本發(fā)明涉及公路路基建設工程
技術領域：
，尤其涉及一種用于高速公路的快速預制拼裝式軟基處理方法。
背景技術：
：我國分布著大量的軟土，故地基處理是土木工程中經(jīng)常遇到的問題。近幾十年來，針對軟土地基處理技術得到迅速發(fā)展，其中復合地基技術應用最為廣泛。通常是由基體（天然地基土體或被改良的天然地基土體）和增強體兩部分組成的人工地基。在荷載作用下，基體和增強體共同承擔著荷載的作用。復合地基分成豎向增強體復合地基和水平向增強體復合地基兩類，又把豎向增強體復合地基分成散體材料樁（如砂樁和碎石樁）復合地基、柔性樁（如水泥土攪拌樁）復合地基和剛性樁（如預制樁）復合地基三種。其中：散體材料樁具有透水性、成本低等優(yōu)點，可以有效加快地基的固結速度及減小砂土或粉土地基的液化勢，但存在地基承載力提高幅度有限、工后沉降大、在附加應力作用下淺層樁體易發(fā)生膨脹破壞、不適用于深厚液化地基的抗震等問題。柔性樁具有施工工期短、成本低，對地基承載力的提高幅度較大等優(yōu)點，但存在樁身強度低（1mpa以下）、抗水平承載力差、成樁質(zhì)量一般等缺點，不適用于深厚軟土地基的處理。剛性樁（如預制樁、鉆孔灌注樁等）具有有效樁長長，變形小，能充分調(diào)動樁間土及樁端土的承載力等特點，對地基承載力的提高幅度最大。但鉆孔灌注樁存在造價高、質(zhì)量控制難度大、施工過程會產(chǎn)生大量的泥漿垃圾、對環(huán)保要求高等缺點；而預制樁雖然成樁質(zhì)量好、造價低于鉆孔灌注樁，但在深厚軟土層施工時，由于擠土產(chǎn)生的超孔隙水的作用，常出現(xiàn)預制樁施工完成后樁體上浮等施工質(zhì)量問題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種快速預制拼裝式軟基處理方法，其處理后的軟土地基具有承載力高、強度可靠的優(yōu)點，可有效消除超孔隙水的產(chǎn)生、施工便捷、效率高、工程造價低、堆放和運輸方便，可用于超深厚軟土地基處理工程。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種快速預制拼裝式軟基處理方法，其包括如下步驟：（1）將預制剛性樁施工進入待施工地基；（2）對預制剛性樁的樁頂周邊土進行整平，使周邊土的標高低于樁頂?shù)臉烁撸唬?）在預制剛性樁上安裝預制樁帽，之后回填土并稍微壓實，使預制樁帽的標高等于回填土后的土體標高；（4）在土體與預制樁帽所形成的地基表面上布置土工格柵，使土工格柵鋪滿整個地基表面；（5）在土工格柵上施工填土層并壓實；（6）在施工完的填土層上施工路堤填料，使路堤填料的高度至規(guī)定高度后即完成快速預制拼裝式軟基處理。優(yōu)選地，所述步驟（1）中的預制剛性樁包括由高強混凝土制成的基體和由透水材料制成的透水材料體，所述基體的中心設有貫穿其上、下端的內(nèi)腔，所述透水材料體設置于基體的外表面或內(nèi)腔壁。優(yōu)選地，所述透水材料體貫穿所述基體的上、下端。優(yōu)選地，所述透水材料體設置為多個，多個所述透水材料體沿基體外表面或內(nèi)腔壁周向均勻分布。優(yōu)選地，所述高強混凝土的強度等級不低于c80。優(yōu)選地，所述步驟（3）中的預制樁帽與所述預制剛性樁鉸接連接。優(yōu)選地，所述預制樁帽由位于上部的帽體和位于下部的卡體組成的t形結構，所述預制樁帽通過下部的卡體插接于預制剛性樁的內(nèi)腔上端。優(yōu)選地，所述步驟（5）中的填土層由多層填料組成，每層填料的厚度與預制剛性樁的直徑或者邊長的比值為1:1.0～2.0。優(yōu)選地，多層填料之間設置有土工格柵，相鄰所述土工格柵的縱向間距與預制剛性樁的直徑或者邊長的比值為1:1.0～3.0。優(yōu)選地，所述填料層設置為2-15層，由土石材料、石質(zhì)土、砂土、工業(yè)廢渣組成。采用上述方案后，本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法具有以下優(yōu)益效果：1、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中預制剛性樁采用預應力透水樁，其由高強混凝土制成的基體可以有效穿透軟土地基中的部分密實夾層，由于由透水材料制成的透水材料體是沿基體的縱向通長設置，在施工時，預制剛性樁垂直向下，土中的孔隙水在縱向力的擠壓下，沿著預制剛性樁的透水材料體縱向向上釋放，避免了預制剛性樁在施工完成后上?。?