CN114908760A - 冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，包括插装在基坑坡顶且由旧路面铣刨料制作的加筋铣刨料短桩，在加筋铣刨料短桩的顶部铺设第一土工加筋材料层，在第一层土工加筋材料上铺设至少一层防水土工膜，在防水土工膜上铺设有第一铣刨料褥垫层；在第一层铣刨料褥垫层上铺设有第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设有第二铣刨料褥垫层。

Description

冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法

技术领域

本发明公开了一种冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，具体的是应用于其上存在既有道路的线长形明挖基坑中的竖向挡土构件施工前为防止施工机械在软土中倾斜或倾覆的所施工的一种加固措施。

背景技术

目前，大多数城市地下交通工程位于既有道路下方，在采用明挖法施工时要将原有道路进行挖除，待地下结构完工对基坑进行回填后再恢复原有道路，在基坑开挖时将产生大量路面拆除废弃物料，废弃物料处置不当既不利于环保也造成了资源浪费。

在施工竖向挡土构件时目前常采用现浇钢筋混凝土构件与水泥土止水帷幕的组合形式，而上述二者的施工均会在地表积存大量泥浆导致工作场地表面的土层遇水软化，尤其是土质为冲积所形成的软土等较差地层时，将导致大型机具移动困难甚至因不均匀沉降而倾覆造成人员伤亡及财产损失。目前在施工过程中，基坑坡顶工作场地常规的加固方式主要有覆填砂石压实、浇筑素混凝土等，该加固方法存在以下问题：

1)加固后临时工作场地因下卧土层承载力仍然不高，故导致加固层在施工机械自重荷载作用下土体产生滑移变形，进而导致加固面沉陷变形，影响使用。如专利CN102817299 B中所公开的技术，将原有旧沥青路面材料作为一种填充材料用土工格栅包裹形成加筋结构中间层，借此提高沥青路面的抗变形能力，限制沥青路面结构裂缝及变形的开展。然而，此结构并不适用于软土施工场地的临时加固。首先，由于软弱下卧层的存在，上述结构未必能取得理想的效果，由于下卧软土层受力性能并未得到改善，即使经由加筋结构进行应力扩散，下部土层仍无法承受上部荷载进而产生破坏，虽然加筋结构自身能够承受上部荷载而不发生大变形，但其下软弱土层的大变形势必引起作为柔性结构的上层加筋结构产生刚***移，使路面下沉变形，难以满足正常使用需求；其次，如果想通过大幅增加厚度的方式减小下部土体的附加应力，又会带来经济性不佳及施工后临时加固面的开挖清除问题，既浪费了大量资源，又无法起到良好的加固效果；最后，施工荷载相较常规路面施工荷载其量值更大、更为集中，更容易引起地面局部沉降问题，加固面层对其上荷载的传递扩散不足以保证下部土体的变形程度满足工程需求，应用于常规路面的加固方式并不适用于施工场地临时工作面的加固，需进一步提高增强体的承载能力。

2)现浇素混凝土临时工作场地施工完成后拆除工作较为繁琐，拆除时需强力破碎，机械振动对基坑土体的扰动较大，对基坑的边坡稳定性产生不利影响。

3)作为对施工工作场地的临时加固，考虑工程造价难以使用常规复合地基处理方式，如使用CFG桩、碎石桩等处理方式均成本过高，且常规地基处理方式所形成的增强体刚度过大，可能对后期基坑开挖造成不便。此外，深层机械施工引起的振动可能使深层饱和粉土或粉砂地层土体液化，造成底部土体丧失抗剪能力，引起地表沉陷，反而不利于上部土体承载力的发挥。

