CN114164726B - 一种局部深开挖回填结构性路基及快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部深开挖回填结构性路基及快速施工方法，包括：在路基结构设置有地下管廊的位置上，打设支护灌注桩，纵向挖掘所述支护灌注桩之间的土体以形成线型基坑；在所述线型深基坑的底部进行加固以支撑所述地下管廊，并将所述地下管廊的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体进行回填；在所述地下管廊的顶部放置土工格栅，然后进行回填压实加固，并在所述土工格栅上固定装配锚杆，施工工艺简单易行，利用压实的方块式土工袋加筋填充体操作便捷且强度较高的优点，能快速回填路基结构，配以水泥固化浆的注浆填缝方法，有效的保证了路基结构回填后的整体质量，并可大大减少工期，降低了综合成本。

Description

一种局部深开挖回填结构性路基及快速施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体而言，涉及一种局部深开挖回填结构性路基及快速施工方法。

背景技术

由于规划落后等原因，城市建成区大都没有建设地下综合设施及结构体，特别是城市化较早的东部沿海城市，而东部软土地区道路在长期运营条件下自身沉降问题本就突出，而一些地下设施新建或修复过程中，常需先支护开挖路基结构，然后进行地下结构建设而后再回填土体进行路基压实。为保证地下结构体的稳定性，传统的地下结构设施建设是在地下结构设施底部打设桩体来控制沉降，但其上覆回填土及原有路基的沉降却没有针对性的控制方法，导致刚度不协调容易在后期运营过程中导致差异沉降，尤其是在既有路基自身仍在不断沉降的软土地区，既有路基结构与回填路基结构的差异沉降控制尤为重要。

发明内容

根据本发明的实施例旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

根据本发明的实施例的第一方面在于提供一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法。

本发明的第二方面还提出了一种局部深开挖回填结构性路基。

发明第一方面的实施例提供了一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，包括：在路基结构设置有地下管廊的位置上，打设支护灌注桩，纵向挖掘所述支护灌注桩之间的土体以形成线型基坑；在所述线型基坑的底部进行加固以支撑所述地下管廊，并将所述地下管廊的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体进行回填；在所述地下管廊的顶部放置土工格栅，然后进行回填压实加固，并在所述土工格栅上固定装配锚杆；其中，所锚杆分别插接所述土工格栅、所述支护灌注桩和所述路基结构，所述方块式土工袋加筋填充体之间采用水泥固化浆进行缝隙填充。

另外，根据本发明的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述任一技术方案中，所述在所述线型基坑的底部进行加固以支撑所述地下管廊的步骤包括：在所述地下管廊底部打设水泥土搅拌桩，所述水泥土搅拌桩穿过软土层***硬土层或设计深度；在所述地下管廊底部和所述水泥土搅拌桩顶部之间，由下至上依次铺设碎石稳定基层和水泥垫层。

上述任一技术方案中，所述地下管廊的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体进行回填的步骤包括：在所述地下管廊的周围和顶部***分别铺设方块式土工袋加筋填充体；所述方块式土工袋加筋填充体之间采用水泥固化浆进行填充，并使水泥固化浆高度高于方块式土工袋加筋填充体顶部，充分填满缝隙。

上述任一技术方案中，所述地下管廊的顶部放置土工格栅进行回填压实加固，并在所述土工格栅上固定装配锚杆的步骤包括：在所述地下管廊顶部中间回填粗粒料水泥混合回填土，使所述土工格栅包裹所述粗粒料水泥混合回填土与所述方块式土工袋加筋填充体形成回路，并通过螺栓及条状垫片对所述锚杆进行拉直固定，在机械压实作用下，对所述线型基坑的土体与所述方块式土工袋加筋填充体的整体结构进行连接；所述锚杆与所述土工格栅通过所述螺栓与所述条状垫片固定于支护灌注桩上，对所述支护灌注桩和所述线型基坑的土体进行打孔注浆，然后穿插固定所述锚杆。

上述任一技术方案中，一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法还包括：对所述地下管廊的周围和顶部***的方块式土工袋加筋填充体之间，进行铺设土工模袋，并且采用所述土工格栅进行包裹。

上述任一技术方案中，一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法还包括：在所述地下管廊的顶部放置土工格栅时，对所述土工格栅内壁铺设土工布。

