一种软路基强化加固的施工方法

技术领域

本发明涉及道路铺设技术领域，尤其是涉及一种软路基强化加固的施工方法。

背景技术

公知的,软路基是指强度低,压缩量较高的软弱土层，软路基形成的原因复杂，下方软土中含水量较大，会造成软路基上的填方及构造物稳定性差且发生沉降，施工时软路基如果处理不得当会影响该公路的稳定性和承载能力，用传统方法来对软路基进行排水加固，耗费的时间长，增加工人的工作时间，费时费力且会影响施工进度。

例如公开号为CN110318385A的中国专利一种软路基强夯施工方法，其通过S1：土质采样检测，S2：路基区域力学分析，S3：夯锤及铺设材料选择和S4：按照夯锤质量梯度按序施工，对软路基进行强夯处理，其在施工中对地表强夯挤压水流排出，难以对地下水进行有效排除，并且在夯实和加压的过程中需要大量大型设备进场施工，也要增加施工单位的经济成本。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种软路基强化加固的施工方法，本发明通过S1、场地测试、S2、施工前期准备、S3、排水固结、S4、二次加固和S5、施工检测，以达到加固软路基，提高路基的稳定性和承载能力的目的。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种软路基强化加固的施工方法，包括以下步骤：

S1、场地测试

进行场地平整，测量地面高度，从路基上方向下垂直打若干孔，提取下层软土层样本，测量软土层实际厚度和范围，并测量具体区域软土层内水分含量；

S2、施工前期准备

根据测量结果，压实路表土层，划分具体施工区域，在各区域内设置沉降观测装置，根据设计要求在各施工区域均匀在地面打孔，并在路基两侧设置排水沟；

S3、排水固结

在各个孔内放置软路基固结装置，通过软路基固结装置对路基下软土层进行排水，使路基下软土层含水量降低，加速路基下软土层固结，然后将排出的水通过路基两侧排水沟排出；

S4、二次加固

路基下软土层固结后取出各个孔内的软路基固结装置，向地面孔洞内填埋强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料进行加固，并夯实地表土层；

S5、施工检测

检测地表回弹量，根据实际检测数据进行验收，符合标准后验收通过，未达到标准，返回S3进行再次加固。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种软路基固结装置，所述装置包括固定装置、集水装置、排水装置和限位装置，固定装置的上方设有集水装置，集水装置下端与固定装置连接，集水装置在固定装置上方旋转，集水装置的上端设有限位转置，集水装置内设有排水装置。

所述固定装置由第一椎体、第一轴承和底板构成，第一椎体为圆锥型结构，第一椎体的上底面设有第一轴承，第一轴承外圈的下底面与第一椎体的底面相连接，第一轴承内圈的内部面设有底板，底板为圆柱型结构，底板侧面的下端与第一轴承内圈的内部面相连接，第一椎体、第一轴承和底板为同一中心轴线。

所述集水装置由集水管、限位板、挤压装置和充气装置构成，集水管为空心圆柱型结构，集水管的下端的内壁与底板侧面的上端相连接，集水管与底板为同一中心轴线，集水管的侧面均匀分布有第一进水槽，第一进水槽贯穿集水管的侧面与内壁，第一进水槽轴向设置在集水管的侧面，各第一进水槽上均设有限位板，集水管的侧面设有挤压装置，集水管的上方设有充气装置。

所述限位板为长方型结构，限位板轴向设置在集水管的侧面，限位板的侧面与集水管的侧面相连接，限位板上设有第二进水槽，第二进水槽轴向设置在限位板上，第二进水槽贯穿限位板与集水管连接的侧面和与其相对的另一侧面，第二进水槽与第一进水槽相连通，第二进水槽内设有滤网，滤网的侧面与第二进水槽的内壁相连接，各限位板之间均设有挤压装置。

所述挤压装置由气囊、挤压板和挡板构成，气囊轴向设置在相邻两限位板之间，气囊的一侧与集水管的侧面相连接，气囊的另一侧设有挤压板，挤压板为弧形结构，挤压板与集水管平行设置，挤压板的内凹面与气囊的侧面相连接，挤压板的两侧对称设有两个卡槽，卡槽轴向设置在挤压板的侧面，相邻挤压板之间设有挡板。