4)素混凝土临时工作场地因材料特性导致其易产生折断、开裂、破碎等问题，影响工作场地的使用功能。

5)覆填砂石压实加固法因砂石渗透系数较大，地表泥浆易沿加固层渗入土体中导致加固层下土体遇水软化强度降低失去承载能力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，该方法适用于城市沿既有道路下方采用明挖法修建地下工程时，对基坑周围坡顶施工机械及堆载区域的快速加固处理，尤其是位于软弱土及高水位粉土及粉质黏土等场地条件下的快速加固。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例公开的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构，包括插装在基坑坡顶且由旧路面铣刨料制作的加筋铣刨料短桩，在加筋铣刨料短桩的顶部铺设第一土工加筋材料层，在第一层土工加筋材料上铺设至少一层防水土工膜，在防水土工膜上铺设有第一铣刨料褥垫层；在第一层铣刨料褥垫层上铺设有第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设有第二铣刨料褥垫层。

作为进一步的技术方案，在所述的土工加筋侧壁内填筑有夯实的铣刨料，第一土工加筋材料层采用三向玻璃纤维土工格栅，相邻的三向玻璃纤维土工格栅之间采用搭接法。所述第一铣刨料褥垫层、第二铣刨料褥垫层采用的铣刨料材质与加筋铣刨料短桩内的铣刨料材质相同。

该施工方法包括以下步骤：

步骤1、确定被加固区域，在被加固区域钻机成孔；具体的，短桩的桩径宜为0.3m～0.4m，桩长宜为1.0m～1.5m,桩间距宜为1.0～1.2m。

步骤2、在孔内放置圆筒状的土工加筋材料侧壁。

步骤3、在土工加筋材料侧壁内灌注铣刨料，并进行压实形成加筋短桩。

步骤4、在加筋铣刨料短桩施工完成后，在其上首先进行第一土工加筋材料层的铺设；在第一土工加筋材料层铺设完毕后，在其上铺设防水土工膜。

步骤5、在防水土工膜上铺设第一层铣刨料，且铺完第一层铣刨料后，进行压实形成第一铣刨料褥垫层，在第一铣刨料褥垫层上铺设第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设第二层铣刨料，且铺完第二层铣刨料后，进行压实形成第二铣刨料褥垫层。

作为进一步的技术方案，步骤2的具体步骤如下：将土工加筋材料裁剪为的矩形片状，之后将长边圈折为圆筒形，圆筒末端采用粘接方式牢固连接，制作完成后将土工加筋材料侧壁下放至孔洞中，实施过程中不能有褶皱、破损。

作为进一步的技术方案，所述的铣刨料填筑时，一层一层填筑，每层填筑的厚度为20～30cm；然后夯实铣刨料，分层回填夯实，压实系数不小于0.95。

步骤4中，铺设第一土工加筋材料层时，应张紧，避免褶皱、扭曲或坑洼，第一土工加筋材料层的拼接采用搭接法；第一土工加筋材料层铺设完毕后，在其上铺设防水土工膜，防水土工膜于现场进行热焊连接。

步骤5中，在防水土工膜施工完毕后，采用自卸汽车沿被加固工作场地两侧边缘倾卸第一层铣刨料；卸料后立即摊铺，摊铺从土工加筋材料层两侧向中间推进；摊铺后采用静力压实，使其压实度达到规范要求；在第一层铣刨料铺设碾压完毕后，在其上铺设第二土工加筋材料层；铺设完毕后，在其上虚铺厚第二层铣刨料，虚铺过程同第一层铣刨料；虚铺后采用轻型压路机进行碾压至设计厚度。

作为进一步的技术方案，铣刨料褥垫层的两次铣刨料碾压其夯填度均应小于0.9cm，用水准仪进行测量控制。

上述方案的有益效果是：

本发明提出的冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固方法与现有技术相比，具有如下优点：

1)采用现场既有道路沥青混凝土铣刨料就地直接用于明挖场地施工机具工作场地的加固，有效节减了既有道路建筑垃圾的运输处理成本；解决了碎石、砂土等难以就地取材，需从远处运输的难题，节约了换填加固所需的物料与运输成本，缩短了施工时间，减小了施工对周围环境的影响，具有显著的经济效益及环境效益。

