CN114508090B - 一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其施工特点是对下覆杂填土及未处治软弱地基综合处治，为避免杂填土处治过程中对桩基造成安全隐患，利用桩基周围一定范围内土体保留、旋喷桩软基加固和范围外杂填土换填的综合处治方式，确保加固地基的强度，对不同杂填土覆盖深度，给予四组处治措施，其施工方法的实施主要包括：确定杂填土深度、桩基保护范围拟定、旋喷桩施工、杂填土清除以及挖除填方再填筑。本发明设计合理，施工简单，经济效益显著，加固效果明显，有利于确保此类上层高速路桥梁桩基与底层道路非同步施工的安全稳定，避免对上层高架桥梁桩、柱造成损坏。

Description

一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，具体来说是一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法。
背景技术
随着城市高速交通建设的快速发展，上层高速路与底层道路的组合路段也随之逐年增多。受限于施工工艺，高架桥与底层道路的施工进度常常难以协调一致，上层高速路桥梁桩基常在底层道路施工开始前完成，且其大部分系梁或承台高于原地面线，特别的，此类施工路段多填筑有施工便道及桥梁施工平台，且各段填方下方多含未处治软弱地基，更有甚者，填方的填料为前期施工的弃填土未经处治，其不均匀性、高压缩性尚不能作为道路路基。因此，对于此类特殊的工程问题，需对既有填方及地基综合处治，必须给出一种底层道路杂填土处治方法，提高路基土体的承载能力，同时避免开挖使系梁与底部桩基外露与悬空，可能对桩基稳定造成的不利影响。
目前针对此类工程的杂填土处治方法，最常采用直接清除原有道路上的所有杂填土，处治软基后，按道路设计标高，采用合格填料重新进行填筑。但由于上层高架桥梁桩基施工完成较早，直接清除系梁与桩基周围的杂填土，可能对桩基的稳定造成不利影响，如填土卸荷导致的桩基承载力下降、机械开挖对桩基的外力扰动、填料重新填筑再次引起的桩侧负摩阻力等。
发明内容
针对现有杂填土处治方法的不足，本发明的目的是提供一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其施工特点是为避免杂填土处置过程中对桩基造成安全隐患，利用桩基周围一定范围内土体保留、旋喷桩软基加固和范围外杂填土换填的方式，确保加固地基的强度。
本发明提出的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，具体处治方法如下：
一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，包括：基于下覆待处治杂填土厚度，确定桩基保护范围，进而因地制宜，采用不同的杂填土综合处治措施，其中 r表示上层高架桥桩基半径：
措施1，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度不大于1.5 r时，直接全部挖除杂填土，按路基各部位要求重新填筑；
措施2，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于1.5 r，不大于3 r时，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩两侧3 r范围内土体采用旋喷桩加固；旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域的杂填土，开挖过程中桩基保护范围旋喷桩侧采用直立开挖，顺线路侧人非混合车道范围内按1:0.75的临时坡率放坡开挖；再按路基各部位要求重新填筑；
措施3，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于3 r，不大于4.5 r时，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩前后4.5 r范围内土体采用旋喷桩加固，主道范围则横向拉通采用旋喷桩加固；旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域杂填土,开挖过程中，桩基保护范围顶部以下3m采用直立开挖，其下则按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑；临时边坡范围路基填料回填至旋喷桩加固顶面标高后再补打1~2排旋喷桩；
措施4，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于4.5 r时，机动车道外不小于1.0m范围内采用旋喷桩加固，若杂填土高于路床底面，则清除路床底面以上杂填土。
进一步的，在所述措施中，旋喷桩桩径、布设间距以及桩身强度参数依据现场土层参数拟定。
进一步的，在所述措施中，桩基保护范围与杂填土厚度直接关联，杂填土填筑厚度越大，桩基待保护范围越大。
进一步的，在所述措施中，旋喷桩至少需加固至软弱层下0.5m。
进一步的，在所述措施中，杂填土清除时应对称开挖，相对高差不大于1.5m，避免对上层高架桥梁桩、柱产生偏压。
进一步的，在所述措施中，桥梁桩、柱未采用旋喷桩保护部分，杂填土采用小型机械辅以人工开挖，避免对上层高架桥梁桩、柱造成损坏。
进一步的，在所述措施中，采用旋喷桩加固的桥墩两侧范围内土体为人非混合车道范围。
对比已有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）因地制宜，采用不同的杂填土综合处治措施，经济效益显著，极大的节约投资，避免工程材料的浪费；
