一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，适用于软基工后沉降超限治理工程，包括布袋桩体、管端与管顶定位套、钢筋卡盘、堵头、临时绑扎带等结构，通过道路运营期在路基两侧斜孔设置布袋注浆桩，利用其隔离、膨胀特性，对路基结构整体进行变形调整。本发明专利技术能够充分发挥注浆效能，减少注浆损失、治理过程可控、风险小、成本低，注浆过程对自然地层环境影响小，符合环保施工原则，能够安全有效的解决软土地区工后沉降超限问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法
本专利技术属于路基工后沉降超限治理技术，特别涉及一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法。
技术介绍
随着我国公、铁路的大批建设及投入运营，软土地区路基工后沉降超限问题逐年增多，严重影响行车安全性与舒适性，原因主要在于软土的高含水率和高压缩性。现有通过花管注浆进行沉降治理的方案中，不仅需要额外增加旋喷桩设备进行帷幕施工，同时在注浆过程中存在极大的浪费，在遇到地下水径流、底层空洞、土层裂隙较小渗透路径不畅等地区，花管注浆效果会大大降低。因此，目前亟需一种既能有效解决道路工程运营期的工后沉降问题，同时在处理过程中能够做到资源最大化利用，且工程适用性好，对行车与自然环境的影响较小的软基沉降超限治理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，能够充分发挥注浆效能，减少注浆损失、治理过程可控、风险小、成本低，注浆过程对自然地层环境影响小，符合环保施工原则，能够因地制宜、控制精准、安全有效的解决工后沉降超限问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，方法步骤如下：步骤1、利用路基沉降监测仪对运营阶段需要治理的道路工程沿线路基结构进行沉降检测与超限情况统计，据此对超限路段进行施工工点定位，同时对路基结构和地基处理桩体的受力与稳定性进行分析，确保后期注浆施工过程的安全；步骤2、基于路基结构沉降检测结果，进行注浆参数、孔位布置、钻孔深度与角度以及材料损耗的初步设计与计算；步骤3、在正式注浆施工阶段之前，对需要治理的路基结构两侧进行场地整平、孔位布设，在钻机就位后设置钻进角度，进行钻孔作业，在距孔口2~3m放置临时套管；步骤4、钻至设计标高后形成布袋桩孔，将注浆管套入布袋内，两端使用堵头和钢筋卡盘进行封堵，布袋的1/4、1/2及3/4处分别使用临时绑扎带进行捆绑，并置入布袋桩孔中预设位置处；步骤5、注浆施工阶段，取出套管，通过路基结构两侧对称布置的注浆口，使用注浆管对布袋内进行注浆作业，采取“多次少注”，边旋转注浆边缓慢调整注浆管位置的注浆工艺，并基于对路基结构的变形监测结果，动态调整注浆量与注浆速度，以达到最优的治理效果；步骤6、通过路基沉降监测仪的实时沉降监控，当路基结构达到设计标高后，拔出注浆管，并进行布袋封闭和注浆口封堵，最终完成软基沉降超限治理。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：（1）传统花管注浆治理路基沉降时需要额外施工机械在路基两侧施工旋喷桩或搅拌桩作为路基加固和止水帷幕作用，以防止注射浆液最终向路基两侧流失，而本专利技术的斜孔布袋桩可以通过自有机械进行钻孔成桩，形成竖向布袋桩作加固路基作用，同时无需担心治理过程中水泥浆液的流失，不需要额外增加治理过程中的辅助措施，降低了治理成本。（2）在深厚软土地区，传统花管注浆治理过程中，注射的部分水泥浆液最终会流入深厚下卧层或直接流出地表，产生了极大浪费，而本专利技术的斜孔布袋桩在注浆过程中，水泥浆液只会分布于布袋结构内，最大程度的利用注射浆体。