2)相比于普通换填法及浇筑混凝土临时工作场地，通过密集设置被土工加筋材料包裹的铣刨料短桩作为软弱土体的竖向增强体，加筋铣刨料短桩可更为分散地将上部褥垫层的荷载传导至下层土体，减小了上部施工机具集中荷载引起的局部沉降，同时加筋铣刨料短桩可有效地对上部褥垫层进行支撑，可使上部褥垫层承担更大的荷载，褥垫层通过土工加筋材料对铣刨料的水平向约束增强了土体的承载能力，在相同荷载下相比于直接换填砂石法产生的变形更小。此外，短桩形成的加固阵列对下部软弱土体形成了纵向加筋体系，辅助土体进行承载上部荷载。此外，短桩规避了使用传统长尺寸竖向增强体地基处理方式进行加固时的高成本以及对不良地层的扰动，节减施工成本并提高了安全性。

3)加筋铣刨料短桩由于用料少，成孔深度小，施工时不使用大型施工机具，有效提高了施工效率。

4)由于在褥垫层下铺设了防水土工膜，切断了地表泥浆或降水等的垂直渗流通道，避免了褥垫层以下土体的进一步遇水软化丧失强度，从而提高了加固的可靠性。

5)由于未使用任何胶结措施，坑顶工作场地完成后，根据后期施工要求便于开挖清理，无需强力破碎，减小了后期基坑开挖施工的难度，便于其城市地下工程施工的开展。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是一种冲积场地地道基坑顶立体加筋临时施工面及施工方法示意图。

图2是即将拆除道路、被加固工作场地及基坑待施工支护结构位置示意图。

图3是工作场地加固工艺流程示意图。

图4是加固工作场地短桩钻孔及成桩施工顺序示意图。

图5是铣刨机生产铣刨料示意图。

图6是轻型压路机对待加固工作场地表面进行初步整平。

图7是土工加筋材料圆筒形侧壁示意图。

图8是加筋铣刨料短桩成桩示意图。

图9铺设土工加筋材料，再其上铺设防水土工膜。

图10是工作面加固完成效果示意图。

图11是立体加筋后被加固施工面数值模型。

图12是不同短桩桩径(无加固措施及桩径d＝0.2、0.3、0.4、0.5m)时受荷地表沉降情况。

图13是不同短桩桩长(无加固措施及桩长L＝1.0、1.5、2.0、2.5m)时受荷地表沉降情况。

图14是不同短桩间距(无加固措施及桩间距s＝0.6、0.8、1.0、1.2m)时受荷地表沉降情况。

图15是不同短桩桩径(无加固措施及桩径d＝0.2、0.3、0.4、0.5m)受荷位置中心以下土体竖向沉降值。

图16是不同短桩桩长(无加固措施及桩长L＝1.0、1.5、2.0、2.5m)受荷位置中心以下土体竖向沉降值。

图17是不同短桩桩间距(无加固措施及桩间距s＝0.6、0.8、1.0、1.2m)受荷位置中心以下土体竖向沉降值。

图中：1.加筋铣刨料短桩，2.土工加筋材料1，3.防水土工膜，4.第一铣刨料褥垫层，5.土工加筋材料2，6.第二铣刨料褥垫层，7.重型施工机械，8.基坑支护构件，9.冲积软土层，10.左幅基坑支护构件位置，11.铣刨料褥垫层，12.加筋铣刨料短桩桩位，13.即将拆除道路，14.左幅被加固工作场地，15.右幅被加固工作场地，16.基坑开挖范围，17.右幅基坑支护构件位置，18.第一遍铣刨料短桩成孔及成桩，19.第二遍铣刨料短桩成孔及成桩，20.铣刨料短桩成桩顺序路线。21.加筋铣刨料短桩模型，22.软土层模型，23.粉质黏土层模型，24.第一铣刨料褥垫层模型，25.第二铣刨料褥垫层模型，26.土工加筋材料，27.受荷位置。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件或它们的组合。

