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1、10申请公布号CN102926303A43申请公布日20130213CN102926303ACN102926303A21申请号201210476186922申请日20121122E01C3/04200601E02D5/36200601E02D15/0420060171申请人河海大学地址210098江苏省南京市鼓楼区西康路1号申请人南京河海科技有限公司72发明人李平丁选明刘汉龙孔纲强74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人虞希光54发明名称现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法57摘要本发明公开了现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，包括以下技术步骤将待。
2、加固路段进行分区；将第一个分区进行施工围挡；布置钻孔位置；进行钻孔到设计深度；通过射浆管向钻孔内喷射高压水泥浆液，边旋转边上拔，直到到达软土层顶面，形成直径可变的高强度水泥土桩；在钻孔中填入水泥砂浆，使路堤填土中的孔洞被砂浆填满至路面结构层底面；用沥青面层材料填满路面结构层范围内的钻孔；重复步骤上述步骤，直到整个道路完成施工。本发明施工时可正常通车；钻孔对路面结构层损伤较小；桩体起到了支托路堤重量的作用，大大减小了路基的工后沉降。本发明施工工序简明，操作方便、经济高效、实施效果好。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书。
3、5页附图4页1/1页21现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，包括以下步骤（1）将待加固路段进行分区；（2）将一分区进行施工围挡，作为施工区域，其余分区继续通车；其特征在于还包括以下技术步骤（3）在施工区域布置钻孔位置，钻孔分布可布置呈梅花形或方形，最边缘的钻孔靠近路面边缘；（4）在所布置的钻孔位置进行钻孔，钻孔依次穿透路面层、基层、路堤填土和软弱土层，一直达到设计桩长深度，在沉降计算满足要求的基础上，也可不穿透软土层；（5）钻孔的同时，在施工场地调配好水泥浆液，水泥采用强度等级为325的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，泥浆水灰比为11115；浆液从配制好到开始注浆使用不宜超过1小。
4、时，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路；（6）将钻杆提出，向钻孔中下放高压射浆管，射浆管下放到钻孔孔底，将射浆管通过泥浆泵和高压管路与调配好的水泥浆液连通；（7）通过射浆管向钻孔内喷射高压水泥浆液，边旋转边上拔，直到到达软土层顶面停止射浆，拔出射浆管，从而在地基中形成高强水泥土桩；射浆时，可通过调整射浆压力和射浆时间形成变直径桩；（8）继续在钻孔中填入水泥砂浆，使路堤填土中的孔洞被砂浆填满至路面结构层底面；（9）用沥青面层材料填满路面结构层范围内的钻孔；（10）待第一分区施工完毕后，将施工围挡拆除，并分别在其他分区设置施工围挡，重复步骤（3）（9），直到整个道路完成施工。2根据权利要求1所述。
5、的现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，其技术特征在于钻孔的直径在8到10CM，桩直径在60CM100CM。3根据权利要求1所述的现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，其技术特征在于高强水泥土桩在加固深度内直径可变，可形成T形桩、扩底形桩、多段变径桩的桩型。权利要求书CN102926303A1/5页3现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法技术领域0001本发明属于土木和交通工程技术领域，特别涉及现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法。背景技术0002我国高速公路建设飞速发展，而我国大部分高速公路位于东部沿海地区，在沿海地区修建高速公路，存在大量软土地。