（2）设计合理，施工简单，利用桩基周围一定范围内土体保留、旋喷桩软基加固和范围外杂填土换填的方式综合处治，处治措施均为工程中常用方法，易于施工；
（3）在桩基周围设置保护范围，较好避免了对桩基的扰动；
（4）采用旋喷桩软基加固除消除或减弱桩基扰动外，也可考虑用于提高路基的稳定性；
（5）加固效果明显，有利于确保此类上层高速路桥梁桩基与底层道路非同步施工的安全稳定。
附图说明
图1为本发明杂填土处治选择方法；
图2为本发明加固处治平面图；
图3为本发明处治代表性断面一；
图4为本发明处治代表性断面二；
图5为本发明处治代表性断面三；
图6为本发明处治代表性断面四。
具体实施方式
为了更加清楚阐述本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中，杂填土处治措施，在满足施工条件时即采用某一措施，无特定的先后顺序。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
本发明提出的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，具体实施方法如下：
如图1-2所示，首先基于下覆待处治杂填土厚度，确定桩基保护范围，进而因地制宜，采用不同的杂填土综合处治措施，其中 r表示上层高架桥桩基半径：
措施1，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度不大于1.5 r时，保护范围 H等于0，直接全部挖除杂填土，按路基各部位要求重新填筑；
具体的，路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖，杂填土采用小型机械辅以人工开挖，避免对上层高架桥梁桩、柱造成损坏，挖除重新填筑部分应尽量避免夯实过程对桩基的影响。
措施2，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于1.5 r，不大于3 r时，保护范围 H等于3 r，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩两侧3 r人非混合车道范围内土体采用双排旋喷桩加固。旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域的杂填土，开挖过程中桩基保护范围旋喷桩侧采用直立开挖，顺线路侧人非混合车道范围内按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑。
具体的，路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖；保护范围内旋喷桩双排交错布置，桩径与桩间距根据下覆土层物理性质拟定，旋喷桩至少需加固至软弱层下0.5m。
措施3，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于3 r，不大于4.5 r时，保护范围 H等于4.5 r，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩前后4.5 r范围，人非混合车道范围内土体采用旋喷桩加固，主道范围则横向拉通采用旋喷桩加固。旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域杂填土,开挖过程中，桩基保护范围顶部以下3m可采用直立开挖，其下则按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑。临时边坡范围路基填料回填至旋喷桩加固顶面标高后在再补打1~2排旋喷桩。
具体的，路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖；保护范围内旋喷桩梅花形布置，桩径与桩间距根据下覆土层物理性质拟定，旋喷桩需加固至软弱层下0.5m。
措施4，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于4.5 r时，采用通铺加固，机动车道外不小于1.0m范围内采用旋喷桩加固，若杂填土高于路床底面，则清除路床底面以上杂填土。
具体的，路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖；旋喷桩梅花形布置，桩径与桩间距根据下覆土层物理性质拟定，旋喷桩至少需加固至软弱层下0.5m。
综上所述，对于此类上层高速路桥梁和底层道路组合的挖除填方再填筑路段，填方高度一般小于5m，部分路段填方高度可达11m以上。上述杂填土综合处治方法可根据待处治杂填土厚度，因地制宜，采用不同的杂填土综合处治措施，适应各类复杂的处治环境，因此采用上述方法对既有填方及地基综合处治，可达到桩基安全稳定，经济效益显著的有益效果。
实施例1：
如图3所示，本实施例为某一上层高速路桥梁与底层道路组合的填方路段，上层高速桥梁桩基半径1.1m，根据工勘报告，此处杂填土厚度不大于1.6m，采用措施1。直接全部挖除杂填土，按路基各部位要求重新填筑。路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖，杂填土采用小型机械辅以人工开挖，避免对上层高架桥梁桩、柱造成损坏，挖除重新填筑部分应尽量避免夯实过程对桩基的影响。
实施例2：
