一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构的制作方法

1.本实用新型涉及地基基础工程技术领域，尤其涉及一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构。


背景技术：

2.近年来,随着国民经济建设的不断发展，我国城市道路建设规模越来越大，已成为区域性之间经济互通和联结的重要纽带。由于地质条件的差异，道路路基处理方法也不尽相同，对于地质条件较好或软土较浅地段，常常采用浅层换填法，但是对于濒临河流、湖泊等软土较为深厚地区，较多采用cfg 桩复合地基、水泥搅拌桩复合地基、刚性桩复合地基等，且取得了较好的效果。尽管现有的地基处理方法种类繁多，但对于紧邻高压输电塔且横穿高压线路段的深厚软土区路基处理方法研究尚不多见，诸如cfg桩、水泥搅拌桩、刚性桩等设备体型高大、施工净空不足，施工安全风险极大，严重制约着城市道路工程的健康发展。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，包括在高压线下的挖方区现状地表处开挖形成的长条形道路基坑，所述道路基坑的两侧内壁形成基坑边坡，所述道路基坑内从上至下依次设置的道路结构层、路基填料层、土工格栅层、褥垫层和位于道路基坑底部的地基土层，所述地基土层内埋设有加固体，且所述加固体的顶部埋设于所述褥垫层内。
5.本实用新型的有益效果是：本实用新型的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，通过加固体与所述地基土层充分结合，形成连续搭接结构，大大提高了复合地基的压缩模量和承载力,进而减少了软基的不均匀沉降，且具有施工设备体型小、操作方便、安全性高、振动小、噪音较低、施工技术成熟等优点，尤其适用于高压输电线下方净空不足、道路红线距高压输电塔等建筑物较近且控制变形较严格区域，为横穿高压线下的深厚软土区复合地基处理结构设计，提供了一种安全、合理、可靠的解决途径。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
7.进一步：所述路基填料层为黏土或砂性土材质，且所述路基填料层通过分层回填和碾压形成，每层铺设厚度不大于30cm，所述路基填料层的压实度不小于95％，土基回弹模量不小于30mpa，弯沉值不大于250(1/100mm)。
8.上述进一步方案的有益效果是：通过对路基填料层进行分层填土，分层夯压，使得处理后的路基土达到足够的密实度，提高了路基的整体稳定性和坚固性，保证车辆荷载的安全运行，避免因长年沉落而恶化运营条件，大大减少了路面的不均匀沉降。
9.进一步：所述土工格栅层为聚丙烯三向土工格栅材质，且所述土工格栅层的质控
拉伸模量不小于185kn/m/2％。
10.上述进一步方案的有益效果是：通过在褥垫层与路基填料层分界处设置土工格栅，使得其和路基填料完全接触，充分发挥了其在纵向、横向和立体方向上较大的拉伸强度，大大增强了路基土与碎石垫层分界处介质的摩擦力，避免了路基土体颗粒流失现象，继而减少了路基沉降的风险。
11.进一步：所述褥垫层采用中砂、粗砂或级配碎石，所述褥垫层的厚度为 150-350mm。
12.上述进一步方案的有益效果是：通过在桩顶铺设褥垫层，可以调节桩、土荷载的分担，充分发挥了桩和桩间土的共同作用，有效减小了桩土应力比，降低了地基的不均匀性，使地基达到协调变形。
13.进一步：所述基坑边坡与现状基边之间进行台阶开挖，且台阶的宽度不小于1m。
14.上述进一步方案的有益效果是：通过减缓基坑边坡的坡率，可以显著降低路基边坡的滑动力，从而增强了所述基坑边坡的稳定性，此外，通过在新老路基边坡设置挖方台阶，便于新路基压实，避免了分界面处新路基填土的压实度不足而造成的分界面强度不足形成的路基边坡滑移失稳现象，进一步增强了路基的稳定性。
15.进一步：所述加固体包括埋设在所述地基土层内的多根高压旋喷桩，多根所述高压旋喷桩均匀间隔设置。
16.进一步：所述高压旋喷桩为双管高压旋喷桩，且其桩体直径为 700-900mm，有效桩长范围为10-15m，所述高压旋喷桩进入所述地基土层中的深度为0.5-1.0m。
17.上述进一步方案的有益效果是：通过高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入地基土层并与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，显著提高了复合地基的压缩模量和承载力,加固范围内的所述高压旋喷桩桩身强度高、质量较易控制，大大降低了软基的不均匀沉降风险。
附图说明
18.图1为本实用新型一实施例的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构的结构示意图；
19.图2为本实用新型一实施例的高压旋喷桩平面布置示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