本发明的第二方面提供了一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，包括：线型基坑，开设在路基结构上，且穿过地下管廊；支护灌注桩，设置在所述线型基坑内壁；锚杆，通过钻孔注浆固定在所述线型基坑的土体和所述支护灌注桩上，且与土工格栅相连接；所述地下管廊底部由上到下依次设置有水泥垫层、碎石稳定基层和水泥土搅拌桩，所述地下管廊顶部由内到外依次设置有粗粒料水泥混合回填土、方块式土工袋加筋填充体和土工格栅，所述地下管廊四周铺设有方块式土工袋加筋填充体；其中，所述局部深开挖回填结构性路基采用上述任一技术方案方法中的局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，挖掘装配成型。

根据本发明的技术方案提供的一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，由于其中包含的结构可以被如上述任一技术方案方法的步骤实现，因而本发明第二方面提供的一种局部深开挖回填结构性路基具备该一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法的全部技术效果，在此不再赘述。

上述任一技术方案中，所述地下管廊顶部和所述粗粒料水泥混合回填土之间铺设有土工模袋。

上述任一技术方案中，所述锚杆通过螺栓和条状垫片与所述土工格栅固定装配。

上述任一技术方案中，所述方块式土工袋加筋填充体和所述土工格栅之间安装有土工布。

根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。

附图说明

图1为本发明的施工工艺剖面图；

图2为本发明的条状垫片及其连接结构示意图；

图3为本发明的锚杆及其连接结构示意图；

图4为图3中A处放大图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1路基结构、2地下管廊、3支护灌注桩、4线型基坑、5方块式土工袋加筋填充体、6土工格栅、7锚杆、8水泥土搅拌桩、9碎石稳定基层、10水泥垫层、11粗粒料水泥混合回填土、12螺栓、13条状垫片、14土工模袋、15土工布、16圆角。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1-4，本发明第一方面的实施例提供了包括：在路基结构1设置有地下管廊2的位置上，打设支护灌注桩3，纵向挖掘支护灌注桩3之间的土体以形成线型基坑4；在线型基坑的底部进行加固以支撑地下管廊2，并将地下管廊2的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体5进行回填；在地下管廊2的顶部放置土工格栅6，然后进行回填压实加固，并在土工格栅6上固定装配锚杆7；其中，所锚杆7分别插接土工格栅6、支护灌注桩3和路基结构1，方块式土工袋加筋填充体5之间采用水泥固化浆进行缝隙填充。

根据本发明提供的一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，支护灌注桩3和路基结构1在与锚杆7进行插接固定，时，采用预先打孔然后注浆的方式固定装配，该发明充分利用线型基坑4开挖竖向通道对原有路基结构1进行打孔注浆加固，利用劈裂注浆的方式提升了路基结构1的强度和抗变形能力，同时利用锚杆7与支护灌装桩协同作用，使上覆荷载作用下既有的路基结构1沉降变形得到极大控制；

该发明利用提前压实好的方块式土工袋加筋填充体5对地下管廊2周围及上部不便于机械施工或处理不佳区域进行回填，并配以水泥固化浆进行填充，解决了长期以来地下管廊2周围回填土无法压实的限制，同时还保证了地下管廊2的侧向稳定；

该发明利用土工格栅6、锚杆7、支护灌注桩3及采用水泥固化浆的方块式土工袋加筋填充体5的协同连接，确保了回填后路基结构1的变形稳定性，使路基结构1与回填整体结构形成一个整体，防止了不均匀沉降的产生；

该发明施工工艺简单易行，利用压实的方块式土工袋加筋填充体5操作便捷且强度较高的优点，能快速回填路基结构1，配以水泥固化浆的注浆填缝方法，有效的保证了路基结构1回填后的整体质量，并可大大减少工期，降低了综合成本。

进一步地，土工格栅6内外边棱处开设圆角16，在土工格栅6转角处设置成圆弧状，极大减小了应力集中，避免了土工格栅6由于外力过大而撕裂破坏。

进一步地，在线型基坑4施工位置两侧钻孔并下放钢筋笼制成支护灌注桩3，永久性的钢筋混凝土灌注桩一方面可以作为后期钻孔锚杆7以及土工格栅6的固定结构，另一方面可以使线型基坑4侧向变形得到保证，从而保证地下结构1以及回填路基的稳定性。

进一步地，支护灌注桩3对线型基坑4进行支护加固，边挖边对支护灌注桩3安装作为水平支撑的钢筋，保证线型基坑4的内部不会出现变形和塌陷倾倒。

上述任一实施例中，在线型基坑4的底部进行加固以支撑地下管廊2的步骤包括：在地下管廊2底部打设水泥土搅拌桩8，水泥土搅拌桩8穿过软土层***硬土层或设计深度；在地下管廊2底部和水泥土搅拌桩8顶部之间，由下至上依次铺设碎石稳定基层9和水泥垫层10。

