软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固结构及加固方法与流程

本发明涉及路基工程领域，尤其涉及一种软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固结构及加固方法。

背景技术：

高速铁路路基设计的关键在于工后沉降变形控制，特别是无砟轨道高速铁路，其沉降变形的控制要求已到达毫米级，远高于普通铁路和工业、民用建筑的控制标准。为严格控制路基工后沉降变形，目前高速铁路软土、松软土地基处理的主要方法有：搅拌桩、挤密桩、cfg桩、螺杆桩等；桩顶结构主要有碎石加筋垫层、灰土加筋垫层、钢筋混凝土桩帽及筏板等型式。若遇软弱地基中含玄武岩夹层等难以穿越时，通常采用工程钻机引孔，但这种处理方法施工控制要求严格、进度慢、工程造价过高。

因此，有必要提供一种施工进度快、造价低的路基地基的加固结构及加固方法，使其适用于具有软土层夹玄武岩层结构的路基地基。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中的缺陷，其提供了一种软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固结构及加固方法。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明提供一种用于软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固结构，其包括：

至少两排第一加固桩，每一所述第一加固桩顶端伸入到所述路基中，所述第一加固桩下端依次穿过所述路基地基的玄武岩层上部的软土层、玄武岩层以及玄武岩层下部的软土层；

至少一排第二加固桩，每一所述第二加固桩均设置在所述玄武岩层上部的软土层中。

优选的，还包括：碎石垫层，其铺设在所述玄武岩层上部的软土层表面；且每一所述第二加固桩的顶部均与所述碎石垫层连接。

优选的，所述碎石垫层内部还嵌设有加强件。

优选的，所述加强件为土工格栅。

优选的，所述路基内部设置有承载板；且每一所述第一加固桩顶端均伸入到所述承载板内。

优选的，所述承载板的下端面设置有混凝土垫层；且每一所述第一加固桩顶端均在穿过所述混凝土垫层后伸入到所述承载板内。

优选的，每一所述第一加固桩下端伸入到持力层或与持力层抵接。

优选的，所述第一加固桩为钢筋混凝土钻孔灌注长桩；所述第二加固桩为水泥砂浆搅拌短桩。

优选的，所述路基的上表面还设有基床表层。

另一方面，还提供一种软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固方法，其包括如下步骤：

s1、在玄武岩层上部的软土层中设置至少一排第二加固桩；

s2、在所述玄武岩层上部的软土层的顶端铺设碎石垫层，并使得每一所述第二加固桩的顶部均与所述碎石垫层连接；

s3、在所述碎石垫层上方分层填筑，以形成路基，并在所述路基内部设置承载板；

s4、设置第一加固桩，使得所述第一加固桩顶端伸入到所述路基中，并使得所述第一加固桩的下端依次穿过所述路基地基的玄武岩层上部的软土层、玄武岩层以及玄武岩层下部的软土层后伸入到持力层或与持力层抵接；

s5、在所述路基上表面分层填筑基床表层。

本发明是针对深厚(松)软土夹玄武岩地基，提供了一种用于高速铁路沉降变形控制的“钢筋混凝土钻孔灌注长桩+承载板+水泥砂浆搅拌短桩+碎石垫层”的地基加固结构以及加固方法。其中，“钢筋混凝土钻孔灌注长桩+承载板”的部分主要用于地基沉降控制，承载板置于路堤基床表层底面，采用钢筋混凝土钻孔灌注长桩穿透上部软弱地层、玄武岩夹层、下部软弱地层至下部持力层；“水泥砂浆搅拌短桩+碎石垫层”部分则主要用于玄武岩以上软弱地层的处理，以此来提高地基的稳定性，降低上部软弱地基对钢筋混凝土长桩的负摩擦。

附图说明

图1为本发明实施例一的加固结构的横断面示意图。

图2为本发明实施例二的软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

图1示出了本实施例中的加固结构的横断面示意图，本发明中的加固结构可适用于软土层夹玄武岩层结构的路基地基，所述软土层夹玄武岩层结构为从上到下，依次为软土层-玄武岩层-软土层的结构，且所述软土包括松软土。所述加固结构包括：

