小直徑鉆孔擴底樁反力加載預(yù)壓方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小直徑鉆孔擴底樁反力加載預(yù)壓方法。該方法步驟如下：在軟弱土地基上的填方路基上表面放置帶中心孔的鋼板；在鋼板中心孔位置進行下鉆成孔到設(shè)計深度并進行擴底處理；成孔后向孔內(nèi)綁扎固定鋼筋，完成后注漿成樁；在鋼板以上的主筋上設(shè)置鋼墊圈和彈簧，通過鋼墊圈對彈簧施加下壓力，利用彈簧對鋼板的反作用力對地基進行預(yù)壓加載。本發(fā)明的可以不需要堆載土源，也可以和堆載預(yù)壓法聯(lián)合使用，大大減少設(shè)計所需堆載量。同時，可以避免在原本就有一定堆高的路基上，由于預(yù)壓堆載過高而造成的地基失穩(wěn)問題。
【專利說明】
小直徑鉆孔擴底樁反力加載預(yù)壓方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是一種針對軟弱土地基上填方路基(路堤)的創(chuàng)新地基處理預(yù)壓法，具體涉及一種小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在道路工程施工過程中，由于軟弱土具有強度低、壓縮性高、滲透性差等特點，使得軟弱土區(qū)域的道路施工往往面臨較多的問題。為了避免路基失穩(wěn)、減小工后沉降，一般需要對軟弱土地基進行加固處理，以提高地基承載力。目前主要的道路軟弱土地基處理辦法有:強夯法、預(yù)壓法、置換法、振沖法、反壓法、水泥土攪拌法及砂石粧法等，其中堆載預(yù)壓法在軟弱土填方路基工程中的運用最為廣泛。
[0003]目前堆載預(yù)壓法在軟土地基填方路基工程中仍存在一些實際運用的問題:其所需工期相對較長、需要大量堆載土源、處理深度受堆載荷載大小及排水板長度控制、可能引起地基失穩(wěn)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對軟弱土填方路基，考慮上述堆載預(yù)壓法存在的缺陷，本文提出了一種對小直徑鉆孔擴底粧施加上拔力，利用擴底粧自身抗拔性，通過上拔力的作用反力來對地基土體進行預(yù)壓加載的地基處理辦法。
[0005]本發(fā)明解決具體技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0006]小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，步驟如下:
[0007]步驟1.在路基上表面布置帶中心孔的鋼板；
[0008]步驟2.在鋼板中心孔位置進行下鉆成孔到設(shè)計深度，孔底部穿過或基本貫穿處理區(qū)軟弱土層，并對孔底部進行擴底處理；
[0009]步驟3.成孔后向孔內(nèi)綁扎固定鋼筋，并保證主筋上部露出鋼板，完成后注漿成粧；
[0010]步驟4.在粧體具備一定強度后，在鋼板以上的主筋上從下至上依次安裝彈簧、鋼墊圈和錨環(huán)，將多孔夾片套入主筋；
[0011 ]步驟5.通過鋼墊圈對彈簧施加下壓力，當鋼板的預(yù)壓荷載滿足設(shè)計要求時，利用雙作用千斤頂在張拉主筋的同時將多孔夾片擠入錨環(huán)中，完成固定，卸掉對鋼墊圈的下壓力及雙作用千斤頂，利用彈簧對鋼板的反作用力對地基進行預(yù)壓加載。
[0012]作為優(yōu)選，所述的通過鋼墊圈對彈簧施加下壓力的具體方法為:在鋼墊圈位置安裝卡口鋼板，通過在卡口鋼板上進行配重或利用現(xiàn)場載重車輛上壓，下壓鋼墊圈進而壓縮彈貪O
[0013]作為優(yōu)選，需要每隔一段時間或一定沉降值后，重復(fù)步驟5對地基進行預(yù)壓加載；重復(fù)若干次后，當單位時間沉降值增量低于預(yù)設(shè)值時，預(yù)壓加載過程結(jié)束。
[0014]進一步的，壓加載過程結(jié)束后，撤去鋼板、彈簧、鋼墊圈、錨環(huán)以及多孔夾片，將步驟3形成的鉆孔擴底粧作為加固區(qū)豎向增強體，使處理區(qū)地基成為復(fù)合地基，提高地基承載力。
[0015]作為優(yōu)選，進行步驟3之前，對小直徑鉆孔擴底粧的主筋及錨具進行以下一種或多種預(yù)處理，:
[0016]a.通過多孔夾片確定鋼筋間相對位置，再將不同主筋底部均焊接于鋼板上；
[0017]b.將錨環(huán)、鋼墊圈及彈簧三者從上到下依次焊接相連。
[0018]作為優(yōu)選，不同鋼板間留有一定間隙對加固區(qū)域進行拼接鋪設(shè)。
[0019]作為優(yōu)選，所述的擴底處理采用機械擠壓法或注漿擠壓法。
