一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构制造技术

本发明专利技术公开了一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构，它包括岩溶层、位于岩溶层上方的硬土层、位于硬土层上方的软土层、铺设在软土层顶部的褥垫层、铺设在褥垫层顶部的路基，所述褥垫层底部的软土层中沿线路方向设有多排旋喷桩，每排旋喷桩包括并排布置的多个旋喷桩，每个旋喷桩的桩底均穿透软土层插入硬土层，每个旋喷桩的桩顶与软土层的顶面平齐，且每个旋喷桩的桩顶连接褥垫层的底部，在硬土层的下部与岩溶层中进行浇筑形成一体式的注浆加固区。本发明专利技术可保证软土岩溶地基的稳定性，并能有效控制地基的工后沉降，实现深厚软土岩溶区高速铁路路基的稳定性和变形控制目标。

【技术实现步骤摘要】
一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构
本专利技术涉及岩土工程
，具体地指一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构。
技术介绍
软土地基对路基的危害表现为，地基抗剪强度不足以承受上部结构物的自重和外荷，路基容易产生局部或整体剪切破坏；另外，软土路基的压缩性高，在外部荷载作用下会产生较大的工后沉降和不均匀沉降，影响路基的正常运行。岩溶地基对路基工程的危害，一般表现为溶洞顶板坍塌引起的路基坍陷破坏，并造成路基下沉；由此可见，软土和岩溶地基对路基都具有稳定性问题和沉降问题危害。在深厚软土岩溶地基修建高速铁路，必须对软土和岩溶同时进行处理，除保证路基结构的长期稳定性外，还必须采取加固措施控制路基的工后沉降。目前还没有能同时满足上述要求的路基结构。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构，该结构通过采取合理的加固措施提高深厚软土路基的承载力，并控制工后沉降在规范允许范围以内，同时对岩溶进行处理，能保证路基结构的长期稳定性。为实现此目的，本专利技术所设计的处理深厚软土岩溶地基的路基结构，它包括岩溶层、位于岩溶层上方的硬土层、位于硬土层上方的软土层，其特征在于：它还包括铺设在软土层顶部的褥垫层、铺设在褥垫层顶部的路基，所述褥垫层底部的软土层中沿线路方向设有多排旋喷桩，所述每排旋喷桩包括并排布置的多个旋喷桩，所述每个旋喷桩的桩底均穿透软土层插入硬土层，所述每个旋喷桩的桩顶与软土层的顶面平齐，且所述每个旋喷桩的桩顶连接褥垫层的底部，在所述硬土层的下部与岩溶层中进行浇筑形成一体式的注浆加固区。所述褥垫层包括底部碎石层、中粗砂层、土木格栅和顶部碎石层，其中，所述底部碎石层铺设在软土层的顶面上，所述中粗砂层铺设在底部碎石层的顶部，所述土木格栅铺设在中粗砂层的顶部，所述顶部碎石层铺设在土木格栅的顶部，所述路基铺设在顶部碎石层的顶部。本专利技术的原理为：首先对地基表层的深厚软土采用旋喷桩进行地基处理，桩长穿透软土层至硬土层，形成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，从而提高地基承载力，减少地基不均匀沉降和工后沉降，达到软土加固地基的目的。然后，对深厚软土地基下的岩溶土石分界面采用注浆加固，充填岩溶裂隙、溶洞，堵塞地下水活动空间，形成隔水层，防止因地下水位波动引起岩溶塌陷。注浆隔水层加固厚度不小于10m，其中土石分界面以上不小于3m，以下不小于7m。这样通过对下部岩溶进行注浆加固，保证了岩溶地基的长期稳定性；这样通过对深厚软土的地基处理以及对下部岩溶的注浆处理，达到了对深厚软土岩溶地基的处理，保证了路基的长期稳定性及沉降要求。