所述挡板为弧形结构，挡板与挤压板平行设置，挡板的一侧设置在挤压板一侧的卡槽内，挡板的另一侧设置在相邻挤压板对应的卡槽内。

所述充气装置由固定板、导流环、分流管和进气管构成，固定板为圆柱型结构，固定板的下部面与集水管的上部面相连接，固定板的下部面设有导流环，导流环为中空圆环形结构，导流环设置在集水管内，导流环的上部面与固定板的下部面相连接，导流环的下部面分布有分流管，分流管与下方气囊对应设置，分流管的上端穿过导流环的下部面与导流环连通，分流管的下端穿过气囊的上部面与气囊连通，固定板的上方设有进气管，进气管的下端穿过固定板与导流环的上部面与导流环连通。

所述排水装置由抽水管、转盘、固定杆和支撑杆构成，抽水管为空心圆柱型结构，抽水管下端设置在集水管内，抽水管与集水管为同一中心轴线，抽水管的侧面设有转盘，转盘设置自集水管上方，抽水管的与集水管之间均匀分布有固定杆，固定杆的一端与抽水管的侧面相连接，固定杆的另一端与集水管的内壁相连接，抽水管的下部面分布有支撑杆，支撑杆的上端与抽水管的下部面相连接，支撑杆的下端与底板的上部面相连接。

所述限位装置由连接环、连接杆、第二轴承、定位轴和第二椎体构成，连接环为圆环形结构，连接环设置在集水管与转盘之间，连接环内设有第二轴承，第二轴承套在抽水管上，第二轴承内圈的内部面与抽水管的侧面相连接，连接环与第二轴承之间均匀分布有连接杆，连接杆一端与连接环的内壁相连接，连接杆的另一端与第二轴承外圈的外部面相连接，连接环的下部面分布有定位轴，定位轴的上部面与连接环的下部面相连接，定位轴的下部面设有第二椎体。

本发明所述的一种软路基强化加固的施工方法，本发明实用性强，使用起来非常的方便，通过进行场地测试和施工前期准备，掌握施工地点实际状况，科学有效进行后期作业；通过排水固结和二次加固排除路基下软土层多余水分，并对排水后土层进行加固，提高路基支撑力；通过进行施工后检测，排除施工隐患，提高安全性；在排水固结时使用软路基固结装置，高效排出土层内水分，提高施工质量，通过在软路基固结装置上设置挤压装置，既快速排出土层内水分，也使得土层内土壤更加紧致稳固；通过设置排水装置可以快速排出挤压出的水分，提高排水效率，并且软路基固结装置可以重复利用，避免浪费和环境污染。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的固定装置截面图；

图3为本发明的挤压板、气囊和挡板连接示意图；

图4为本发明的集水管与限位板连接示意图；

图5为本发明的固定板、导流环连接示意图；

图6为本发明的限位装置立体结构示意图；

图7为本发明的排水装置立体结构示意图；

图8为本发明的施工方法流程简图；

图中：1、固定装置；101、第一椎体；102、第一轴承；103、底板；2、集水装置；201、集水管；202、限位板；203、第一进水槽；204、第二进水槽；205、滤网；206、气囊；207、挤压板；208、卡槽；209、挡板；210、固定板；211、导流环；212、分流管；213、进气管；3、排水装置；301、抽水管；302、转盘；303、固定杆；304、支撑杆；4、限位装置；401、连接环；402、连接杆；403、第二轴承；404、定位轴；405、第二椎体。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

