[发明专利]一种基于地下暗拱结构的不良地基加固体系及其加固方法

权利要求书

1.一种基于地下暗拱结构的不良地基加固体系，其特征在于，顺桥向方向设置有多排桩基，相邻两排桩基之间设置有并列的多个拱片，每一拱片由多个顺桥向分布的高喷桩紧密排列形成；

相邻两拱片通过顶部的微弯板连接，多个拱片通过上部微弯板进行连接形成拱圈，共同承担上部荷载，相邻微弯板之间设置有施工缝；

多个拱片沿横桥向方向并列设置，多个拱片在沿横桥向的同一位置处的高喷桩长度相同，对于顺桥向的每一拱片，其高喷桩的长度不同且顺桥向高喷桩的拱轴线为悬链线形式；

所述桩基与拱圈之间进行嵌入式连接，将拱圈两侧的高喷桩打入桩基内部进行刚性连接；

所述微弯板为预制的钢筋混凝土板，下部为拱形；

微弯板设置有纵向受力钢筋和箍筋。

2.根据权利要求1所述的基于地下暗拱结构的不良地基加固体系，其特征在于，拱片的高喷桩桩径为0.6-0.8m。

3.根据权利要求2所述的基于地下暗拱结构的不良地基加固体系，其特征在于，所述拱圈高喷桩的桩体材料选择强度等级大于等于42.5MPa的普通硅酸盐水泥。

4.根据权利要求3所述的基于地下暗拱结构的不良地基加固体系，其特征在于，所述桩基为高喷桩桩基，对于土层厚度小于等于35m、下部有坚实岩层的桩基，将桩底放置在坚实岩层上，对于土层厚度大于35m的桩基，将桩基设置为摩擦桩。

5.一种权利要求4所述的基于地下暗拱结构的不良地基加固体系的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）桩基施工，根据施工设计确定钻孔位置、桩径、桩基的入土深度；

（2）选择组成拱圈的高喷桩直径、沿横桥向的布置数量以及两高喷桩的中心距，进行拱圈的高喷桩施工，拱圈的拱轴线为悬链线；

（3）桩基与拱圈的结合采用嵌入式连接，利用钻机将拱圈两侧的高喷桩打入桩基内部2m深，形成无铰拱结构；

（4）在工厂预制微弯板，在微弯板安装前进行填土，填土完成后安装预制的微弯板，相邻微弯板之间设置施工缝，施工缝内填充混凝土；

（5）在微弯板上进行沥青路面铺筑，加装防撞护栏，路面标志设置。

6.根据权利要求5所述的基于地下暗拱结构的不良地基加固体系的加固方法，其特征在于，所述步骤（2）中高喷桩的施工过程包括：

2.1、平整场地，测量放线；

2.2、确定位置后进行钻孔，钻孔方式选择跳桩施工，将高喷桩进行编号，沿长度方向每隔3个桩为一序列，在同一序列的施工结束后进行下一序列；

2.3、对钻孔进行清孔，清孔后进行水泥喷灌，水泥选择强度大于等于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，密度大于等于500kg/m³，水泥浆体水灰比选择1:1，钻孔时水流压力应从小逐渐加大直至达到预定压力，待钻至指定标高时进行旋喷，旋喷采用双重管喷射，同时喷射水泥浆与空气，喷射泵压力大于等于20MPa，气流压力大于等于0.7MPa；

2.4、施工过程中如发生串浆，立即停止灌浆，待浆体初凝后再继续施工；

2.5、整体施工顺序按照先施工桩基，再施工两侧拱片，最后从两侧依次进行其余拱片的施工。