一种砂桩排水强夯后注浆地基加固结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于在地基内打设有砂桩，砂桩顶铺设有碎石垫层，两侧挖有排水沟，在预压强夯后，在砂桩桩位植入有竖向排水注浆管，同时在碎石垫层中铺设有水平排水注浆管，在碎石垫层两端浇筑有气泡混凝土，碎石垫层上是上部路堤及结构，待地基变形稳定后，通过排水注浆管向地基内进行了注浆，并在强夯加固区底部进行了高压注浆，最终在底部形成连续承载板体，砂桩浆固成刚性桩体结构。本实用新型涉及结构克服了强夯处理深度有限，路基及结构施工时及运营后工后沉降仍较大的问题，具有施工速度快、造价相对降低等优点，具有较好的技术经济效益。
【专利说明】一种砂粧排水强夯后注浆地基加固结构
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，适用于软弱地基加固工程，属于基础工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]影响软土路基沉降的因素很多，建造于软土地基上的路基工程，在设计时虽已采取了一定的病害防治措施，如采用刚性桩或柔性桩复合地基加固处理高填土路段或台背填筑前地基、不同处理方式间设置过渡段、合理设置桥涵构造物、采用轻质土填料、严格控制填料质量、设置桥台搭板等等，但一些路段在投入运营后一段时间内，仍然会发生软基沉降异常现象。
[0003]目前，软弱地基的种类及常见的处理方法软弱地基的种类很多，常用的软弱地基处理方法有以下几种:1、辗压实法，挖制最佳含水量，对土基分层压实，以提高强度和降低压缩性。2、排水固结法，饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强度可得到提高，则达到加固的目的。3、挤密法，土基成孔后，在孔中灌以砂、石、灰土石灰等材料，捣实成直径较大的桩体，孔隙减少，提高承载力和加固。4、化学加固法，利用化学溶液或胶结制，采用压力灌或搅拌混合料等措施，使土粒胶结起来，达到加固土的目的。5、抛石挤淤，是强置换土的一种形式，不必抽水挖淤，施工简便。6、反压护道法，是在路堤两侧填筑一定宽度和不定期定高度的护道，它运用力学平衡原理保持路基的稳定。7、土工合成材料自治等等方法。
[0004]现阶段一般采用的桩体复合地基加固深厚软基时一般存在较厚的下卧层，由于下卧层并未得到有效加固，在下卧层中存在的水体排不出来，导致下卧层基体的稳定性差，容易导致加固区基体或竖向增强体发生工后沉降，常影响到建筑物的正常使用功能，所以传统的地基处理方法不适用于对工后沉降和工后沉降差有严格要求的建筑物地基处理。常用桩体复合地基的最大有效加固深度一般不超过20米，因此，在软基深厚时采取何种方法确保下卧层的加固效果、控制软基的沉降变形特别是工后沉降满足建筑物正常使用功能的要求已成为当前地基处理领域的重大技术难题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种在软基深厚时确保下卧层的加固效果、控制软基的沉降变形特别是工后沉降满足建筑物正常使用功能的砂桩排水强夯后注浆地基加固结构。
[0006]这种砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，在地基内打设有砂桩，砂桩顶铺设有碎石垫层，两侧挖有排水沟，在预压强夯后，在砂桩桩位植入有竖向排水注浆管，同时在碎石垫层中铺设有水平排水注浆管，在碎石垫层两端浇筑有气泡混凝土，碎石垫层上是上部路堤及结构，待地基变形稳定后，通过排水注浆管向地基内进行了注浆，并在强夯加固区底部进行了高压注浆，最终在底部形成连续承载板体，砂桩浆固成刚性桩体结构。
[0007]所述的在地基内打设了砂桩是根据加固范围在加固区域内以正三角形或正方形的形状打设多根砂桩。
[0008]所述的竖向排水注浆管是设置在砂桩中心的，竖向排水注浆管底部距离砂桩底部10?20cm，竖向排水注浆管顶部伸入碎石垫层5?10cm，每排竖向排水注浆管与一根水平排水注浆管相连接。
[0009]所述的水平排水注浆管设置在碎石垫层中，距离碎石垫层底部5?10cm，每根水平排水注浆管与一排竖向排水注浆管用三通接头相连接，每根水平排水注浆管的一端封堵，另一端伸出路基5?10cm与压浆泵管相连。
[0010]所述的整体施工完成后，碎石垫层形成了连续承载板体结构，砂桩浆固成刚性桩体结构。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、在砂桩顶铺设了碎石垫层形成良好的持力层，提高地基承载力，减少沉降量，力口速软弱土层的排水固结，一定程度上了防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
[0013]2、囊袋注水预压可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增力口，从而使地基得到预压，有效的解决地基的沉降及稳定问题，同时使地基的承载能力得到了提闻。
[0014]3、预压后对地基进行强夯施工，进一步使地基的土体得到压实，土体变得密实后，能较大限度的提高地基的强度和降低地基的压缩性。
[0015]4、最终通过水平排水注浆管和竖向排水注浆管向地基内注浆使强夯加固区底部高压注浆在底部形成连续承载板体，砂桩浆固成刚性桩体，进一步整体加强了地基的承载能力，减小了地基的沉降程度。