[0020]作為優(yōu)選，在步驟I之前，對軟弱土地基上填方路基場地中，打設(shè)塑料排水板作為豎向排水系統(tǒng)，布置排水溝及排水設(shè)備。
[0021]作為優(yōu)選，本方法可與堆載預(yù)壓法聯(lián)合使用，在一定堆載高度上進行步驟2?5，以減小堆載預(yù)壓法所需的堆載高度。
[0022]本發(fā)明的有益效果如下:
[0023]1.可以不需要堆載土源，也可以和堆載預(yù)壓法聯(lián)合使用，大大減少設(shè)計所需堆載量；
[0024]2.可以避免在原本就有一定堆高的路基上，由于預(yù)壓堆載過高而造成的地基失穩(wěn)問題；
[0025]3.可以解決堆載預(yù)壓法中附加應(yīng)力隨著深度增加應(yīng)力擴散的問題，在擴底粧深度范圍的附加應(yīng)力相對集中且均勻，有利于土體固結(jié)；
[0026]4.小直徑鉆孔擴底粧可以作為加固區(qū)豎向增強體，使處理區(qū)地基成為復(fù)合地基，提尚地基承載力；
[0027]5.由于是小直徑粧，粧位及鋼板平面布置靈活，可以有效處理多種工況，具有良好的工程適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0028]圖1為采用小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓法對軟弱土上填方路基(路堤)進行處理的斷面示意圖；
[0029]圖2為鋼筋錨具的剖面圖；
[°03°]圖3為卡口鋼板使用狀態(tài)示意圖；
[0031 ]圖中:主筋丨、多孔夾片2、錨環(huán)3、鋼墊圈4、彈簧5、圓形鋼板6、鋼板7、路堤回填碎石土層8、軟弱土層9、相對好土層10、卡口鋼板11和現(xiàn)場載重車12。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實施步驟對本發(fā)明進一步說明。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明所針對的工況為軟弱土地基上已鋪設(shè)質(zhì)地較硬的填方路基，SP路堤回填碎石土層8，需要對下方的軟弱土地基進行預(yù)壓。針對該工況，本發(fā)明的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法具體步驟如下。
[0034]1.對軟弱土地基上填方路基場地進行預(yù)處理:打設(shè)塑料排水板作為豎向排水系統(tǒng)，布置排水溝及排水設(shè)備。其施工方法與堆載預(yù)壓法相同。
[0035]2.對小直徑鉆孔擴底粧的主筋I(lǐng)及錨具進行預(yù)制處理，包括:
[0036]a.通過多孔夾具確定鋼筋間相對位置，并按照確定的位置在各主筋I(lǐng)底部焊接圓形鋼板6，以增強主筋I(lǐng)在擴底粧中的錨固能力；
[0037]b.錨具包括多孔夾片2，錨環(huán)3、配套鋼墊圈4及彈性系數(shù)較大的彈簧5，將后三者依次焊接連接。
[0038]3.對軟弱土地基進行小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓法，包括如下子步驟:
[0039]步驟1.在完成場地排水系統(tǒng)布置后，根據(jù)場地平面情況，在路基上表面布置預(yù)制方形(帶中心孔)鋼板7，鋼板7間可以留有一定間隙對加固區(qū)域進行拼接鋪設(shè)；
[0040]步驟2.根據(jù)小直徑鉆孔擴底粧的要求，采用成孔設(shè)備在鋼板7預(yù)留中心孔位置進行下鉆成孔到設(shè)計深度?；掗L穿過或基本貫穿處理區(qū)軟弱土層9，進入相對好土層10。采用機械擠壓方法對底部進行擴底處理；
[0041]步驟3.成孔后向孔內(nèi)綁扎經(jīng)過預(yù)處理的固定鋼筋，并保證主筋I(lǐng)上部出露預(yù)制鋼板7，完成后注漿成粧，形成小直徑鉆孔擴底粧；
[0042]步驟4.在粧體具備一定強度后，進行預(yù)壓加載。如圖2所示，在鋼板7以上的主筋I(lǐng)上從下至上依次安裝彈簧5、鋼墊圈4和錨環(huán)3，將多孔夾片2套入主筋I(lǐng)。
[0043]步驟5.如圖3所示，在鋼墊圈4位置安裝卡口鋼板11，卡口鋼板11上具有一個凹口，剛好卡于鋼墊圈4上。通過在卡口鋼板11上進行配重，也可將卡口鋼板11 一端卡于鋼墊圈4上，另一端支于地面上，利用現(xiàn)場載重車12的車輪行駛壓住卡口鋼板11，通過鋼墊圈4對彈簧5施加下壓力，壓縮彈簧5。當彈簧5壓縮量滿足設(shè)計要求時，用雙作用千斤頂在張拉主筋I(lǐng)的同時將多孔夾片2擠入錨環(huán)3，取下卡口鋼板11及雙作用千斤頂，完成張拉錨固，此時夾具(包括錨環(huán)3以及多孔夾片2)被緊固于主筋I(lǐng)上，彈簧5對粧體產(chǎn)生上拔力，而鋼板7則通過該上拔力的反力對地基進行預(yù)壓加載。