（3）传统的花管注浆治理过程中，最终的治理效果与土层结构、渗透路径、土层裂隙关系较大，在遇到土层结构不佳，渗透路径不通畅，土层裂隙较小的地区，花管注浆治理效果会大大降低；而本专利技术的斜孔布袋注浆桩在治理过程中只与自身成桩质量有关，在软土地区可以通过增加注浆量或增大注浆压力进行自由调节治理程度，结合路基顶部变形监测，能够达到最佳的治理效果。（4）本专利技术治理过程中注射浆体由于布袋结构的存在，大大减少水泥浆对周围土体入渗，最大程度的削弱对地下水或地表水环境的影响，具有环保功能且减少后期对环境二次治理过程。（5）本专利技术工法适用于各种地基处理方式路基结构和软弱土层。附图说明图1为本专利技术利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法流程图。图2为本专利技术注浆前斜孔布袋桩横断面布置示意图。图3为本专利技术布袋桩治理特殊路基沉降超限孔位平面示意图。图4为本专利技术布袋注浆前后对比示意图，其中图（a）为布袋注浆前示意图，图（b）为布袋注浆后示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，方法步骤如下：步骤1：参见图2，通过路基沉降监测仪4在公、铁路运营阶段进行路基结构12竖向变形监测，定位工后沉降超过设计标准路段，同时针对治理过程中对路基结构12顶部、坡脚、坡脚后5~10m范围进行监控系统布设，同时对路基结构12和地基处理桩体3的受力与稳定性进行分析，确保后期注浆施工过程的安全；对工后沉降超限路段进行地层信息进行勘测，以便更好的进行步骤2的计算工作。步骤2：通过路基结构12统计的沉降变形数据，同时考虑原有地基处理桩体3结构位置，进行注浆参数、孔位布置、钻孔深度与角度、布袋材料初步设计与计算，以及工程量统计，所述布袋材料选择是当地基处理为一般处理方式时，纵横比大于1/20的卷筒型、一般土工布袋，地基处理方式为复合地基处理时，采用抗拉轻度高，渗透系数低，纵横比为1/30~1/50的卷筒型的高强度土工织物袋2，根据原有地基处理桩体3间距选择合适的布袋桩尺寸，减小对周围桩体的影响，对于盐渍土地区，需采用耐腐蚀性的布袋。步骤3：在正式注浆施工阶段之前，对超限路基结构12两侧进行场地整平、孔位布设，在钻机就位后设置钻进角度，使用普通回旋钻机在软土底层中机械斜向进行钻孔作业，在孔口内一定深度处放置临时套管11，临时套管11应在钻孔过程中放置，长度及位置为孔口向内延伸2~3m，确保注浆口10不会出现坍塌，开孔直径为90mm~200mm，开孔角度及深度根据原有路基宽度及地基处理桩体3长度进行调整，如图3所示，注浆口10的前排孔位位于路基坡脚处。其中对布桩位置和钻孔角度深度的定义，当地基处理为一般处理方式时，布桩应对称均匀布置在治理路段两侧，布孔间距为2~5m，钻孔深度为5~10m，钻孔与竖直方向角度为45°~75°，当地基处理方式为复合地基时，布桩孔间距与复合地基桩体间距一致，根据现场条件对称或非对称布置，钻孔深度为8~15m，钻孔与竖直方向角度为30°~75°。步骤4：参见图4，钻至设计标高后形成布袋桩孔6，将注浆管1套入布袋内，注浆管1与布袋底端使用堵头7封闭，顶端采用钢筋卡盘8固定，所述卡盘7能够控制注浆量与注浆时间，注浆管1开孔处可在管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔，防止产生回灌，中间使用临时绑扎带5进行捆绑，放入步骤3中布置的孔位中。步骤5：注浆施工阶段，取出临时套管11，通过路基结构12两侧对称布置的注浆口10，对于治理路段沿线范围，先外围后内部进行注浆作业，采用跳孔间隔的注浆方式，防止出现串浆，外围注浆压力小，内部注浆压力逐渐增大，减小对未治理段影响，并且可适量加入缓凝剂，防止注浆过程中注浆管1难以拔出。治理期内，针对路基顶部、路基坡脚、坡脚外5~10m范围进行变形检测。