[0016]5、在碎石垫层两端浇筑lm宽的气泡混凝土，一定程度上减轻了路基的自重，且后期对碎石垫层进行注浆浆固时，气泡混凝土可起到封闭的作用，保证了施工质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是为铺设碎石垫层期结构的横断面示意图；
[0018]图2为砂桩排水强夯后注浆地基加固结构的横断面示意图；
[0019]图3为排水注浆管具体结果示意图；
[0020]附图标记说明:地下连续墙1、V形修补槽2、引孔3、导流注浆管4、止水钢板5、连接钢筋6、遇水膨胀橡胶7、注浆封堵体8、堵漏灵9、表面修复层10、土层11。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。
[0022]如图1为铺设碎石垫层期结构的横断面示意图，图2为砂桩排水强夯后注浆地基加固结构的横断面示意图，图3为排水注浆管具体结果示意图。参照图1、图2、图3所示，所需加固的公路为双向四车道一级公路，路堤内的排水体压浆封堵完成后的横断面主要由路基1、碎石垫层2、排水沟3、水平排水注浆管4、气泡混凝土 5、软土层6、砂桩7、相对持力层8、竖向排水注浆管9，三通接头10，强夯加固层13，夯击密实碎石层14组成；施工期路堤排水主要由碎石垫层2、排水沟3、软土层6、砂桩7、相对持力层8组成。
[0023]安装桩机，备足砂料，其砂料要沿砂桩流水作业线前进方向分段堆放，做好劳动组织、技术交底和安全交底工作。准备工作完成后按照砂桩的施工流程打设砂桩7。
[0024]打设砂桩7完成后，在砂桩顶部铺设碎石垫层2，碎石垫层2厚度为0.5m，采用级配良好的中粗石；在水平排水垫层2内横向均匀间隔设置碎砾石材料，横向间隔为3m，碎砾石材料横断面宽度为0.5m。同时在距离碎石垫层水平lm处开挖纵向排水沟3，排水沟3与碎石垫层2相连。排水沟3和碎石垫层2施工完成后，在碎石垫层2顶部采用强夯的方式对加固地基区域进行了夯实。
[0025]强夯完成后，对碎石垫层2进行修整和加铺，同时在碎石垫层2两端支模，浇筑气泡混凝土 5。向砂桩7内打设竖向排水注浆管9，同时在碎石垫层2内铺设水平排水注浆管4，水平排水注浆管4和竖向排水注浆管9用三通接头10连接起来。管径为40mm，水平排水注浆管4采用45#无缝钢管，强度等级为Q235，水平排水注浆管4和竖向排水注浆管9壁厚为5mm。钢管的外侧壁上钻有花孔11，花孔上包有土工布12。在碎石垫层2下面形成了夯击密实碎石层14。
[0026]排水注浆管施工完成后，在碎石垫层2顶部进行路基1施工，路基1施工完成后待路基整体沉降完毕后，通过水平排水注浆管4和竖向排水注浆管9分别向碎石垫层2和砂桩7内压浆，分别使碎石垫层2形成浆固垫层承载板和砂桩7形成浆固砂桩；压浆浆液先采用水灰比为5:1的高水灰比水泥浆液，再采用水灰比为1:1的中低水灰比水泥浆液进行注衆；水泥采用42.5#普通娃酸盐水泥。
[0027]注浆完成后将注浆钢管4的另一端封闭，并封堵开挖面上注浆管周围土体，防止浆液流出。最终使地基强夯加固区底部形成连续承载板体，砂桩浆固成刚性桩体。
【权利要求】
1.一种砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于:在地基内打设有砂桩(7)，砂桩(7)顶铺设有碎石垫层(2)，两侧挖有排水沟(3)，在预压强夯后，在砂桩(7)桩位植入有竖向排水注浆管(12)，同时在碎石垫层中铺设有水平排水注浆管(4)，在碎石垫层(2)两端浇筑有气泡混凝土(5)，碎石垫层(2)上是上部路堤(I)及结构，待地基变形稳定后，通过排水注浆管向地基内进行了注浆，并在强夯加固区底部进行了高压注浆，最终在底部形成连续承载板体，砂桩浆固成刚性桩体结构。
2.根据权利要求1所述的砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于:所述的在地基内打设了砂桩(7)是根据加固范围在加固区域内以正三角形或正方形的形状打设并进行强夯施工的多根砂桩(7)。
3.根据权利要求1所述的砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于:所述的竖向排水注浆管(9)是设置在砂桩中心的，竖向排水注浆管(9)底部距离砂桩底部10?20cm，竖向排水注浆管(9)顶部伸入碎石垫层5?10cm，每排竖向排水注浆管(9)与一根水平排水注浆管(4)相连接。
4.根据权利要求1所述的砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于:所述的水平排水注浆管(4)设置在碎石垫层中，距离碎石垫层底部5?10cm，每根水平排水注浆管(4)与一排竖向排水注浆管(9)用三通接头(10)相连接，每根水平排水注浆管⑷的一端封堵，另一端伸出路基5?1cm与压浆泵管相连。
5.根据权利要求1所述的砂桩排水强夯后注浆地基加固结构，其特征在于:所述的路堤结构整体施工完成后，碎石垫层(2)形成了连续承载板体结构，砂桩浆固成刚性桩体结构。
【文档编号】E02D3/12GK204059124SQ201420439159
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】吴艳兵, 牛恒, 付茂峰, 赵京东, 能涛, 朱越, 蔡军梅, 朱玉婵, 卞荣燕, 蔡蒙松 申请人:冠鲁建设股份有限公司