术语解释：

1)铣刨料：通过铣刨机对旧路面的基层与面层进行铣削破碎，路面被铣削出的颗粒称为铣刨料，一般可用于现场换填或回收利用,主要成分为沥青混凝土。

2)加筋：在土中增加土工格栅等土工加筋材料，使土体能在平行于筋体方向获得与筋体相适应的粘聚力，使得土体与加筋体形成复合整体，土体在加筋体的约束下其强度显著提高。

3)加筋铣刨料短桩：在钻孔中放入土工加筋材料后灌注铣刨所形成的竖向增强体，其桩径宜为0.3m～0.4m，桩长宜为1.0m～1.5m,桩间距宜为1.0～1.2m。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法。该方法适用于冲积软土地层沿既有道路下方采用明挖法修建地下交通工程时，对基坑周围坡顶施工机械及堆载区域的快速加固处理，尤其是位于软土及高水位粉土及粉质黏土等场地下的此类地下通道工程的基坑工程之中。

冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固方法的工作场地见图1，冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固方法施工采用铣刨机对即将拆除的既有道路进行铣削作业，产出大量散体废弃沥青混凝土碎渣(铣刨料)；在被加固工作场地进行机械钻孔或人工成孔，在孔内置入土工加筋材料制成的侧壁；之后在孔内灌入铣刨料形成加筋铣刨料短桩，加筋铣刨料短桩可以为上部褥垫层提供支撑；所有短桩施工完成后，在待加固区域表面铺设第一层土工加筋材料及防水土工膜，并布设铣刨料碾压密实形成第一褥垫层，再与其上布设第二层土工加筋材料及铣刨料压实形成第二褥垫层。因作为对施工工作场地的临时加固，考虑工程造价难以使用常规复合地基处理方式，且施工荷载远小于建筑结构荷载，常规地基处理方式形成的增强体刚度过大，可能对后期基坑开挖造成不便。

通过密集设置被土工加筋材料包裹的铣刨料作为灌注材料的短桩作为竖向增强体，相比于普通换填法及浇筑临时工作场地法，加筋铣刨料短桩中填充的铣刨料受到土工加筋材料侧壁的约束，使短桩具有更高的承载能力。加筋铣刨料短桩可更为分散的将上部荷载传导至下层土体，同时加筋铣刨料短桩可有效的对其上部褥垫层进行支撑形成受力协同体系，可使上部褥垫层承担更大的荷载。此外，短桩形成的加固阵列对下部软弱土体形成了纵向加筋体系，辅助土体进行承载上部荷载。此外，通过施做短桩，规避了使用传统长尺寸竖向增强体进行加固时的高成本以及对不良地层的扰动，短桩由于用料少，施工时不使用大型施工机具，有效提高了施工效率。

在加筋铣刨料短桩桩顶设置褥垫层，褥垫层中通过土工加筋材料对铣刨料的水平向约束极大增强了铣刨料的承载能力，并在相同荷载下相比于直接换填砂石产生的变形更小；由于在褥垫层下铺设了防水土工膜，切断了地表泥浆或降水等的垂直渗流通道，避免了褥垫层以下土体的遇水软化丧失强度，从而提高了加固的可靠性；此外，由于未使用任何胶结措施，加固工作场地完成设计使用需求后便于开挖清理，无需强力破碎，减小了对基坑顶部土体的扰动，有利于基坑保持稳定性，保障了施工安全。

冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固方法主要由以下几部分组成：加筋铣刨料短桩1；第一土工加筋材料层2；防水土工膜3；第一铣刨料褥垫层4；第二土工加筋材料层5；第二铣刨料褥垫层6。加固后的工作场地可供例如多轴止水帷幕搅拌机、桩孔钻机、混凝土运输车、吊车等重型施工机械7的工作与停放。铣刨料加筋快速加固工作场地边缘距基坑最外侧支护结构8的距离宜为0.3～0.5m。