6、基处理的问题。在软土地区修建高速公路，需要解决路基的不均匀沉降问题，特别在桥头位置尤为重要。我国公路路基设计规范JTGD302004规定一般路段的工后沉降小于30CM，桥头过渡段的工后沉降小于20CM，桥头段的工后沉降小于10CM。0003高速公路对地基要求甚高，建成后必须达到“快速、安全、经济、舒适”的服务目的。如果路面坎坷不平，就会影响行车的舒适性，阻碍行车的快速，而且路面低凹处或桥头高差引起跳车而产生的冲击力，会使路面不平整进一步加剧，构成恶性循环，进而影响行车安全以及造成巨大经济损失。由于设计、施工对软土地基加固处理方法的不当，目前已有较多已通车的高速公路由于差异沉降导致了不同程度的变。
7、形病害，主要有以下两类（1）一般路段的差异沉降，主要是由于不同路段地质情况的突变，或者不同路段采取了差异较大的地基处理方法，使得两相邻路段地基的刚度不同，从而导致地基处理方法弱、地质条件差的路段沉降大，而其他路段沉降小，从而产生沉降差。（2）结构物过渡段的差异沉降，主要是由于结构物、过渡段和一般路段地基处理方法不同引起，特别是桥头跳车问题是目前国内公路较常见的道路病害，而且随着我国公路的发展这个问题越来越突出。桥头出现破坏，接缝下沉，路面损坏，出现了不同程度的错台，这些错台轻的使车辆通过时产生跳动和冲击，从而对桥梁和路面造成附加冲击荷载，并使司乘人员感到不适；严重的则使通过的车辆大幅度减速，有。
8、的甚至造成行车事故，从而影响了公路的正常运营，受到公路界的广泛关注。0004本发明之前，处理高速公路桥头跳车或一般路段工后差异沉降常用的方法是在桥头产生沉降的路段摊铺一层路面材料，使路面与桥台的标高一致。但该方法的缺点为摊铺的材料容重较大，作为荷载施加在路堤上，在软土地基中产生了新的附加应力，又引起地基新的压缩变形，从而产生新的固结沉降，在使用一段时间后又产生新的差异沉降。倘若继续采用摊铺材料的方法解决该差异沉降，新摊铺的材料又作为荷载产生附加应力，引起进一步的沉降，形成一个恶性循环，无法终止。对此，高速公路的营运养护单位尚无良好的对策，只能被动的进行加铺和修补工作。0005要从根本上解决既有。
9、高速公路沉降病害的问题，必须对路堤下的软弱土地基进行重新加固处理，但由于高速公路在产生差异沉降路段的路堤填土一般都较高，若要将路堤填土全部开挖后再加固地基，工程量非常大，且施工周期长，影响车辆通行。传统的桩基复合地基技术加固软土地基效果较好，如预应力管桩、CFG桩、PCC桩、水泥土搅拌桩、碎石桩等，但传统桩基的直径较大，一般都在50CM以上，施工时需要在地基中形成与桩径相等的桩孔，若用于加固现役高等级路堤的软土地基，将破坏原有路面和路堤结构，使高等级路堤说明书CN102926303A2/5页4结构需要重新施工，增加了工程造价。0006发明内容0007本发明的目的就在于克服上述缺陷，提供一种施工。
10、快捷、施工时不影响高速公路正常通车且对路面结构损坏很小的现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法。0008本发明现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，包括以下技术步骤（1）将待加固路段进行分区，一般将左半幅路面分成左、右两个区域（分别定义为第一分区和第二分区），右半幅路面也分成左、右两个区域（分别定义为第三分区和第四分区）。0009（2）将第一分区进行施工围挡，第一分区作为施工区域，其余分区可继续通车。0010（3）在施工区域布置钻孔位置，钻孔可布置呈梅花形或方形。钻孔布置后，在路面上做好标记。为保证加固效果，使加固范围最大，最边缘的钻孔应尽量靠近路面边缘。0011（4）在。