21.1、现状地表，2、高压输电线，3、高压输电塔，4、道路结构层，5、路基填料层，6、土工格栅层，7、褥垫层，8、基坑边坡，9、地基土层，10、高压旋喷桩。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
23.如图1所示，一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，包括在高压线2下方的挖方区现状地表1处开挖形成的长条形道路基坑，所述道路基坑的两侧内壁形成基坑边坡8，所述道路基坑内从上至下依次设置的道路结构层4、路基填料层5、土工格栅层6、褥垫层7和位于道路基坑底部的地基土层9，所述地基土层9内埋设有加固体，且所述加固体的顶部埋设于所述褥垫层7内。
24.本实用新型的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，通过加固体与所述地基土层9充分结合，形成连续搭接结构，大大提高了复合地基的压缩模量和承载力,进而减少了软基的不均匀沉降，且具有施工设备体型小、操作方便、安全性高、振动小、噪音较低、施工技术成熟等优点，尤其适用于高压输电线2下方净空不足、道路红线距高压输电塔3等建筑物较近且控制变形较严格区域，为横穿高压线下的深厚软土区复合地基处理结构设计，提供了一种安全、合理、可靠的解决途径。
25.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述路基填料层5为黏土或砂性土材质，且所述路基填料层5通过分层回填和碾压形成，每层铺设厚度不大于30cm，所述路基填料层5的压实度不小于95％，土基回弹模量不小于30mpa，弯沉值不大于250(1/100mm)。通过对路基填料层5进行分层填土，分层夯压，使得处理后的路基土达到足够的密实度，提高了路基的整体稳定性和坚固性，保证车辆荷载的安全运行，避免因长年沉落而恶化运营条件，大大减少了路面的不均匀沉降。
26.实际中，路基填料层5的厚度为70～100cm，最佳为80cm，有机物含量小于10％，严禁将生活垃圾及淤泥质土作为回填土进行路基回填。
27.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述土工格栅层6为聚丙烯三向土工格栅材质，且所述土工格栅层6的质控拉伸模量不小于185kn/m/2％。通过在褥垫层7与路基填料层5分界处设置土工格栅，使得其和路基填料完全接触，充分发挥了其在纵向、横向和立体方向上较大的拉伸强度，大大增强了路基土与碎石垫层分界处介质的摩擦力，避免了路基土体颗粒流失现象，继而减少了路基沉降的风险。实际中，所述土工格栅层6位于所述褥垫层7 顶部约5cm位置处。
28.具体地，所述土工格栅6的质控拉伸模量不应小于185kn/m/2％。
29.具体地，所述土工格栅6的断面为矩形，内孔为等边三角形，外边为正六边形。
30.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述褥垫层7采用中砂、粗砂或级配碎石，所述褥垫层7的厚度为150-350mm。通过在桩顶铺设褥垫层7，可以调节桩、土荷载的分担，充分发挥了桩和桩间土的共同作用，有效减小了桩土应力比，降低了地基的不均匀性，使地基达到协调变形。本实施例中，所述褥垫层7的厚度优选为300mm，且所述褥垫层7中，啥时的最大粒径不大于20mm，并且，这里，所述褥垫层7宜采用静力压实法，所述褥垫层7 夯实后的厚度与需铺厚度的比值不得大于0.9。
31.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述基坑边坡8与现状基边之间进行台阶开挖，且台阶的宽度不小于1m。通过减缓基坑边坡8的坡率，可以显著降低路基边坡的滑动力，从而增强了所述基坑边坡8的稳定性，此外，通过在新老路基边坡设置挖方台阶，便于新路基压实，避免了分界面处新路基填土的压实度不足而造成的分界面强度不足形成的路基边坡滑移失稳现象，进一步增强了路基的稳定性。
32.这里，所述基坑边皮8的坡率优选为1:1.5，基坑深度为现状地表1至所述高压旋喷桩10桩顶距离，
33.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述加固体包括埋设在所述地基土层9内的多根高压旋喷桩10，多根所述高压旋喷桩10均匀间隔设置。
34.可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述高压旋喷桩10为双管高压旋喷桩，且其桩体直径为700-900mm，优选为800mm，有效桩长范围为10-15m，所述高压旋喷桩