上述步骤5中的注浆参数、注浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，其特征在于，方法步骤如下：/n步骤1、利用路基沉降监测仪（4）对运营阶段需要治理的道路工程沿线路基结构进行沉降检测与超限情况统计，据此对超限路段进行施工工点定位，同时对路基结构（12）和地基处理桩体（3）的受力与稳定性进行分析，确保后期注浆施工过程的安全；/n步骤2、基于路基结构（12）沉降检测结果，进行注浆参数、孔位布置、钻孔深度与角度以及材料损耗的初步设计与计算；/n步骤3、在正式注浆施工阶段之前，对需要治理的路基结构（12）两侧进行场地整平、孔位布设，在钻机就位后设置钻进角度，进行钻孔作业，在距孔口2~3m放置临时套管（11）；/n步骤4、钻至设计标高后形成布袋桩孔（6），将注浆管（1）套入布袋内，两端使用堵头（7）和钢筋卡盘（8）进行封堵，布袋的1/4、1/2及3/4处分别使用临时绑扎带（5）进行捆绑，并置入布袋桩孔（6）中预设位置处；/n步骤5、注浆施工阶段，取出套管（11），通过路基结构（12）两侧对称布置的注浆口（10），使用注浆管（1）对布袋内进行注浆作业，采取“多次少注”，边旋转注浆边缓慢调整注浆管（1）位置的注浆工艺，并基于对路基结构（12）的变形监测结果，动态调整注浆量与注浆速度，以达到最优的治理效果；/n步骤6、通过路基沉降监测仪（4）的实时沉降监控，当路基结构（12）达到设计标高后，拔出注浆管（1），并进行布袋封闭和注浆口（10）封堵，最终完成软基沉降超限治理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，其特征在于，方法步骤如下：
步骤1、利用路基沉降监测仪（4）对运营阶段需要治理的道路工程沿线路基结构进行沉降检测与超限情况统计，据此对超限路段进行施工工点定位，同时对路基结构（12）和地基处理桩体（3）的受力与稳定性进行分析，确保后期注浆施工过程的安全；
步骤2、基于路基结构（12）沉降检测结果，进行注浆参数、孔位布置、钻孔深度与角度以及材料损耗的初步设计与计算；
步骤3、在正式注浆施工阶段之前，对需要治理的路基结构（12）两侧进行场地整平、孔位布设，在钻机就位后设置钻进角度，进行钻孔作业，在距孔口2~3m放置临时套管（11）；
步骤4、钻至设计标高后形成布袋桩孔（6），将注浆管（1）套入布袋内，两端使用堵头（7）和钢筋卡盘（8）进行封堵，布袋的1/4、1/2及3/4处分别使用临时绑扎带（5）进行捆绑，并置入布袋桩孔（6）中预设位置处；
步骤5、注浆施工阶段，取出套管（11），通过路基结构（12）两侧对称布置的注浆口（10），使用注浆管（1）对布袋内进行注浆作业，采取“多次少注”，边旋转注浆边缓慢调整注浆管（1）位置的注浆工艺，并基于对路基结构（12）的变形监测结果，动态调整注浆量与注浆速度，以达到最优的治理效果；
步骤6、通过路基沉降监测仪（4）的实时沉降监控，当路基结构（12）达到设计标高后，拔出注浆管（1），并进行布袋封闭和注浆口（10）封堵，最终完成软基沉降超限治理。


2.根据权利要求1所述的利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，其特征在于：所述步骤1中对道路超限情况进行统计，根据超限程度的大小，设计不同的超限治理方案，区别在于布袋桩孔（6）的布置、注浆参数的设定，同时确保注浆过程不会使路基结构（12）出现结构性破坏以及地基处理桩体（3）出现影响桩体承载能力的绕曲变形。


3.根据权利要求1所述的利用斜孔布袋桩治理软基沉降超限的方法，其特征在于：所述步骤2中通过统计的沉降检测结果，同时考虑原有地基处理桩体（3）结构位置，进行注浆口（10）位置布设，注浆参数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊杰，白兰兰，洪雷，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32