在该实施例中，将线型基坑4开挖至设计深度后，对线型基坑4的坑底进行处理并间隔打设水泥土搅拌桩8，以保证地下结构长期运营过程中的竖向变形稳定性，而后，在其上方铺设一层碎石稳定基层9及一层水泥垫层10，通过在最底部打设的呈矩阵排列的水泥土搅拌桩8，并且将其穿过软土层插接在硬土层上，能够在最底部形成一个呈矩阵排列的支撑结构，在最底端能够提供由硬土层提供的稳固支撑，以便整体结构不会出现塌陷，保证了结构整体的稳定，通过一层碎石稳定基层9及一层水泥垫层10的铺设，使得呈矩阵排列的水泥土搅拌桩8的点位支撑，变成稳定的面支撑，避免了底部出现点作用力的集中应力出现，保证了结构局部不会在受到支撑作用力时产生破碎。

上述任一实施例中，地下管廊2的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体5进行回填的步骤包括：在地下管廊2的周围和顶部***分别铺设方块式土工袋加筋填充体5；方块式土工袋加筋填充体5之间采用水泥固化浆进行填充，并使水泥固化浆高度高于方块式土工袋加筋填充体5顶部，充分填满缝隙。

在该实施例中，根据需要建设安装地下管廊2，地下管廊2安装完毕后，利用方块式土工袋加筋填充体5结合水泥固化浆的快速施工技术在地下管廊2两侧不便于机械施工的狭窄空间铺设提前压实好的方块式土工袋加筋填充体5，根据空间需要放置压实的方块式土工袋加筋填充体5后，利用水泥、固化剂及细粒土混合浆液对方块式土工袋加筋填充体5间的空隙进行浇筑，并保持浆液面最后高于方块式土工袋加筋填充体5顶面，本发明中的水泥、固化剂及细粒土混合浆液固结时间较快，可大大缩短施工时间，同时，本发明中的方块式土工袋加筋填充体5，由专门压实机械提前将装满填料的方块式土工袋加筋填充体5压实成方块状，在利用方块式土工袋加筋填充体5良好的包裹力的同时保证填料压实度达到设计要求；

方块式土工袋加筋填充体5不仅结构相比于普通的回填土能加紧实方便运输，施工人员能够进行一块一块的堆叠摆放，然后采用水泥固化浆进行浇筑，使得堆叠摆放的方块式土工袋加筋填充体5能够进行相互连接固定，形成一个紧密牢固的整体，且无需外部机械设备在摆放作业中进行压制；

保持地下管廊2两侧回填压实方块式土工袋加筋填充体5高度与地下管廊2顶部齐平，在其顶部铺设一层土工格栅6，支护灌注桩3两侧0.5米范围由于机械难以施工，使用上述压实方法压实后的方块式土工袋加筋填充体5进行填筑，并对方块式土工袋加筋填充体5空隙处利用水泥固化浆浇筑，保证地下结构上部回填路基具备较高的整体密实度与强度。

上述任一实施例中，地下管廊2的顶部放置土工格栅6进行回填压实加固，并在土工格栅6上固定装配锚杆7的步骤包括：在地下管廊2顶部中间回填粗粒料水泥混合回填土11，使土工格栅6包裹粗粒料水泥混合回填土11与方块式土工袋加筋填充体5形成回路，并通过螺栓12及条状垫片13对锚杆7进行拉直固定，在机械压实作用下，对线型基坑4的土体与方块式土工袋加筋填充体5的整体结构进行连接；锚杆7与土工格栅6通过螺栓12与条状垫片13固定于支护灌注桩3上，对支护灌注桩3和线型基坑4的土体进行打孔注浆，然后穿插固定锚杆7。

在该实施例中，地下管廊2上部回填部分间隔使用土工格栅6进行满铺加固处理，进一步保证回填路基的沉降控制，利用劈裂注浆组合注浆的锚杆7来加固局部深开挖区域周边土体控制既有路基沉降问题，在支护灌注桩3上向路基结构1中打设注浆孔，并利用劈裂注浆的方式对路基结构1进行加固处理，而后，向孔中安装锚杆7并注浆封堵，使用劈裂注浆加注浆的锚杆7组合处理路基结构1可以保证既有软土路基在后期运营过程中沉降变形得到控制，使路基结构1通过注浆体、锚杆7与支护灌注桩3有效的连接到一起，可以有效的防治软土沉降问题；