结合附图1～8一种软路基强化加固的施工方法，包括以下步骤：

S1、场地测试

进行场地平整，测量地面高度，从路基上方向下垂直打若干孔，提取下层软土层样本，测量软土层实际厚度和范围，并测量具体区域软土层内水分含量；

S2、施工前期准备

根据测量结果，压实路表土层，划分具体施工区域，在各区域内设置沉降观测装置，根据设计要求在各施工区域均匀在地面打孔，并在路基两侧设置排水沟；

S3、排水固结

在各个孔内放置软路基固结装置，通过软路基固结装置对路基下软土层进行排水，使路基下软土层含水量降低，加速路基下软土层固结，然后将排出的水通过路基两侧排水沟排出；

S4、二次加固

路基下软土层固结后取出各个孔内的软路基固结装置，向地面孔洞内填埋强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料进行加固，并夯实地表土层；

S5、施工检测

检测地表回弹量，根据实际检测数据进行验收，符合标准后验收通过，未达到标准，返回S3进行再次加固。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种软路基固结装置，所述装置包括固定装置1、集水装置2、排水装置3和限位装置4，固定装置1的上方设有集水装置2，集水装置2下端与固定装置1连接，集水装置2在固定装置1上方旋转，集水装置2的上端设有限位转置4，集水装置2内设有排水装置3。

所述固定装置1由第一椎体101、第一轴承102和底板103构成，第一椎体101为圆锥型结构，第一椎体101的上底面设有第一轴承102，第一轴承102外圈的下底面与第一椎体101的底面相连接，第一轴承102内圈的内部面设有底板103，底板103为圆柱型结构，底板103侧面的下端与第一轴承102内圈的内部面相连接，第一椎体101、第一轴承102和底板103为同一中心轴线，第一椎体101插入下方地面，避免集水装置2转动时产生晃动。

所述集水装置2由集水管201、限位板202、挤压装置和充气装置构成，集水管201为空心圆柱型结构，集水管201的下端的内壁与底板103侧面的上端相连接，集水管201与底板103为同一中心轴线，集水管201的侧面均匀分布有第一进水槽203，第一进水槽203贯穿集水管201的侧面与内壁，第一进水槽203轴向设置在集水管201的侧面，各第一进水槽203上均设有限位板202，集水管201的侧面设有挤压装置，集水管201的上方设有充气装置。

所述限位板202为长方型结构，限位板202轴向设置在集水管201的侧面，限位板202的侧面与集水管201的侧面相连接，限位板202上设有第二进水槽204，第二进水槽204轴向设置在限位板202上，第二进水槽204贯穿限位板202与集水管201连接的侧面和与其相对的另一侧面，第二进水槽204与第一进水槽203相连通，软土层内水分通过第一进水槽203和第二进水槽204进入集水管201内,便于水分收集，第二进水槽204内设有滤网205，滤网205的侧面与第二进水槽204的内壁相连接，滤网205对土壤颗粒物进行过滤，避免第一进水槽203和第二进水槽204堵塞，各限位板202之间均设有挤压装置。

所述挤压装置由气囊206、挤压板207和挡板209构成，气囊206轴向设置在相邻两限位板202之间，气囊206的一侧与集水管201的侧面相连接，气囊206的另一侧设有挤压板207，挤压板207为弧形结构，挤压板207与集水管201平行设置，挤压板207的内凹面与气囊206的侧面相连接，挤压板207挤压软土层内壁水分，加速软土层固结，挤压板207的两侧对称设有两个卡槽208，卡槽208轴向设置在挤压板207的侧面，相邻挤压板207之间设有挡板209。

所述挡板209为弧形结构，挡板209与挤压板207平行设置，挡板209的一侧设置在挤压板207一侧的卡槽208内，挡板209的另一侧设置在相邻挤压板207对应的卡槽208内，挡板209在集水装置2进入地面预设孔时，防止孔壁上泥土卡进相邻两挤压板207之间造成的第一进水槽203和第二进水槽204堵塞。

所述充气装置由固定板210、导流环211、分流管212和进气管213构成，固定板210为圆柱型结构，固定板210的下部面与集水管201的上部面相连接，固定板210的下部面设有导流环211，导流环211为中空圆环形结构，导流环211设置在集水管201内，导流环211的上部面与固定板210的下部面相连接，导流环211的下部面分布有分流管212，分流管212与下方气囊206对应设置，分流管212的上端穿过导流环211的下部面与导流环211连通，分流管212的下端穿过气囊206的上部面与气囊206连通，固定板210的上方设有进气管213，进气管213的下端穿过固定板210与导流环211的上部面与导流环211连通。

