[发明专利]一种桩承式软土路基加固结构和加固方法

说明书

本发明公开了一种桩承式软土路基加固结构和加固方法，所述桩承式软土路基加固结构包括：包括自上而下依次设置的：固化淤泥填筑路堤层；三维土工格室加筋垫层，由磷酸钾镁水泥固化淤泥填充三维土工格室形成；浅部软土固化层，由土壤固化剂原位搅拌软土固化形成；水泥搅拌桩群的桩承结构；和持力层；所述水泥搅拌桩群的桩承结构的上端伸入所述浅部软土固化层，下端伸入所述持力层。本发明基于就地取材、以废治废理念，引入淤泥环保固化技术，通过浅层桩间土原位固化、水泥搅拌桩群作为桩承结构、三维土工格室代替二维土工格栅、淤泥固化土作为加筋垫层填充材料及路基填料等方式，具备提高筋土界面摩擦力、控制不均匀沉降、防止侧向变形等突出优势。

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，特别涉及一种桩承式软土路基加固结构和加固方法。

背景技术

随着我国经济社会飞速发展，高速公路和铁路作为公共基础设施得到大力发展，进入快速发展期。然而，高速公路、铁路等基础设施的建设，需要穿越淤泥、淤泥质土、素填土、粉土、黄土、泥炭土等软弱土层，因此常面临地基承载力不足、沉降量或不均匀沉降过大、侧向变形过大、整体或局部失稳等问题。桩承式加筋路堤具有施工工期短、填土后无需进行等载预压、处理效果好等特点，近年来被广泛用于特殊土地区公路路基的拓宽工程、新建公路和铁路的路堤工程等。然而，对于深厚软土的处理通常优先采用刚性桩处理，但刚性桩需要大型运输、机械设备进行运输施工，造价远高于柔性桩，同时产生土拱效应和挤土效应，存在筋材与土体的界面摩阻力有限、荷载传递能力有限，路堤失稳和不均匀沉降问题仍可能发生等系列问题。

因此，为了克服上述技术问题，有必要开发一种新型桩承式软土路基加固结构和加固方法。

发明内容

本发明目的是提供一种桩承式软土路基加固结构和加固方法，基于就地取材、以废治废理念，引入淤泥环保固化技术，通过浅层桩间土原位固化、水泥搅拌桩群作为桩承结构、三维土工格室代替二维土工格栅、淤泥固化土作为加筋垫层填充材料及路基填料等多种方式，结构设计合理、经济环保节能，可提高筋土界面摩擦力、控制不均匀沉降、防止侧向变形，并在一定程度上解决交通工程建设所需的巨量建材资源，以及疏浚淤泥所带来的环境污染及占用土地资源等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在本发明的第一方面，提供了一种桩承式软土路基加固结构，包括：

固化淤泥填筑路堤层；

三维土工格室加筋垫层，由磷酸钾镁水泥固化淤泥填充三维土工格室形成；

浅部软土固化层，由土壤固化剂原位搅拌软土固化形成；

水泥搅拌桩群的桩承结构；

和持力层；

其中，所述水泥搅拌桩群的桩承结构的上端伸入所述浅部软土固化层，所述水泥搅拌桩群的桩承结构的下端伸入所述持力层。

进一步地，所述三维土工格室加筋垫层包括：

三维土工格室；

和填充于所述三维土工格室的填充层：包括填充于所述三维土工格室下层的磷酸钾镁水泥固化淤泥，和填充于所述三维土工格室上层的碎石垫层。

进一步地，所述磷酸钾镁水泥固化淤泥为磷酸钾镁水泥和淤泥混合而成，所述淤泥的含水率为30～50％，磷酸钾镁水泥的含量为5～10％。

进一步地，所述浅部软土固化层的深度为0.8～1.2m。

进一步地，所述土壤固化剂以质量分数计包括：磷酸钾镁水泥75％～90％、粉煤灰5～15％和硅灰5～10％混合而成，所述土壤固化剂的掺量为5～10wt％；