加固工作场地可布置于基坑未来施工基坑支护结构位置与既有道路之间，所加固场地的长度及宽度根据施工机械的工作需求确定。

主要工艺流程图见图3。

施工步骤如下：

1)施工准备

①编制专项施工方案，根据工程地质勘察报告、施工图纸及规范要求，确定所需处理的被加固区域，即将拆除道路、被加固工作场地及基坑待施支护结构位置见图2。并根据现场情况拟定短桩间距、处理深度、充盈系数、土工加筋材料规格及数量、褥垫层厚度及碾压次数等；

②协调准备好所需设备，确定铣刨机、钻机、轻型压路机、运输车辆等机械的型号及数量；

③确定好被铣刨的旧路面位置，拟定沥青混凝土碎渣级配，并计算所需沥青混凝土铣刨料数量。

2)施工参数确定

要求操作人员掌握技术参数、工艺流程与操作要点，确定好被加固工作场地的范围、短桩间距、处理深度、充盈系数、土工加筋材料规格及数量、褥垫层厚度及碾压次数、铣刨路面位置及产渣级配、数量等施工参数。

3)铣刨机铣刨路面产渣及运输

①施工范围放样：使用全站仪进行测量，用白灰放出铣刨控制边线；

②铣刨机在起点沿着一测摆正就位，根据自卸汽车的装载斗高度调整好铣刨机出料口高度。自卸汽车停在铣刨机的正前方等待接收铣刨料；

③启动铣刨机，由两位技术人员操作左右两边的铣刨深度控制仪，铣刨深度调整为设计深度，调整完毕后，由操作手进行铣刨操作；

④铣刨过程中，前方由专人指挥自卸汽车向前移动，以免铣刨机的出料传送带与自卸汽车碰撞，同时观察车厢是否装满，装满后指挥铣刨机停止输出铣刨料，指挥下一辆自卸汽车就位继续接收铣刨料，同时指挥铣刨机掉头或倒车工作。

4)现场预加固工作面整平

在进行人工洛阳铲成孔或机械进场前，将预加固工作场地采用轻型压路机等机械进行简单整平，以便进行后续步骤。

5)定位放线

①施工前，根据预先确定的钻孔直径及间距，按照正方形布置形式进行布置短桩桩位，既有道路、加固工作场地及基坑支护桩相对位置见下图；

②现场使用RTK每隔5m定间距确定中线控制桩，并使用钢卷尺放出其他点位，并使用白灰或者其他标志物进行标识。

6)钻机成孔

①采用手持式螺旋钻机或其他小型钻机进行成孔作业，成孔直径φ＝0.3～0.4m，桩长1.0～1.5m。产生的渣土装车运出场外妥善处理。如软弱土层含水量过大，钻机钻孔出现缩孔或塌孔，则使用洛阳铲将土掏出；

②加固工作场地短桩钻孔及成施顺序见图4，加筋铣刨料短桩的钻孔、成桩由近基坑支护桩位侧开始，沿基坑边线采取S型路线迂回向外进行钻孔及成桩，钻孔顺序采用“隔一打一”的方式进行施工，先进行第一遍铣刨料短桩成孔及成桩，再进行第二遍铣刨料短桩成孔及成桩，其中加筋铣刨料短柱前后排间距L1为1.0～1.2m，同排横向间距L2为1.0～1.2m。

7)孔内放置土工加筋材料侧壁

现场进行土工加筋材料的加工分割工作，土工加筋材料不宜在现场日光暴晒过久，将土工加筋材料预制为1.5m×(1.1～1.6)m的矩形片状，之后将1.5m长边圈折为圆筒形，圆筒末端采用粘接方式牢固连接，制作完成后将土工加筋材料侧壁下放至孔洞中(见图7)，不能有褶皱、破损。

8)孔内灌注铣刨料形成加筋短柱

①铣刨料在填筑前应进行检查其含泥量，是否含有植物残体及其他垃圾，铣刨料应尽量级配良好，如大量使用铣刨料可进行现场筛分，再配置人工级配的铣刨料进行灌注；

②向短桩桩孔中灌注铣刨料前应检查桩位、填料量、标高、垂直度及填料量，桩内填充的铣刨料按照充盈系数1.1进行备料；

③使用平斗车向孔内进行铣刨料定量下料，每层下料厚度为20～30cm；使用自动提升夯实机夯实铣刨料，分层回填夯实，压实系数不小于0.95。施工过程中，设专人检查成孔及回填夯实质量，并做好记录以备检查。

