本發(fā)明屬于軟土地基處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型復(fù)合地基，能應(yīng)用于公路、鐵路、土石壩等工程。

背景技術(shù)：

軟土具有含水量高、孔隙比大、滲透性差、抗剪強度低等特點。要在軟土地基上修建路堤、土石壩等工程，必須提高軟土地基的承載力，增強其穩(wěn)定性，減小工后沉降與差異沉降，此外，地基處理的工期能有效控制，加固成本具有較好的經(jīng)濟性也很關(guān)鍵。目前，軟土地基的加固處理措施很多，常用的有帶帽剛性樁復(fù)合地基、排水固結(jié)法、加筋墊層法等。

帶帽剛性樁復(fù)合地基通過樁帽將上部荷載大部分轉(zhuǎn)移到剛性樁，再由剛性樁把荷載傳遞、擴散到深層地基土，其作用類似樁基礎(chǔ)，因而地基的沉降較小。但是，該復(fù)合地基的承載性狀基本由剛性樁控制，樁間土的承載力得不到充分發(fā)揮，因此，剛性樁的用量大，經(jīng)濟性不好。

排水固結(jié)法通過在軟土層內(nèi)部及表面設(shè)置排水體，消散孔隙水壓力，增加土體有效應(yīng)力，從而提高地基的承載力。但是，排水固結(jié)法處理的地基沉降往往很大，沉降穩(wěn)定時間也長，工期較難控制。

加筋墊層法是在墊層中鋪設(shè)一層或多層土工合成材料，它能擴散基底應(yīng)力，減小軟弱下臥層的附加應(yīng)力，加速地基土的排水固結(jié)，同時，加筋墊層的水平抗拉強度和橫向抗彎強度的提高，能增加地基的穩(wěn)定性，減小地基的差異沉降。但是，加筋墊層僅適用于較淺的軟土地基。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服帶帽剛性樁復(fù)合地基、排水固結(jié)法、加筋墊層法的不足，本發(fā)明提供一種可控剛性樁 + 排水體 + 加筋墊層組合型復(fù)合地基。該復(fù)合地基不僅能充分發(fā)揮地基土的承載力，減少剛性樁用量，而且能提高地基的穩(wěn)定性，減小工后沉降及差異沉降，縮短工期。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

可控剛性樁 + 排水體 + 加筋墊層組合型復(fù)合地基的施工步驟為：

（1）先平整場地，在軟土地基中施工剛性樁（CFG樁、混凝土樁中的一種）；

（2）在地表鋪一層厚度不小于300mm的砂墊層，在橫斷面上砂墊層超出路堤（或壩體）坡腳線1m~2m，并與排水溝相連；

（3）在軟土地基中施工豎向排水體（袋裝砂井、塑料排水板中的一種），豎向排水體頂部要進入砂墊層內(nèi)，使豎向排水體和砂墊層相互連通；

（4）清除剛性樁頂面以上的砂墊層，埋設(shè)注漿筒（注漿筒內(nèi)徑比剛性樁大100mm～300mm），注漿筒下端套住樁頭，周圍被砂墊層填充密實；

（5）以路中心線為界對稱安裝排水管，排水管連接同一橫斷面內(nèi)各注漿筒，水平延伸至砂墊層范圍之外，接抽水閥門，同時，排水管的主管埋在墊層底部，其支管穿過注漿筒下部預(yù)留孔洞，接透水花管；

（6）在砂墊層上鋪設(shè)一層筋材（土工織物、土工格柵中的一種），筋材在注漿筒位置需要修剪，再鋪一層砂墊層（或砂石墊層）……具體分層情況按設(shè)計確定；

（7）當(dāng)墊層頂面距注漿筒頂面約200mm時，安裝注漿管（分外管和內(nèi)管，外管的內(nèi)徑比內(nèi)管的外徑大3mm～15mm，內(nèi)管為軟管），注漿管也以路中心線為界對稱安裝，注漿管連接同一橫斷面內(nèi)各注漿筒，水平延伸至墊層范圍之外，接注漿閥門，同時，注漿管的主管上面覆蓋有不少于150mm厚度的墊層，其支管穿過注漿筒上部預(yù)留孔洞進入注漿筒；