所述排水装置3由抽水管301、转盘302、固定杆303和支撑杆304构成，抽水管301为空心圆柱型结构，抽水管301下端设置在集水管201内，抽水管301与集水管201为同一中心轴线，抽水管301的侧面设有转盘302，转盘302设置自集水管201上方，抽水管301的与集水管201之间均匀分布有固定杆303，固定杆303的一端与抽水管301的侧面相连接，固定杆303的另一端与集水管201的内壁相连接，抽水管301的下部面分布有支撑杆304，支撑杆304的上端与抽水管301的下部面相连接，支撑杆304的下端与底板103的上部面相连接，集水管201内存水通过各个支撑杆304之间空隙进如抽水管301内，方便从集水管201内将水排出。

所述限位装置由连接环401、连接杆402、第二轴承403、定位轴404和第二椎体405构成，连接环401为圆环形结构，连接环401设置在集水管201与转盘302之间，连接环401内设有第二轴承403，第二轴承403套在抽水管301上，第二轴承403内圈的内部面与抽水管301的侧面相连接，连接环401与第二轴承403之间均匀分布有连接杆402，连接杆402一端与连接环401的内壁相连接，连接杆402的另一端与第二轴承403外圈的外部面相连接，连接环401的下部面分布有定位轴404，定位轴404的上部面与连接环401的下部面相连接，定位轴404的下部面设有第二椎体405，定位轴404和第二椎体405插入洞口周围泥土内，给集水装置2转动时提供固定点，同时也避免集水装置2在孔洞内晃动造成转动不顺畅。

实施例所述的一种软路基强化加固的施工方法，首先进行场地测试，施工人员进行场地平整，测量地面高度，从路基上方向下垂直打若干孔，提取下层软土层样本，测量软土层实际厚度和范围，并测量具体区域软土层内水分含量，其次进行施工前期准备，根据测量结果，压实路表土层，划分具体施工区域，在各区域内设置沉降观测装置，根据设计要求在各施工区域均匀在地面打孔，并在路基两侧设置排水沟，然后进行排水固结，在各个孔内放置软路基固结装置，将固定装置1朝下插入孔洞内，并使得集水装置2贴在空洞内壁上，向下安装直至第一椎体101插入空洞下方的泥土内，并使得限位装置4的定位轴404与第二椎体405插入孔洞口周围的泥土内，从上方将各个挡板209从挤压板207之间抽出，将第二进水槽204露出，方便孔洞内壁上的水流进通过第二进水槽204和第一进水槽203进入集水管201内，滤网205对土壤颗粒物进行过滤，避免第一进水槽203和第二进水槽204堵塞，然后通过进气管213向导流环211内充气，空气通过导流环211上的各个分流管212进入到对应的气囊206内，使得气囊206膨胀将挤压板207向外推出，挤压板207挤压孔洞内壁将软土内含有的水分挤出，转动转盘302使得各个挤压板207转动，更好的对孔洞内壁进行挤压，挤压一段时间后，继续充气使得挤压板207对孔洞内壁产生更大的压力，并转动各个挤压板207，尽量多的将孔洞内的水排出，水进入集水管201后，用水泵连接抽水管301将集水管201内水抽出并通过排水槽排出，排水完毕后将集水装置2从孔洞内壁抽出，通过软路基固结装置对路基下软土层进行排水，使路基下软土层含水量降低，加速路基下软土层固结，然后将排出的水通过路基两侧排水沟排出，然后进行二次加固，路基下软土层固结后取出各个孔内的软路基固结装置，向地面孔洞内填埋强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料进行加固，并夯实地表土层；最后进行施工检测，检测地表回弹量，根据实际检测数据进行验收，符合标准后验收通过，未达到标准，返回S3进行再次加固。

本发明未详述部分为现有技术，尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。