如图4所示，本实施例为某一上层高速路桥梁与底层道路组合的填方路段，上层高速桥梁桩基半径1.1m，根据工勘报告，此处杂填土厚度大于1.6m，不大于3.3m，采用措施2。首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩两侧3.3m范围内，具体为人非混合车道范围内土体采用双排旋喷桩加固。旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域的杂填土，开挖过程中桩基保护范围旋喷桩侧采用直立开挖，顺线路侧人非混合车道范围内按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑。路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖；保护范围内旋喷桩双排交错布置，根据下覆土层物理性质，设置旋喷桩桩径0.5m，桩间距设置1.5m，旋喷桩需加固至软弱层下0.5m。
实施例3：
如图5所示，本实施例为某一上层高速路桥梁与底层道路组合的填方路段，上层高速桥梁桩基半径1.1m，根据工勘报告，此处杂填土厚度大于3.3m，不大于5m，采用措施3。首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩前后5m人非混合车道范围内土体采用旋喷桩加固，主道范围则横向拉通采用旋喷桩加固。旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域杂填土,开挖过程中，桩基保护范围顶部以下3m可采用直立开挖，再下则按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑。临时边坡范围路基填料回填至旋喷桩加固顶面标高后再补打1~2排旋喷桩。路堤范围外按1:0.75的临时坡率放坡开挖；保护范围内旋喷桩梅花形布置，根据下覆土层物理性质，设置旋喷桩桩径0.5m，桩间距设置1.5m，旋喷桩需加固至软弱层下0.5m。
实施例4：
如图6所示，本实施例为某一上层高速路桥梁与底层道路组合的填方路段，上层高速桥梁桩基半径1.1m，根据工程地质勘察报告，此处杂填土厚度大于5.0m，执行措施4。首先清除盖梁底以上杂填土，机动车道外不小于1.0m范围内采用旋喷桩加固，根据下覆土层物理性质，设置旋喷桩桩径0.5m，桩间距设置1.6m与1.8m两类，旋喷桩桩加固至软弱层下0.5m，对旋喷桩加固后将处于路肩以下的旋喷桩，考虑其对路堤稳定性的贡献，增加其加固深度。
上列实施例，对本发明的目的、技术方法和优点进行了进一步详细说明，需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，结合其原理仍可做出相应改变，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，包括：
基于下覆待处治杂填土厚度，确定桩基保护范围，进而因地制宜，采用不同的杂填土综合处治措施，其中r表示上层高架桥桩基半径：
措施1，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度不大于1.5r时，直接全部挖除杂填土，按路基各部位要求重新填筑；
措施2，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于1.5r，不大于3r时，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩两侧3r范围内土体采用旋喷桩加固；旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域的杂填土，开挖过程中桩基保护范围旋喷桩侧采用直立开挖，顺线路侧人非混合车道范围内按1:0.75的临时坡率放坡开挖；再按路基各部位要求重新填筑；
措施3，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于3r，不大于4.5r时，首先清除盖梁底以上杂填土，再对桥墩前后4.5r范围内土体采用旋喷桩加固，主道范围则横向拉通采用旋喷桩加固；旋喷桩达到设计强度后，再清除其它区域杂填土,开挖过程中，桩基保护范围顶部以下3m采用直立开挖，其下则按1:0.75的临时坡率放坡开挖，再按路基各部位要求重新填筑；临时边坡范围路基填料回填至旋喷桩加固顶面标高后再补打1~2排旋喷桩；
措施4，当上层高架桥系梁/承台底以下杂填土厚度大于4.5r时，机动车道外不小于1.0m范围内采用旋喷桩加固，若杂填土高于路床底面，则清除路床底面以上杂填土。
2.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，旋喷桩桩径、布设间距以及桩身强度参数依据现场土层参数拟定。
3.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，桩基保护范围与杂填土厚度直接关联，杂填土填筑厚度越大，桩基待保护范围越大。
4.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，旋喷桩至少需加固至软弱层下0.5m。
5.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，杂填土清除时应对称开挖，相对高差不大于1.5m，避免对上层高架桥梁桩、柱产生偏压。
6.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，桥梁桩、柱未采用旋喷桩保护部分，杂填土采用小型机械辅以人工开挖，避免对上层高架桥梁桩、柱造成损坏。
7.根据权利要求1所述的一种高架桥底层道路杂填土综合处治方法，其特征在于，在所述措施中，采用旋喷桩加固的桥墩两侧范围内土体为人非混合车道范围。
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