（8）鋪設(shè)砂墊層（或砂石墊層）至平齊注漿筒頂面，注漿筒周圍需填壓密實，然后在注漿筒上安裝鋼筋混凝土樁帽，樁帽中心與注漿筒中心對正；

（9）再鋪砂墊層（或砂石墊層）至平齊樁帽頂面，然后鋪設(shè)最后一層筋材（土工織物、土工格柵、土工格室中的一種），如果筋材為土工格室，格室里面用墊層材料填充密實，加筋墊層滿足筋材豎向間距不小于200mm，墊層總厚度不小于500mm；

（10）分層填筑路堤（或壩體），當(dāng)軟土地基的固結(jié)度達到設(shè)計要求時，用抽水機通過排水管排除注漿筒內(nèi)積水，然后關(guān)閉抽水閥門；

（11）用注漿機對路堤（或壩體）中間的注漿筒注漿（水泥砂漿），然后把注漿管內(nèi)的軟管拉出一個樁中心距離，再對鄰近注漿筒注漿，如此反復(fù)，直到路堤（或壩體）邊緣的注漿筒完成注漿，同理，對其他橫斷面的注漿筒進行注漿；在漿體初凝期，禁止加載、施工。

可控剛性樁 + 排水體 + 加筋墊層組合型復(fù)合地基的工作步驟為：

（1）路堤或壩體填筑期，在上部荷載作用下，軟土地基經(jīng)豎向排水體、加筋墊層排水固結(jié)，提高承載力；剛性樁承載力大、沉降小，在樁頂刺入注漿筒時，剛性樁的承載作用被極大地削減；

（2）當(dāng)軟土地基的固結(jié)度達到設(shè)計要求時，在注漿筒被抽水、注漿及漿體硬化后，樁帽、漿體、剛性樁形成剛性支撐，恢復(fù)了剛性樁的承載作用，使得復(fù)合地基的實際承載力增大，同時，因剛性樁分擔(dān)了地基土的部分荷載，使得軟土地基的固結(jié)度得以提高，剩余固結(jié)沉降量減小，從而，達到了減小工后沉降量，縮短工期的目標(biāo)；

（3）加筋墊層與軟土地基和路堤（或壩體）相互作用，既能約束剛性樁、淺層軟土的水平位移，又能提高路堤（或壩體）的橫向抗彎強度，還能對路堤（或壩體）的局部變形起到網(wǎng)兜作用，因而，加筋墊層可以增加地基的穩(wěn)定性，減小地基的差異沉降。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在軟土地基中采用剛性樁，可以增加地基的承載力，減小沉降；在軟土地基中采用排水體，可以加速軟土的排水固結(jié)，提高樁間土的承載力，只有把軟土的承載力充分發(fā)揮出來，才能節(jié)省剛性樁的用量；剛性樁如果按傳統(tǒng)的方法設(shè)置，它會分擔(dān)軟土的預(yù)壓荷載、延緩軟土固結(jié)過程，所以本發(fā)明在樁頂、樁帽之間增加注漿筒，使剛性樁在軟土排水固結(jié)期間削減承載作用，在注漿筒被注漿后又恢復(fù)承載作用，從而實現(xiàn)了既不影響軟土排水固結(jié)，又能在工后期達到樁、土共同承擔(dān)荷載、減小工后沉降量、縮短工期的目的；加筋墊層具有約束剛性樁、淺層軟土的水平位移，提高路堤（或壩體）的橫向抗彎強度，以及限制堤、壩局部變形的作用，它能增加地基的穩(wěn)定性，減小地基的差異沉降。本發(fā)明把剛性樁、排水體、加筋墊層有機結(jié)合，具有控制工后沉降有效、節(jié)省工期、造價較低的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，處理后的地基可滿足公路、鐵路、土石壩等工程需要。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

實施例為本發(fā)明在公路工程中的應(yīng)用。

圖1是本發(fā)明的半幅橫斷面布置示意圖。

圖2是本發(fā)明的半幅平面布置示意圖。

圖3是排水管和注漿管的構(gòu)造示意圖。

圖4是圖3中Ⅰ-Ⅰ截面圖。

圖中，1. 軟土地基，2. 剛性樁，3. 砂墊層，4. 豎向排水體，5. 注漿筒，6. 筋材，7. 排水管，8. 抽水閥門，9. 注漿管（外管+內(nèi)管），10. 注漿閥門，11. 樁帽，12. 路堤，13. 花管，14. 外管，15. 內(nèi)管。

