述隧道仰拱(5)两侧均开设有泄水孔(7)，且隧道仰拱(5)底部均匀间隔布置有动力触探点(6)。

2.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述混凝土垫台(2)上方为弧形结构，且混凝土垫台(2)最低厚度为50cm，所述第一钢管桩(4)和第二钢管桩(11)上端桩头低于隧道仰拱(5)最低点20cm，且第一钢管桩(4)和第二钢管桩(11)底端入基岩(10)深度为100cm。

3.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述碎石垫层(3)水平铺设，且碎石垫层(3)厚度为30cm。

4.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第一钢管桩(4)外设有第一基桩孔(403)，且第一基桩孔(403)直径大于200mm。

5.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第一钢管桩(4)上设有第一钢花管(402)，且第一钢花管(402)为直径108mm、厚度6mm的加劲箍，并且第一钢花管(402)与第一基桩孔(403)之间填充细石砼(12)。

6.根据权利要求5所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第一钢花管(402)内外两侧分别布置有第一铁皮压浆管(401)，且第一铁皮压浆管(401)直径为20mm，并且第一钢花管(402)内侧填充有水泥砂浆(13)。

7.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第一钢管桩(4)分别设有五组，且第一钢管桩(4)与垂直方向夹角分别为0°、5°、10°、15°以及20°。

8.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述泄水孔(7)倾斜钻设，且泄水孔(7)孔深不小于6m，并且泄水孔(7)纵向间距为2m。

9.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第二钢管桩(11)均垂直设置，且第二钢管桩(11)外设有第二基桩孔(1103)，并且第二基桩孔(1103)直径大于150mm。

10.根据权利要求1所述的隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，其特征在于：所述第二钢管桩(11)上设有第二钢花管(1102)，且第二钢花管(1102)为直径50m、厚度5mm的加劲箍，并且第二钢花管(1102)与第二基桩孔(1103)之间也填充细石砼(12)，所述第二钢花管(1102)内侧填充有水泥砂浆(13)，且第二钢花管(1102)外侧布置有直径20mm的第二铁皮压浆管(1101)。

技术总结
本发明公开了隧道洞口软弱地基微型桩加固结构，包括微型桩加固结构主体和隧道仰拱，所述隧道仰拱下方设有地基层，且地基层下方设有基岩，所述微型桩加固结构主体中部均匀间隔布置有第二钢管桩，且微型桩加固结构主体两侧还分别布置有第一钢管桩，并且第一钢管桩和第二钢管桩上方依次设有碎石垫层和混凝土垫台，使第一钢管桩和第二钢管桩通过混凝土垫台构成稳固的一体结构。该隧道洞口软弱地基微型桩加固结构将微型桩穿过软弱地基层打入基岩中，通过桩体的置换作用、桩对土体的挤密作用、胶结作用以及褥垫层的调节作用来实现对天然土体的加固，并由下部承载力及稳定性较好的基岩支撑隧道结构，保证隧道结构的安全性。

技术研发人员：黄先滨,黄彬华,秦琦锋,梁耀雷,曾农键,韦雯,杨耀松,李雄,刘琪,袁珑,王梓,朱晓冰,李俊,周丹枫,梁宏康
受保护的技术使用者：广西交建工程建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29