、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中通過采用土工格柵與預制樁帽的共同作用，大大提高了預制樁帽間的土拱效應作用，使軟土地基獲得更高的承載力；3、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中采用預制樁帽與預制剛性樁直接拼接形成鉸接連接，改變了以往的剛性連接，同時拼接后不需要再澆筑混凝土，安裝強度低、安裝更方便效率高，受天氣、現(xiàn)場施工環(huán)境、人為等因素影響小，有效地保證了工程的質(zhì)量；4、采用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法處理軟土地基后，具有地基承載力高，抗水平承載力優(yōu)、造價低、施工簡單、便捷、經(jīng)濟環(huán)保的特點。附圖說明圖1為用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例一施工后的結構示意圖；圖2為圖1的a-a向剖視結構示意圖；圖3為本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例一的預制樁帽結構示意圖；圖4為本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例一的填土層結構示意圖；圖5為本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例二的預制剛性樁的橫截面結構示意圖；圖6為本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例二的填土層結構示意圖；圖7為本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例三的填土層結構示意圖。具體實施方式下面根據(jù)附圖所示實施方式闡述本發(fā)明。此次公開的實施方式可以認為在所有方面均為例示，不具限制性。本發(fā)明的范圍不受以下實施方式的說明所限，僅由權利要求書的范圍所示，而且包括與權利要求范圍具有同樣意思及權利要求范圍內(nèi)的所有變形。下面結合具體實施例闡述本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法。實施例1結合圖1所示，本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例一包括如下步驟：（1）將多個預制剛性樁1通過施工設備施工進入待施工地基，結合圖2所示，預制剛性樁1包括基體2和由透水材料制成的多個透水材料體3，本實施例的預制剛性樁1的橫截面為圓形，其橫截面形狀也可以為多邊形等形狀，均屬于本發(fā)明保護的范圍?；w2的中心設有貫穿其上、下端的內(nèi)腔4，基體2由高強混凝土制成，該高強混凝土材料的強度等級不低于c80，基體2的外表面設置有多個貫穿其上、下端的開口槽5，多個開口槽5分別沿基體2的外表面周向均勻分布，多個透水材料體3分別設置于基體2外表面的多個開口槽5內(nèi)。本實施例中開口槽5設置于基體2的外表面左、右側(cè)，設置數(shù)量為兩個，透水材料體3對應設置兩個。開口槽5及透水材料體3的數(shù)量也可以設置為三個以上，均為本發(fā)明保護的范圍。開口槽5的橫截面形狀為圓弧形，開口槽5的橫截面面積大于或者等于透水材料體3的橫截面面積。本實施例中，透水材料體3的橫截面形狀為梭形，其也可以為圓形、扇形、矩形、橢圓形等形狀，均為本發(fā)明保護的范圍；（2）對步驟（1）中的預制剛性樁1的樁頂周邊土進行整平，使周邊土的標高低于樁頂?shù)臉烁?；?）在預制剛性樁1上安裝預制樁帽6，使預制樁帽6與預制剛性樁1鉸接連接，結合圖3所示，預制樁帽6由位于上部的帽體7和位于下部的卡體8組成的t形結構，預制樁帽6通過下部的卡體8插接于預制剛性樁1的內(nèi)腔4的上端，之后回填土并稍微壓實，使預帽樁帽6的標高等于回填土后的土體標高；（4）在土體與預制樁帽6所形成的地基表面上布置一層土工格柵9，使土工格柵9鋪滿整個地基表面；（5）在土工格柵9上施工填土層10并壓實，其中填土層10由多層填料組成，優(yōu)選2-15層填料組成，每層填料的厚度與預制剛性樁1的外徑的比值為1:1.0～2.0，結合圖4所示，本實施例采用四層填料，由上向下第一層填料11為土石材料，第二層填料12為碎（礫）石土，第三層填料13為砂土，第四層填料14為工業(yè)廢渣；（6）在步驟（5）施工完的填土層10上施工路堤填料15，使路堤填料15的高度至規(guī)定高度后即完成快速預制拼裝式軟基處理。