本专利技术的有益效果为：本专利技术对岩溶层进行注浆加固，对软土层采用旋喷桩加固，并且旋喷桩插入硬土层的上部，注浆加固区伸入硬土层下部，同时在软土层和路基之间铺设褥垫层，这种结构形式可保证软土岩溶地基的稳定性，并能有效控制地基的工后沉降，实现深厚软土岩溶区高速铁路路基的稳定性和变形控制目标。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中旋喷桩的铺设结构俯视图；图3为图1中A部分的放大结构示意图。其中，1—路基、2—软土层、3—硬土层、4—岩溶层、5—土石分界面、6—注浆加固区、7—旋喷桩、8—褥垫层、9—底部碎石层、10—土木格栅、11—中粗砂层、12—顶部碎石层。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：如图1～3所示的处理深厚软土岩溶地基的路基结构，它包括岩溶层4、位于岩溶层4上方的硬土层3、位于硬土层3上方的软土层2、铺设在软土层2顶部的褥垫层8、铺设在褥垫层8顶部的路基1，所述褥垫层8(褥垫层8用于保证桩土共同受力，形成复合地基)底部的软土层2中沿线路方向设有多排旋喷桩7，所述每排旋喷桩7包括并排布置的多个旋喷桩7，所述每个旋喷桩7的桩底均穿透软土层2插入硬土层3，(硬土层3的承载力高，旋喷桩7底坐落在硬土层3中，从而提高旋喷桩7的承载力)所述每个旋喷桩7的桩顶与软土层2的顶面平齐，且所述每个旋喷桩7的桩顶连接褥垫层8的底部，在所述硬土层3的下部与岩溶层4中进行浇筑形成一体式的注浆加固区6。上述一体式的注浆加固区6，能够防止因地下水位波动引起岩溶塌陷。上述技术方案中，所述褥垫层8包括底部碎石层9、中粗砂层11、土木格栅10和顶部碎石层12，其中，所述底部碎石层9铺设在软土层2的顶面上，所述中粗砂层11铺设在底部碎石层9的顶部，所述土木格栅10铺设在中粗砂层11的顶部，所述顶部碎石层12铺设在土木格栅10的顶部，所述路基1铺设在顶部碎石层12的顶部。上述技术方案中，所述多排旋喷桩7中相邻两排旋喷桩7之间的距离相等，所述每排旋喷桩7中并排的相邻两个旋喷桩7之间的距离相等。上述技术方案中，所述多排旋喷桩7中相邻两排旋喷桩7之间的距离等于每排旋喷桩7中并排的相邻两个旋喷桩7之间的距离。上述设计使多个旋喷桩7呈正方形布置形式。这种正方形的布置形式较为简单方便。上述技术方案中，所述每个旋喷桩7的桩径相等，且均为0.5～1.5m，所述每排旋喷桩7中并排的相邻两个旋喷桩7之间的距离等于2～3倍的旋喷桩桩径。桩间距是根据多次工程经验所设置。上述技术方案中，所述底部碎石层9的铺设厚度范围为0.1～0.3m，中粗砂层11的铺设厚度范围为0.05～0.15m，土木格栅10的铺设厚度范围为0.05～0.15m，顶部碎石层12的铺设厚度范围为0.1～0.3m。上述技术方案中，所述旋喷桩7的水泥采用强度等级为PO42.5级及以上的普通硅酸盐水泥或矿碴水泥，水泥浆液的水灰比为0.8:1～1:1，该水泥的室内水泥土28天无侧限抗压强度不小于3.0MPa。上述技术方案中，当软土层2为砂土层、残积层时旋喷桩7水泥的水泥土无侧限抗压强度范围为5～8MPa，旋喷桩7施工时的高压水泥浆压力范围为20～25MPa。上述技术方案中，所述注浆加固区6在土石分界面5以上硬土层3内的厚度范围为3～5m，在土石分界面5以下岩溶4内厚度的范围为5～7m，所述注浆加固区6的总厚度范围为8～12m。这样，通过对软土层2进行旋喷桩加固，形成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基。