9)铺设土工加筋材料1及防水土工膜

在加筋铣刨料短桩施工完成后，在其上首先进行土工加筋材料1的铺设，优选地可使用三向玻璃纤维土工格栅。铺设时土工加筋材料应张紧，避免褶皱、扭曲或坑洼，土工加筋材料的拼接采用搭接法，搭接宽度不小于30cm，横向两端的锚固长度不小于1.5m。土工加筋材料1铺设完毕后，在其上铺设防水土工膜，防水土工膜于现场进行热焊连接，优选地尽量使用大尺寸防水土工膜以避免连接接缝过多并减小现场施工的工作量。

10)铺设铣刨料碾压形成第一铣刨料褥垫层

①在防水土工膜施工完毕后，虚铺厚度为13cm左右的铣刨料，所使用的铣刨料与加筋铣刨料短桩材质相同即可；采用自卸汽车沿被加固工作场地两侧边缘倾卸铣刨料，卸料高度不超过1m，以免造成地基超载；卸料后立即摊铺，以免地层因长时间卸载引起沉陷，虚铺从土工加筋材料层两侧向中间推进。虚铺后采用静力压实，使其压实度达到规范要求。桩间土含水量较高时，注意监测施工扰动对桩间土的影响，以免产生橡皮土。

②在第一层铣刨料铺设碾压完毕形成第一铣刨料褥垫层后，在其上铺设土工加筋材料2，铺设要求同土工加筋材料1；铺设完毕后，在其上虚铺厚13cm左右的铣刨料，虚铺过程同第一层铣刨料；虚铺后采用轻型压路机进行碾压至设计厚度，铣刨料褥垫层的两次铣刨料碾压其夯填度均应小于0.9cm，用水准仪进行测量控制。

11)地基处理效果检测

加固完成后的表观效果见图10，加固场地加固处理完成后需要进行地基承载力检验。加固后工作场地可进行弯沉试验对被加固工作场地进行检测，试验值应符合相关规定要求。也可采用静载荷试验和重型动力触探进行地基承载力检测，检测时间、检验点的数量满足设计及规范要求。

最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

为探求立体加筋体系的合理的桩径、桩长及桩间距，对本发明所述实施例进行了数值模拟，模拟在不同桩长、桩径、布置间距下的地表及荷载作用中心点的沉降情况，其中典型模型见图11。模型整体几何尺寸为15m×10m，褥垫层分为两层，每层厚度30cm，在两层之间设置模拟土工加筋材料，模型材料参数如下：①上层软土：厚度4m，c＝10kPa，φ＝5°，弹性模量0.8MPa，泊松比0.35，重度18KN/m³；②下层粉质黏土：厚度10.4m，c＝30kPa，φ＝20°，弹性模量10MPa，泊松比0.3，重度18.5KN/；③桩体及褥垫层铣刨料：c＝0.1kPa，φ＝40弹性模量40MPa，泊松比0.15，重度18.5KN/m³；④土体加筋材料：弹性模量26MPa，泊松比0.33，重度5KN/m³。

模型的分析工况分为：

①不同桩长，取桩径0.3m、桩间距1.0m，桩长分别为1.0m、1.5m、2.0m、2.5m；

②不同桩径，取桩间距1.0m、桩长1.5m，桩径分别为0.2m、0.3m、0.4m、0.5m；

③不同桩距，取桩径0.3m、桩长1.5m，桩间距分别为0.6m、0.8m、1.0m、1.2m。模型在平衡地应力后进行加载模拟作用于地表的施工荷载，加载方式为在模型中心0.5m×0.5m的区域内施加竖向的100kPa压力。