采用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法與傳統(tǒng)軟基處理方法的比較如表：序號比較項目快速預制拼裝式軟基處理傳統(tǒng)軟基處理1工期（天）11.52造價（元/m2）11.53加固效果好一般4環(huán)境效益整潔、環(huán)保有一定的環(huán)境污染實施例2參考圖1所示，本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例二包括如下步驟：（1）將多個預制剛性樁1通過施工設備施工進入待施工地基，結合圖5所示，預制剛性樁1包括基體2和由透水材料制成的多個透水材料體3，本實施例的預制剛性樁1的橫截面為圓形，其橫截面形狀也可以為多邊形等形狀，均屬于本發(fā)明保護的范圍?；w2的中心設有貫穿其上、下端的內(nèi)腔4，基體2由高強混凝土制成，該高強混凝土材料的強度等級不低于c80，基體2的內(nèi)腔壁上設置有多個貫穿其上、下端的開口槽5，多個開口槽5分別沿基體2的內(nèi)腔壁周向均勻分布，多個透水材料體3分別設置于基體2內(nèi)腔壁的多個開口槽5內(nèi)。本實施例中開口槽5設置于基體2的內(nèi)腔壁左、右側(cè)，設置數(shù)量為兩個，透水材料體3對應設置兩個。開口槽5及透水材料體3的數(shù)量也可以設置為三個以上，均為本發(fā)明保護的范圍。開口槽5的橫截面形狀為圓弧形，開口槽5的橫截面面積大于或者等于透水材料體3的橫截面面積。本實施例中，透水材料體3的橫截面形狀為扇形，其也可以為圓形、梭形、矩形、橢圓形等形狀，均為本發(fā)明保護的范圍；（2）對步驟（1）中的預制剛性樁1的樁頂周邊土進行整平，使周邊土的標高低于樁頂?shù)臉烁?；?）在預制剛性樁1上安裝預制樁帽6，使預制樁帽6與預制剛性樁1鉸接連接，參考圖3所示，預制樁帽6由位于上部的帽體7和位于下部的卡體8組成的t形結構，預制樁帽6通過下部的卡體8插接于預制剛性樁1的內(nèi)腔4的上端，之后回填土并稍微壓實，使預帽樁帽6的標高等于回填土后的土體標高；（4）在土體與預制樁帽6所形成的地基表面上布置一層土工格柵9，使土工格柵9鋪滿整個地基表面；（5）在土工格柵9上施工填土層10并壓實，其中填土層10由多層填料組成，優(yōu)選2-15層填料組成，每層填料的厚度與預制剛性樁1的外徑的比值為1:1.0～2.0，結合圖6所示，本實施例采用六層填料，由上向下第一層填料11為工業(yè)廢渣，第二層填料12為碎（礫）石土，第三層填料13為土石材料，第四層填料14為礫石土，第五層填料15為砂土，第六層填料16為工業(yè)廢渣，第七層填料17為土石材料；（6）在步驟（5）施工完的填土層10上施工路堤填料15，使路堤填料15的高度至規(guī)定高度后即完成快速預制拼裝式軟基處理。采用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法與傳統(tǒng)軟基處理方法的比較如表：序號比較項目快速預制拼裝式軟基處理傳統(tǒng)軟基處理1工期（天）11.52造價（元/m2）11.53加固效果好一般4環(huán)境效益整潔、環(huán)保有一定的環(huán)境污染實施例3參考圖1所示，本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法實施例三包括如下步驟：（1）將多個預制剛性樁1通過施工設備施工進入待施工地基，參考圖2所示，預制剛性樁1包括基體2和由透水材料制成的多個透水材料體3，本實施例的預制剛性樁1的橫截面為圓形，其橫截面形狀也可以為多邊形等形狀，均屬于本發(fā)明保護的范圍?；w2的中心設有貫穿其上、下端的內(nèi)腔4，基體2由高強混凝土制成，該高強混凝土材料的強度等級不低于c80，基體2的外表面設置有多個貫穿其上、下端的開口槽5，多個開口槽5分別沿基體2的外表面周向均勻分布，多個透水材料體3分別設置于基體2外表面的多個開口槽5內(nèi)。