上述注浆加固区6中相邻两排注浆孔的距离相等，每排注浆孔中并排相邻的两个注浆孔的距离相等，且注浆加固区6中相邻两排注浆孔的距离等于每排注浆孔中并排相邻的两个注浆孔的距离(即注浆孔采用正方形布置，孔间距5.0m)；路堤地段中注浆加固区6的加固范围至路堤坡脚外5.0m区域，路堑地段中注浆加固区6的加固范围至侧沟平台外边缘，所述注浆孔的水泥浆液水灰比为0.8:1～1:1。若遇空的岩溶通道、较大溶洞或裂隙处，先灌注砂砾石或水泥砂浆对腔体进行充填，再采用水泥浆液或双液注浆，全充填溶洞采用单液注浆。注浆结束后及时采用M15水泥砂浆将注浆孔封填饱满至孔口。这样通过对深厚软土的地基进行旋喷桩处理以及对下部岩溶的注浆处理，达到了对深厚软土岩溶地基的处理，保证了路基的长期稳定性及沉降要求。上述注浆水泥包括Po42.5的水泥以及波美浓度为38～43°Be，模数为2.4～3.0的水玻璃。本专利技术采用旋喷桩7处理深厚软土，提高软土承载力和工后沉降，采用注浆加固岩溶形成隔水层控制下部岩溶地基的稳定性。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构，它包括岩溶层(4)、位于岩溶层(4)上方的硬土层(3)、位于硬土层(3)上方的软土层(2)，其特征在于：它还包括铺设在软土层(2)顶部的褥垫层(8)、铺设在褥垫层(8)顶部的路基(1)，所述褥垫层(8)底部的软土层(2)中沿线路方向设有多排旋喷桩(7)，所述每排旋喷桩(7)包括并排布置的多个旋喷桩(7)，所述每个旋喷桩(7)的桩底均穿透软土层(2)插入硬土层(3)，所述每个旋喷桩(7)的桩顶与软土层(2)的顶面平齐，且所述每个旋喷桩(7)的桩顶连接褥垫层(8)的底部，在所述硬土层(3)的下部与岩溶层(4)中进行浇筑形成一体式的注浆加固区(6)。

【技术特征摘要】
1.一种处理深厚软土岩溶地基的路基结构，它包括岩溶层(4)、位于岩溶层(4)上方的硬土层(3)、位于硬土层(3)上方的软土层(2)，其特征在于：它还包括铺设在软土层(2)顶部的褥垫层(8)、铺设在褥垫层(8)顶部的路基(1)，所述褥垫层(8)底部的软土层(2)中沿线路方向设有多排旋喷桩(7)，所述每排旋喷桩(7)包括并排布置的多个旋喷桩(7)，所述每个旋喷桩(7)的桩底均穿透软土层(2)插入硬土层(3)，所述每个旋喷桩(7)的桩顶与软土层(2)的顶面平齐，且所述每个旋喷桩(7)的桩顶连接褥垫层(8)的底部，在所述硬土层(3)的下部与岩溶层(4)中进行浇筑形成一体式的注浆加固区(6)；所述褥垫层(8)包括底部碎石层(9)、中粗砂层(11)、土木格栅(10)和顶部碎石层(12)，其中，所述底部碎石层(9)铺设在软土层(2)的顶面上，所述中粗砂层(11)铺设在底部碎石层(9)的顶部，所述土木格栅(10)铺设在中粗砂层(11)的顶部，所述顶部碎石层(12)铺设在土木格栅(10)的顶部，所述路基(1)铺设在顶部碎石层(12)的顶部；所述多排旋喷桩(7)中相邻两排旋喷桩(7)之间的距离相等，所述每排旋喷桩(7)中并排的相邻两个旋喷桩(7)之间的距离相等；所述多排旋喷桩(7)中相邻两排旋喷桩(7)之间的距离等于每排旋喷桩(7)中并排的相邻两个旋喷桩(7)之间的距离。2.根据权利要求1所述的处理深厚软土岩溶地基的路基结构，其特征在于：所述每个旋喷桩(7)的桩径相等，且均为0.5～1.5m，所述每排旋喷桩(7)中并排的相邻两个旋喷桩(7)之间的距离等于2～3倍的旋喷桩桩径。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，金海元，周宏元，顾湘生，姚成志，谭远发，冯光胜，高山，时风永，罗和平，李添翼，陈世刚，郭玲玲，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42