具體實施方式

可控剛性樁 + 排水體 + 加筋墊層組合型復(fù)合地基的施工步驟為：

（1）在圖1中，先平整場地，在軟土地基1中施工剛性樁2；

（2）在地表鋪一層不小于300mm的砂墊層3，再施工豎向排水體4，豎向排水體4頂部要進入砂墊層3內(nèi)，保證排水系統(tǒng)相互連通；

（3）清除剛性樁2頂面以上的砂墊層3，埋設(shè)注漿筒5，注漿筒5下端套住剛性樁2的樁頭，如圖1所示；

（4）然后安裝排水管7，排水管7連接同一橫斷面內(nèi)各注漿筒5，水平延伸至砂墊層3范圍之外，接抽水閥門8，如圖2所示；

（5）排水管7的主管埋在砂墊層3底部，其支管穿過注漿筒5下部預(yù)留孔洞進入注漿筒5，如圖3所示；

（6）在注漿筒5內(nèi)部，排水管7接豎向的花管13，如圖4所示，排水管7安裝完后，封堵排水管7與孔洞之間的縫隙，同時，注漿筒5周圍用砂回填至密實狀態(tài)；

（7）在已施工砂墊層3上鋪設(shè)一層筋材6，如圖1所示，再鋪砂墊層3……具體分層情況按設(shè)計確定；

（8）當(dāng)砂墊層3施工至距注漿筒5頂面約200mm時安裝注漿管9，注漿管9連接同一橫斷面內(nèi)各注漿筒5，水平延伸至砂墊層3范圍之外，接注漿閥門10，如圖2所示；

（9）注漿管9的主管上面覆蓋有不少于150mm厚度的砂墊層3，其支管穿過注漿筒5上部預(yù)留孔洞進入注漿筒5，如圖3所示，注漿管9的主管分外管14和內(nèi)管15，外管14的內(nèi)徑比內(nèi)管15的外徑大3～15mm，內(nèi)管15為軟管；

（10）注漿管9安裝完后，封堵排注漿管9與孔洞之間的縫隙，然后，鋪設(shè)砂墊層3至平齊注漿筒5頂面，注漿筒5周圍需填壓密實，如圖4所示；

（11）在注漿筒5上面安裝鋼筋混凝土樁帽11，要求樁帽11中心與注漿筒5中心對正，如圖2所示；

（12）再鋪砂墊層3平齊樁帽11頂面，然后鋪設(shè)最后一層筋材6，如圖1所示；

（13）分層填筑路堤12，當(dāng)軟土地基1的固結(jié)度達到設(shè)計要求時，用抽水機通過排水管7排除注漿筒5內(nèi)積水，然后關(guān)閉抽水閥門8；

（14）用注漿機對路堤12中間的注漿筒5注漿，如圖3所示，然后把注漿管9的內(nèi)管15拉出一個樁中心距離，再對鄰近注漿筒5注漿，如此反復(fù)，直到路堤12邊緣的注漿筒5完成注漿，同理，對其他橫斷面的注漿筒5進行注漿；在漿體初凝期，禁止加載、施工。

可控剛性樁 + 排水體 + 加筋墊層組合型復(fù)合地基的工作步驟為：

（1）路堤12填筑期，在上部荷載作用下，軟土地基1經(jīng)豎向排水體4、砂墊層3排水固結(jié)，提高承載力；剛性樁2承載力大、沉降小，在樁頂刺入注漿筒5時，剛性樁2的承載作用被極大地削減；

（2）當(dāng)軟土地基1的固結(jié)度達到設(shè)計要求時，在注漿筒5被抽水、注漿及漿體硬化后，樁帽11、漿體、剛性樁2形成剛性支撐，恢復(fù)了剛性樁2的承載作用，使得復(fù)合地基的實際承載力增大，同時，因剛性樁2分擔(dān)了地基土的部分荷載，使得軟土地基1的固結(jié)度得以提高，剩余固結(jié)沉降量減小，從而，達到了減小工后沉降量，縮短工期的目標(biāo)；

（3）加筋墊層3與軟土地基1和路堤12相互作用，既能約束剛性樁2、淺層軟土的水平位移，又能提高路堤12的橫向抗彎強度，還能對路堤12的局部變形起到網(wǎng)兜作用，因此加筋墊層3可以增加軟土地基1的穩(wěn)定性，減小軟土地基1的差異沉降。