本實施例中開口槽5設置于基體2的外表面左、右側(cè)，設置數(shù)量為兩個，透水材料體3對應設置兩個。開口槽5及透水材料體3的數(shù)量也可以設置為三個以上，均為本發(fā)明保護的范圍。開口槽5的橫截面形狀為圓弧形，開口槽5的橫截面面積大于或者等于透水材料體3的橫截面面積。本實施例中，透水材料體3的橫截面形狀為梭形，其也可以為圓形、梭形、矩形、橢圓形等形狀，均為本發(fā)明保護的范圍；（2）對步驟（1）中的預制剛性樁1的樁頂周邊土進行整平，使周邊土的標高低于樁頂?shù)臉烁?；?）在預制剛性樁1上安裝預制樁帽6，使預制樁帽6與預制剛性樁1鉸接連接，參考圖3所示，預制樁帽6由位于上部的帽體7和位于下部的卡體8組成的t形結構，預制樁帽6通過下部的卡體8插接于預制剛性樁1的內(nèi)腔4的上端，之后回填土并稍微壓實，使預帽樁帽6的標高等于回填土后的土體標高；（4）在土體與預制樁帽6所形成的地基表面上布置首層土工格柵9，使土工格柵9鋪滿整個地基表面；（5）在土工格柵9上施工填土層10并壓實，其中填土層10由多層填料組成，優(yōu)選2-15層填料組成，每層填料的厚度與預制剛性樁1的外徑的比值為1:1.0～2.0，結合圖7所示，本實施例采用五層填料，由上向下第一層填料11為碎（礫）石土，第二層填料12為土石材料，第三層填料13為砂土，第四層填料14為工業(yè)廢渣，第五層填料15為土石材料；其中第一層填料11與第二層填料12之間設置有第二土工格柵18，第三層填料13與第四層填料14之間設置有第三土工格柵19，第二土工格柵18與第三土工格柵19的縱向間距與預制剛性樁1的直徑的比值為1:1.0～3.0；（6）在步驟（5）施工完的填土層上施工路堤填料15，使路堤填料15的高度至規(guī)定高度后即完成快速預制拼裝式軟基處理。采用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法與傳統(tǒng)軟基處理方法的比較如表：序號比較項目快速預制拼裝式軟基處理傳統(tǒng)軟基處理1工期（天）11.52造價（元/m2）11.53加固效果好一般4環(huán)境效益整潔、環(huán)保有一定的環(huán)境污染由上述各實施例所描述的本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中采用的預制剛性樁1為預應力透水樁，其由高強混凝土制成的基體2可以有效穿透軟土地基中的部分密實夾層，由于由透水材料制成的透水材料體3是沿基體2的縱向通長設置，在施工時，預制剛性樁1垂直向下，土中的孔隙水在縱向力的擠壓下，沿著預制剛性樁1的透水材料體3縱向向上釋放，避免了預制剛性樁1在施工完成后上??；2、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中通過采用土工格柵9與預制樁帽6的共同作用或采用土工格柵9、第二土工格柵18、第三土工格柵19與預制樁帽6的共同作用，大大提高了預制樁帽6間的土拱效應作用，使軟土地基獲得更高的承載力；3、本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法中采用預制樁帽6與預制剛性樁1直接拼接形成鉸接連接，改變了以往的剛性連接，同時拼接后不需要再澆筑混凝土，安裝強度低、安裝更方便效率高，受天氣、現(xiàn)場施工環(huán)境、人為等因素影響小，有效地保證了工程的質(zhì)量；4、采用本發(fā)明快速預制拼裝式軟基處理方法處理軟土地基后，具有地基承載力高，抗水平承載力優(yōu)、造價低、施工簡單、便捷、經(jīng)濟環(huán)保的特點。本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括未公開的本
技術領域：
中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由權利要求指出。應當理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述的實施例方法、結構，及在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。當前第1頁12