11、所布置的钻孔位置进行钻孔，钻孔依次穿透路面层、基层、路堤填土和软弱土层，一直达到设计桩长深度。桩长宜穿透软弱土层到达性质较好的土层，在沉降计算满足要求的基础上，也可不穿透软土层。0012（5）钻孔的同时，在施工场地调配好水泥浆液。水泥采用强度等级为325的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。一般泥浆水灰比为11115。浆液从配制好到开始注浆使用不宜超过1小时，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路。0013（6）将钻杆提出，向钻孔中下放高压射浆管，射浆管下放到钻孔孔底。将射浆管通过泥浆泵和高压管路与调配好的水泥浆液连通。0014（7）通过射浆管向钻孔内喷射高压水泥浆液，边旋转边上拔，直到到达软土层顶。
12、面停止射浆，拔出射浆管，从而在地基中形成高强水泥土桩。射浆时，可通过调整射浆压力和射浆时间形成变直径桩。0015（8）继续在钻孔中填入水泥砂浆，使路堤填土中的孔洞被砂浆填满至路面结构层底面。0016（9）继续用沥青面层材料填满路面结构层范围内的钻孔。0017（10）待第一分区施工完毕后，将施工围挡拆除，并分别在其他分区设置施工围挡，重复步骤（3）（9），直到整个道路完成施工。0018所述钻孔的直径在8CM10CM，高强水泥土桩直径在60CM100CM，钻孔直径远小于所形成的高强水泥土桩的直径。0019所述射浆管可设置成多孔道，同时喷射水泥浆液、气和水，破坏土体，提高射浆深度和成桩质量。0020。
13、所述高强水泥土桩可采用一次射浆或多次射浆成桩。0021所述钻孔中心距与待加固区域高强水泥土桩的设计桩间距相等。0022所述高强水泥土桩加固桩间距在1520M。0023所述高强水泥土桩桩长可根据沉降控制要求采用不同的长度。0024所述射浆管端部设置多个射浆口。说明书CN102926303A3/5页50025所述高强水泥土桩为高压射浆破坏土体结构后固化形成的强度较高的桩基础。0026所述高强水泥土桩在加固深度内直径可变，可形成T形桩、扩底形桩、多段变径桩等桩型。0027本发明的优点和效果在于（1）对于已通车高速公路，本发明采用的施工方法将路面分区施工，在一个区域施工时，其他区域可正常通车，施工期间。
14、不需要全部封闭高速公路，克服了将路堤大开挖重新施工影响通车的缺陷。0028（2）由于钻孔孔径很小，因此钻孔对路面结构层损伤较小，施工后只需采用沥青层修补钻孔即可，不需要重新再做路面结构层，因此大大降低了成本。0029（3）通过高压射浆形成桩径较大的桩体，地基软土强度得到提高，桩体起到了支托路堤重量的作用，大大减小了路基的工后沉降。0030（4）与在路面摊铺沥青面层的方法相比，本发明方法没有增加路堤重量，不会由于路堤自重的增加而产生新的附加应力，从根本上解决了已有高速公路软基沉降控制问题。0031（5）钻孔在路堤填土段采用水泥砂浆回填，水泥砂浆凝固后形成一种微型桩，加固了路堤填土，减小了路堤填土。
15、本身的压缩量。同时，也具有很好的防渗效果，防止水分进入路堤。0032（6）高强水泥土桩通过变直径工艺，增大了桩基侧壁的摩阻力或端部支承力，从而大大提高了桩基承载力，起到了很到的地基支托加固效果。0033本发明施工工序简明，操作方便、经济高效、实施效果好。0034本发明的优点和效果还将在具体实施方式中进一步描述。0035附图说明图1本发明路堤横断面示意图图2本发明施工分区和钻孔布置平面示意图图3本发明变直径T形桩示意图图4本发明变直径扩底形桩示意图图5本发明变直径多段变径桩示意图图中1为路面层；2为路堤填土；3为软土地基；4为持力层；5为沥青面层；6为水泥砂浆；7为高强水泥土桩；8为中央分隔带；。
16、9为左幅路面；10为右幅路面；11为钻孔位置；12为第一施工分区；13为第二施工分区；14为第三施工分区；15为第四施工分区。0036具体实施方式0037如图1图2所示，原高速公路路堤填土（2）在软土地基（3）之上，由于路堤填土（2）和路面层（1）的自重作用，使软土地基（3）产生较大的沉降量，若不采取加固处理的措施，将产生严重病害，影响高速公路行车舒适性和安全性。0038本发明现役高等级公路软土地基沉降控制桩基支托再加固方法，包括以下技术步骤1、选取工后差异沉降较大的路段作为待加固路段。将待加固路段进行分区，一般将左幅路面（9）分成左、右两个区域，分别定义为第一施工分区（12）和第二施工分区（。