[0044]步驟6.由于路基表面在固結(jié)過程中會出現(xiàn)沉降，造成一定程度的預(yù)壓力松弛，需要每隔一段時間(或一定沉降值)重復(fù)步驟5操作。當沉降不再發(fā)展或增長緩慢(單位時間沉降值增量低于預(yù)設(shè)值時)，可以認為預(yù)壓加載過程結(jié)束；
[0045]步驟7預(yù)壓過程結(jié)束后，撤去鋼板7、錨具(錨環(huán)3以及多孔夾片2)以及鋼墊圈4、彈簧5等配件，小直徑鉆孔擴底粧可以作為加固區(qū)豎向增強體，使處理區(qū)地基成為復(fù)合地基，提尚地基承載力。
[0046]上述方法也可與堆載預(yù)壓法聯(lián)合使用，首先在鋼板7上常規(guī)堆載部分土源，在一定堆載高度上進行上述小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，由于該預(yù)壓力的存在，可以減小堆載預(yù)壓法所需的堆載高度。
[0047]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，步驟如下: 步驟1.在軟弱土地基上的填方路基上表面放置帶中心孔的鋼板； 步驟2.在鋼板中心孔位置進行下鉆成孔到設(shè)計深度，孔底部穿過或基本貫穿處理區(qū)軟弱土層，并對孔底部進行擴底處理； 步驟3.成孔后向孔內(nèi)綁扎固定鋼筋，并保證主筋上部露出鋼板，完成后注漿成粧； 步驟4.在粧體具備一定強度后，在鋼板以上的主筋上從下至上依次安裝彈簧、鋼墊圈和銷環(huán)，將多孔夾片套入主筋； 步驟5.通過鋼墊圈對彈簧施加下壓力，當鋼板的預(yù)壓荷載滿足設(shè)計要求時，利用雙作用千斤頂在張拉主筋的同時將多孔夾片擠入錨環(huán)中，完成固定，卸掉對鋼墊圈的下壓力及雙作用千斤頂，利用彈簧對鋼板的反作用力對地基進行預(yù)壓加載。2.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，所述的通過鋼墊圈對彈簧施加下壓力的具體方法為:在鋼墊圈位置安裝卡口鋼板，通過在卡口鋼板上進行配重或利用現(xiàn)場載重車輛上壓卡口鋼板，以下壓鋼墊圈進而壓縮彈簧。3.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，每隔一段時間或一定沉降值后，重復(fù)步驟5對地基進行預(yù)壓加載;重復(fù)若干次后，當單位時間沉降值增量低于預(yù)設(shè)值時，預(yù)壓加載過程結(jié)束。4.如權(quán)利要求2所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，壓加載過程結(jié)束后，撤去鋼板、彈簧、鋼墊圈、錨環(huán)以及多孔夾片，將步驟3形成的鉆孔擴底粧作為加固區(qū)豎向增強體，使處理區(qū)地基成為復(fù)合地基，提高地基承載力。5.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，進行步驟3之前，對小直徑鉆孔擴底粧的主筋及錨具進行以下一種或多種預(yù)處理，: a.通過多孔夾片確定鋼筋間相對位置，再將各主筋底部均焊接于鋼板上； b.將錨環(huán)、鋼墊圈及彈簧三者從上到下依次焊接相連。6.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，不同鋼板間留有一定間隙對加固區(qū)域進行拼接鋪設(shè)。7.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，所述的擴底處理采用機械擠壓法或注漿擠壓法。8.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，在步驟I之前，對軟弱土地基上填方路基場地中，打設(shè)塑料排水板作為豎向排水系統(tǒng)，布置排水溝及排水設(shè)備。9.如權(quán)利要求1所述的小直徑鉆孔擴底粧反力加載預(yù)壓方法，其特征在于，與堆載預(yù)壓法聯(lián)合使用，在一定堆載高度上進行步驟2?5，以減小堆載預(yù)壓法所需的堆載高度。
【文檔編號】E01C3/00GK106087626SQ201610399359
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】王奎華, 吳君濤, 郭海超, 高柳
【申請人】浙江大學(xué)