土工格栅6、注浆的锚杆7与支护灌注桩3进行了有机的结合连接，形成了整体沉降控制协同机制，能够有效的控制既有路基与回填路基的沉降问题，土工格栅6被锚杆7的螺栓12及条状垫片13固定，土工格栅6的起点终点都被条状垫片13固定，形成了一个有效的回路，土工格栅6中间的回填土得到了很好的加固，有效的保证了回填路基的沉降问题，土工格栅6、锚杆7与支护灌注桩3通过螺栓12和条状垫片13连接得到一起，形成了有机的整体结构，可以有效的减小既有路基与回填路基的不均匀沉降，同时利用锚杆7传力及劈裂注浆的作用下，既有软土路基的沉降问题也可得到有效的解决。

上述任一实施例中，一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法还包括：对地下管廊2的周围和顶部***的方块式土工袋加筋填充体5之间，进行铺设土工模袋14，并且采用土工格栅6进行包裹。

在该实施例中，由于大型机械压实会对地下结构顶板造成损伤，故先铺设0.5米高度左右的土工模袋14，并浇筑水泥、固化剂及细粒土混合浆液保证其液面高于土工模袋14，土工模袋14上方填筑性质良好的粗粒料与水泥拌和物，在填筑过程中进行洒水固化并进行机械压实。

上述任一实施例中，一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法还包括：在地下管廊2的顶部放置土工格栅6时，对土工格栅6内壁铺设土工布15。

在该实施例中，土工布15具有强力高，由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长，耐腐蚀，在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀，透水性好、在纤维间有空隙，故有良好的渗水性能，抗微生物性好对微生物、虫蛀均不受损害；

水流对结构冲刷时，有效的将集中应力扩散，传递或分解，防止结构受外力作用而破坏，其保护土壤，当水由接触装置结构内部时，利用土工布15良好的透气性和透水性，使水流通过，而有效地截流土颗粒，细沙、小石料等，以保持水土工程的稳定。

本发明的第二方面提供了一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，包括：线型基坑4，开设在路基结构1上，且穿过地下管廊2；支护灌注桩3，设置在线型基坑4内壁；锚杆7，通过钻孔注浆固定在线型基坑4的土体和支护灌注桩3上，且与土工格栅6相连接；地下管廊2底部由上到下依次设置有水泥垫层10、碎石稳定基层9和水泥土搅拌桩8，地下管廊2顶部由内到外依次设置有粗粒料水泥混合回填土11、方块式土工袋加筋填充体5和土工格栅6，地下管廊2四周铺设有方块式土工袋加筋填充体5；其中，局部深开挖回填结构性路基采用上述任一实施例方法中的局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，挖掘装配成型。

根据本发明的实施例提供的一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，由于其中包含的结构可以被如上述任一实施例方法的步骤实现，因而本发明第二方面提供的一种局部深开挖回填结构性路基具备该一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法的全部技术效果，在此不再赘述。

上述任一实施例中，地下管廊2顶部和粗粒料水泥混合回填土11之间铺设有土工模袋14。

在该实施例中，加设土工模袋14，并浇筑水泥、固化剂及细粒土混合浆液保证其液面高于土工模袋14，土工模袋14上方填筑性质良好的粗粒料与水泥拌和物，在填筑过程中进行洒水固化并进行机械压实，起到了底层的稳固支撑的作用，保证上方的粗粒料水泥混合回填土11不会出现塌陷和局部散漏，保证了施工的顺利进行。

上述任一实施例中，锚杆7通过螺栓12和条状垫片13与土工格栅6固定装配。

在该实施例中，采用螺栓12与条状垫片13进行锚杆7和土工格栅6的装配固定，使得多个个体的固定效果能够均匀稳定，且方便等量等效的大规模实施，方式方法简单成熟。

上述任一实施例中，方块式土工袋加筋填充体5和土工格栅6之间安装有土工布15。

在该实施例中，通过加设土工布15，能够对土工格栅6内部的方块式土工袋加筋填充体5进行保护，避免内部的填充料向外部流失，造成内部的填充结构不稳定和缺失，保证了在长期使用中的抗水侵蚀的能力增强。

Claims (7)