至少两排第一加固桩5，每一所述第一加固桩5顶端伸入到所述路基100中，所述第一加固桩5下端依次穿过所述路基地基的玄武岩层上部的软土层、玄武岩层以及玄武岩层下部的软土层，第一加固桩5横向布置,且数量为2根或以上，可对称均匀间隔设置；所述第一加固桩5的直径和类型可根据实际的加固需要而定，如，本实施例中，所述第一加固桩5为钢筋混凝土钻孔灌注长桩，直径为800-2000mm，特别优选为1200mm；且为了保证结构的稳固性，每一所述第一加固桩5下端同时伸入到持力层中固定或与持力层抵接；

至少一排第二加固桩4，每一排所述第二加固桩4均纵向设置在所述玄武岩层上部的软土层中，第二加固桩4横向布置，且数量为2根或以上，可均匀间隔设置；同样的，所述第二加固桩4的直径和类型可根据实际的加固需要而定，如，本实施例中，所述第二加固桩4为水泥砂浆搅拌短桩，直径为300-1000mm，特别优选为500mm。

本实施例中，所述第一加固桩5主要用于沉降变形控制，第二加固桩4主要用于玄武岩以上软弱地层的处理，提高地基的稳定性，降低上部软弱地基对钢筋混凝土长桩的负摩擦。其采用长短桩处理相结合、刚性桩与柔性桩作用相协调的方式，技术经济合理、适用性强，具有明显的技术经济效益。

同时，所述加固结构还包括：碎石垫层3，其铺设在所述玄武岩层上部的软土层表面，且碎石垫层3沿所述路基地基的横断面的延伸方向延伸；且每一所述第二加固桩4的顶部均与所述碎石垫层3连接，同时，每一所述第二加固桩4的底部均与所述玄武岩层的上端面抵接。优选的，所述碎石垫层3厚度为0.4-1.0m(特别优选为0.5m)，特别优选为级配碎石垫层，且碎石的粒径不大于50mm，优选为20mm。

为进一步增强玄武岩层上部软土层的沉降控制效果，所述碎石垫层3内部还嵌设有加强件，且所述加强件为土工格栅。

同时，所述路基100内部还设置(如通过浇筑等)有承载板1，所述承载板1可由混凝土制成，且所述承载板1的上表面与所述路基100的上表面持平，在此基础上，所述路基100的上表面还设有基床表层200，且所述基床表层200厚0.4-0.6米，填料为级配碎石，且碎石粒径不超过50mm；

每一所述第一加固桩5顶端均伸入到所述承载板1内；更为优选的，为加固所述承载板1与第一加固桩5之间的连接牢固程度，所述承载板1的下端面同时还设置有混凝土垫层2，每一所述第一加固桩5的顶端均在穿过所述混凝土垫层2后伸入到所述承载板内，由此将所述第一加固桩5的顶端更为牢固的固定在所述承载板1内。

实施例二：

图2示出了一种软土层夹玄武岩层结构的路基地基的加固方法，其包括如下步骤：

s1、在玄武岩层上部的软土层中设置至少一排第二加固桩4；

s2、在所述玄武岩层上部的软土层的顶端铺设碎石垫层3，并使得每一所述第二加固桩4的顶部均与所述碎石垫层3连接；

s3、在所述碎石垫层3上方分层填筑，以形成路基100，并在所述路基100内部设置承载板1；

s4、设置第一加固桩5，使得所述第一加固桩5顶端伸入到所述路基100中，并使得所述第一加固桩5的下端依次穿过所述路基地基的玄武岩层上部的软土层、玄武岩层以及玄武岩层下部的软土层后伸入到持力层或与持力层抵接；

s5、在所述路基100上表面分层填筑基床表层200。

需要说明的是，上述实施例一、二中的技术特征可以任意组合，任意组合所获得的技术方案均属于本发明的保护范围。

综上所述，本发明是针对深厚(松)软土夹玄武岩地基，提供了一种用于高速铁路沉降变形控制的“钢筋混凝土钻孔灌注长桩+承载板+水泥砂浆搅拌短桩+碎石垫层”的地基加固结构以及加固方法。其中，“钢筋混凝土钻孔灌注长桩+承载板”的部分主要用于地基沉降控制，承载板置于路堤基床表层底面，采用钢筋混凝土钻孔灌注长桩穿透上部软弱地层、玄武岩夹层、下部软弱地层至下部持力层；“水泥砂浆搅拌短桩+碎石垫层”部分则主要用于玄武岩以上软弱地层的处理，以此来提高地基的稳定性，降低上部软弱地基对钢筋混凝土长桩的负摩擦。因此，本发明采用了长短桩处理相结合、刚性桩与柔性桩作用相协调的方式，使得技术经济合理、适用性强，具有明显的技术经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。