所得出的不同工况下的地表及荷载作用中心点的沉降情况见图12～17。从图中可见，立体加筋体系对地表沉降具有显著改善，减少了荷载作用时土体的总沉降量以及地表不同位置处的差异沉降。从模拟结果可知，桩径在大于0.3m时，对沉降情况的改善性价比逐渐降低，从经济性与功能性上考虑，加筋铣刨料短桩的桩径宜取0.3m～0.4m；随着桩长的增加，沉降值逐渐减小，但随着桩长的增加施工难度以及施工成本急剧提升。因此，加筋铣刨料短桩的桩长结合多种因素综合考虑时宜取1.0～1.5m；从模拟结果可知，桩间距对沉降的影响较小，从施工成本与效率的角度考虑，桩间距宜取为1.0～1.2m。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构，其特征在于：包括插装在基坑坡顶且由旧路面铣刨料制作的加筋铣刨料短桩，在加筋铣刨料短桩的顶部铺设第一土工加筋材料层，在第一层土工加筋材料上铺设至少一层防水土工膜，在防水土工膜上铺设有第一铣刨料褥垫层；在第一铣刨料褥垫层上铺设有第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设有第二铣刨料褥垫层。

2.如权利要求1所述的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构，其特征在于：所述的加筋铣刨料短桩包括圆筒状的土工加筋侧壁，在所述的土工加筋侧壁内填筑有夯实的铣刨料。

3.如权利要求1所述的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构，其特征在于：所述的第一土工加筋材料层采用三向玻璃纤维土工格栅，相邻的三向玻璃纤维土工格栅之间采用搭接在一起。

4.如权利要求1所述的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构，其特征在于：所述第一铣刨料褥垫层、第二铣刨料褥垫层采用的铣刨料材质与加筋铣刨料短桩内的铣刨料材质相同。

5.如权利要求1-4任一所述的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

步骤1确定被加固区域，在被加固区域钻机成孔；

步骤2在孔内放置圆筒状的土工加筋材料侧壁；

步骤3在土工加筋材料侧壁内灌注旧路面铣刨料，并压实形成加筋短柱；

步骤4在加筋铣刨料短桩施工完成后，在其上首先进行第一土工加筋材料层的铺设；在第一土工加筋材料层铺设完毕后，在其上铺设防水土工膜；

步骤5在防水土工膜上铺设第一层铣刨料，且铺完第一层铣刨料后，进行压实形成第一铣刨料褥垫层，在第一铣刨料褥垫层上铺设第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设第二层铣刨料，且铺完第二层铣刨料后，进行压实形成第二铣刨料褥垫层。

6.如权利要求5所述的冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：步骤2的具体步骤如下：将土工加筋材料加工为的矩形片状，之后将长边圈折为圆筒形，圆筒末端采用粘接方式连接，制作完成后将土工加筋材料侧壁下放至孔洞中。

7.如权利要求5所述冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：所述的铣刨料填筑时，一层一层填筑；然后夯实铣刨料，分层回填夯实。

8.如权利要求5所述冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：步骤4中，铺设第一土工加筋材料层时，张紧第一土工加筋材料层，第一土工加筋材料层的拼接采用搭接法；第一土工加筋材料层铺设完毕后，其上铺设防水土工膜，防水土工膜于现场进行热焊连接。

9.如权利要求5所述冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：步骤5中，在防水土工膜施工完毕后，沿被加固工作场地两侧边缘倾卸第一层铣刨料；卸料后摊铺，摊铺从土工加筋材料层两侧向中间推进；摊铺后压实，使其压实度达到规范要求；在第一层铣刨料铺设碾压完毕后，在其上铺设第二土工加筋材料层；铺设完毕后，在其上虚铺厚第二层铣刨料，虚铺过程同第一层铣刨料；虚铺后进行碾压至设计厚度。

10.如权利要求9所述冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构的施工方法，其特征在于：铣刨料褥垫层的两次铣刨料碾压其夯填度均应小于设定值，用水准仪进行测量控制。

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