1.一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，其特征在于，包括：

在路基结构(1)设置有地下管廊(2)的位置上，打设支护灌注桩(3)，纵向挖掘所述支护灌注桩(3)之间的土体以形成线型基坑(4)；

在所述线型基坑的底部进行加固以支撑所述地下管廊(2)，并将所述地下管廊(2)的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体(5)进行回填；

在所述地下管廊(2)的顶部放置土工格栅(6)，然后进行回填压实加固，并在所述土工格栅(6)上固定装配锚杆(7)；

其中，所锚杆(7)分别插接所述土工格栅(6)、所述支护灌注桩(3)和所述路基结构(1)，所述方块式土工袋加筋填充体(5)之间采用水泥固化浆进行缝隙填充；

在所述线型基坑(4)的底部进行加固以支撑所述地下管廊(2)的步骤包括：

在所述地下管廊(2)底部打设水泥土搅拌桩(8)，所述水泥土搅拌桩(8)穿过软土层***硬土层或设计深度；

在所述地下管廊(2)底部和所述水泥土搅拌桩(8)顶部之间，由下至上依次铺设碎石稳定基层(9)和水泥垫层(10)；

所述地下管廊(2)的四周以及顶部***采用方块式土工袋加筋填充体(5)进行回填的步骤包括：

在所述地下管廊(2)的周围和顶部***分别铺设方块式土工袋加筋填充体(5)；

所述方块式土工袋加筋填充体(5)之间采用水泥固化浆进行填充，并使水泥固化浆高度高于方块式土工袋加筋填充体(5)顶部，充分填满缝隙；

在所述支护灌注桩（3）上向所述路基结构（1）中打设注浆孔，并利用劈裂注浆的方式对所述路基结构（1）进行加固处理，而后向所述注浆孔中安装所述锚杆（7）并注浆封堵；

所述地下管廊(2)的顶部放置土工格栅(6)进行回填压实加固，并在所述土工格栅(6)上固定装配锚杆(7)的步骤包括：

在所述地下管廊(2)顶部中间回填粗粒料水泥混合回填土(11)，使所述土工格栅(6)包裹所述粗粒料水泥混合回填土(11)与所述方块式土工袋加筋填充体(5)形成回路，并通过螺栓(12)及条状垫片(13)对所述锚杆(7)进行拉直固定，在机械压实作用下，对所述线型基坑(4)的土体与所述方块式土工袋加筋填充体(5)的整体结构进行连接；

所述锚杆(7)与所述土工格栅(6)通过所述螺栓(12)与所述条状垫片(13)固定于支护灌注桩(3)上，对所述支护灌注桩(3)和所述线型基坑(4)的土体进行打孔注浆，然后穿插固定所述锚杆(7)。

2.根据权利要求1所述的一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，其特征在于，还包括：

对所述地下管廊(2)的周围和顶部***的方块式土工袋加筋填充体(5)之间，进行铺设土工模袋(14)，并且采用所述土工格栅(6)进行包裹。

3.根据权利要求1所述的一种局部深开挖回填结构性路基快速施工方法，其特征在于，还包括：

在所述地下管廊(2)的顶部放置土工格栅(6)时，对所述土工格栅(6)内壁铺设土工布(15)。

4.一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，包括：

线型基坑(4)，开设在路基结构(1)上，且穿过地下管廊(2)；

支护灌注桩(3)，设置在所述线型基坑(4)内壁；

锚杆(7)，通过钻孔注浆固定在所述线型基坑(4)的土体和所述支护灌注桩(3)上，且与

土工格栅(6)相连接；

所述地下管廊(2)底部由上到下依次设置有水泥垫层(10)、碎石稳定基层(9)和水泥土

搅拌桩(8)，所述地下管廊(2)顶部由内到外依次设置有粗粒料水泥混合回填土(11)、方块

式土工袋加筋填充体(5)和土工格栅(6)，所述地下管廊(2)四周铺设有方块式土工袋加筋

填充体(5)；

其中，所述局部深开挖回填结构性路基采用权利要求1至3中任一项所述的局部深开挖

回填结构性路基快速施工方法，挖掘装配成型。

5.根据权利要求4所述的一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，所述地下管廊

(2)顶部和所述粗粒料水泥混合回填土(11)之间铺设有土工模袋(14)。

6.根据权利要求4所述的一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，所述锚杆(7)

通过螺栓(12)和条状垫片(13)与所述土工格栅(6)固定装配。

7.根据权利要求4所述的一种局部深开挖回填结构性路基，其特征在于，所述方块式

土工袋加筋填充体(5)和所述土工格栅(6)之间安装有土工布(15)。

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