10进入所述地基土层9中的深度为0.5-1.0m。通过高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入地基土层9并与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，显著提高了复合地基的压缩模量和承载力,加固范围内的所述高压旋喷桩桩身强度高、质量较易控制，大大降低了软基的不均匀沉降风险。
35.实际中，所述高压旋喷桩10采用的普通硅酸盐水泥强度等级应不低于 42.5mpa，实搅桩体参考水泥含量约35％，每立方米被加固土体中的水泥含量约为630kg。
36.如图2所示，具体地，所述高压旋喷桩10呈正三角形布置，桩间距1.6m。
37.具体地，所述高压旋喷桩10复合地基承载力特征值不小于90kpa。
38.具体地，所述高压旋喷桩的桩距允许偏差为
±
100mm，桩径及桩长不应小于设计值，竖直度允许偏差不大于1.5％。
39.本实用新型的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构的具体实施步骤如下：
40.步骤一：踏勘场地，清理影响施工的障碍物，确定施工起始位置、土方施工边界及机械行进路线等。
41.步骤二：按设计坡率开挖基坑边坡至设计标高，并对桩顶进行场平。
42.步骤三：清除影响所述高压旋喷桩10施工的植物根系、石块、砖块、混凝土块、地下废弃建(构)筑物等障碍物；
43.步骤四：回填所述褥垫层7至桩顶标高以上20cm，然后施工所述高压旋喷桩10；
44.步骤五：所述高压旋喷桩10施工完毕并检测合格后再铺设余下10cm厚的褥垫层7，然后进行所述土工格栅层6、路基填料层5施工，并对所述路基填料层5进行分层回填、碾压；
45.步骤六：所述路基填料层5施工完毕并检测合格后再施工所述道路结构层4及其余道路设施。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：包括在高压线下的挖方区现状地表(1)处开挖形成的长条形道路基坑，所述道路基坑的两侧内壁形成基坑边坡(8)，所述道路基坑内从上至下依次设置的道路结构层(4)、路基填料层(5)、土工格栅层(6)、褥垫层(7)和位于道路基坑底部的地基土层(9)，所述地基土层(9)内埋设有加固体，且所述加固体的顶部埋设于所述褥垫层(7)内。2.根据权利要求1所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述路基填料层(5)为黏土或砂性土材质，且所述路基填料层(5)通过分层回填和碾压形成，每层铺设厚度不大于30cm，所述路基填料层(5)的压实度不小于95％，土基回弹模量不小于30mpa，弯沉值不大于250(1/100mm)。3.根据权利要求1所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述土工格栅层(6)为聚丙烯三向土工格栅材质，且所述土工格栅层(6)的质控拉伸模量不小于185kn/m/2％。4.根据权利要求1所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述褥垫层(7)采用中砂、粗砂或级配碎石，所述褥垫层(7)的厚度为150-350mm。5.根据权利要求1所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述基坑边坡(8)与现状基边之间进行台阶开挖，且台阶的宽度不小于1m。6.根据权利要求1-5任一项所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述加固体包括埋设在所述地基土层(9)内的多根高压旋喷桩(10)，多根所述高压旋喷桩(10)均匀间隔设置。7.根据权利要求6所述的横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，其特征在于：所述高压旋喷桩(10)为双管高压旋喷桩，且其桩体直径为700-900mm，有效桩长范围为10-15m，所述高压旋喷桩(10)进入所述地基土层(9)中的深度为0.5-1.0m。

技术总结
本实用新型涉及一种横穿高压线下的挖方区复合地基处理结构，包括在高压线下的挖方区现状地表处开挖形成的长条形道路基坑，道路基坑的两侧内壁形成基坑边坡，道路基坑内从上至下依次设置的道路结构层、路基填料层、土工格栅层、褥垫层和位于道路基坑底部的地基土层，地基土层内埋设有加固体，且加固体的顶部埋设于褥垫层内。通过加固体与地基土层充分结合，形成连续搭接结构，大大提高了复合地基的压缩模量和承载力,减少了软基的不均匀沉降，且具有施工设备体型小、操作方便、安全性高、振动小、噪音较低、施工技术成熟等优点，尤其适用于高压输电线下方净空不足、道路红线距高压输电塔等建筑物较近且控制变形较严格区域。塔等建筑物较近且控制变形较严格区域。塔等建筑物较近且控制变形较严格区域。


技术研发人员：裴启涛 王斌强 郝学凯
受保护的技术使用者：武汉市政工程设计研究院有限责任公司
技术研发日：2021.09.26
技术公布日：2022/3/8