17、13）；右半说明书CN102926303A4/5页6幅路面（10）也分成左、右两个区域，分别定义为第三施工分区（14）和第四施工分区（15）。中央分隔带（8）保持不变。施工分区可以视现场情况和车流量大小，采用其他方式。例如当车流量较小时，可以只分两个区域，即将左幅路面（9）作为第一个施工区域，右幅路面（10）作为第二个施工区域，在左幅路面（9）施工时，采用右幅路面（10）双向通车；在右幅路面（10）施工时，采用左幅路面（9）双向通车。当需加固路段里程较长时，还可以在道路行车方向再细分多个区域施工。00392、将第一个施工分区进行施工围挡，第一个分区作为施工区域，其余分区可继续通车。这样不影响高。
18、速公路的通车。00403、在施工区域内布置钻孔位置（11），钻孔位置（11）可布置呈梅花形或方形，钻孔位置（11）以布满整个施工区域为宜，钻孔的直径在10CM左右。所述钻孔中心距与待加固区域桩的设计桩间距相等。00414、在所布置的钻孔位置（11）进行钻孔，钻孔依次穿透路面层（1）、路堤填土（2）和软土地基（3），一直达到设计桩长深度。设计桩长一般以到达持力层（4）为宜，也可在沉降计算满足要求的基础上，不到达持力层（4）。设计桩长可以不等长，在沉降控制需严格的路段，桩长设置可较长。在路堤中心的附加应力较大，设计桩长可比路堤边缘长。钻机钻孔旋转速度为20R/MIN。00425、钻孔的同时，在施工。
19、场地调配好水泥浆液。水泥采用强度等级为325的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。一般泥浆水灰比为11115。浆液从配制好到开始注浆使用不宜超过1小时，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路。00436、将钻杆提出，向钻孔中下放高压射浆管，射浆管下放到钻孔孔底。将射浆管通过泥浆泵和高压管路与调配好的水泥浆液连通。00447、通过射浆管向钻孔内喷射高压水泥浆液，水泥浆液应在喷注前一小时内搅拌，在插入射浆管前先检查高压水喷射情况，各处密封圈是否封闭，并作高压射水试验，合格后方可喷射浆液，高压水泥浆或高压水的压力应大于20MPA。当射浆口达到设计高程喷注开始时先送高压水，再送浆液和压缩空气，在底部先变转动。
20、射浆管边喷射1MIN，喷射注浆参数达到规定值后边旋转边提升，以防射浆管扭断，提升速度为20CM/MIN。中间发生故障时应停止提升和射喷，以防桩体中断，同时立即进行检查和排除故障，后开始喷射注浆的孔段要与前段搭接10CM，防止固结体脱节。喷射直到到达软土地基（3）顶面结束，从而在地基中形成高强度水泥土桩（7）。所述高强度水泥土桩（7）必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。高强度水泥土桩（7）直径在60CM、70CM、80CM、90CM或100CM，桩间距在15M、16M、17M、18M、19M或20M。00458、继续在钻孔中填入水泥砂浆（6），使路堤填土（2）中的孔洞被水泥砂浆（6）。
21、填满至路面层（1）底面。水泥砂浆（6）凝固后，在路堤填土（2）形成了小直径的微型桩，同样起到了加固路堤填土（6），减小路堤填土（6）压缩量的作用。00469、继续用沥青面层（5）材料填满路面层（1）范围内的钻孔。一般高速公路沥青面层（5）厚度在20CM左右，用沥青面层（5）填充钻孔顶面，较好的与柔性路面结合，保证了行车的舒适性。004710、待第一分区施工完毕后，将施工围挡拆除，这是第一分区就可以继续通车。接着并分别在其他分区设置施工围挡，重复步骤37，直到整个道路完成施工。说明书CN102926303A5/5页70048本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。说明书CN102926303A1/4页8图1说明书附图CN102926303A2/4页9图2说明书附图CN102926303A3/4页10图3图4说明书附图CN102926303A104/4页11图5说明书附图CN102926303A11。