[发明专利]一种袋装钢渣砂井软基处理结构及其施工方法

权利要求书

1.一种袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，包括：

钢渣砂垫层，其铺设于软土地基上，该钢渣砂垫层从下往上依次包括下层钢渣砂垫层、土工格栅以及上层钢渣砂垫层；

若干个袋装钢渣砂井，所有的该袋装钢渣砂井均匀分布于所述软土地基上，每个所述袋装钢渣砂井内设有砂袋，且所述砂袋的上端向上延伸至所述钢渣砂垫层内；其中，所述砂袋为透水型砂袋，且所述砂袋内填充钢渣砂；

路基填料层，其铺设于所述钢渣砂垫层的上方；以及

超载预压填料层，其铺设于所述路基填料层的上方。

2.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所述钢渣砂垫层的钢渣砂和每个所述砂袋内的钢渣砂均为陈化时间≥1年的钢渣细集料，所述钢渣细集料的粒径≤0.005m，浸水膨胀率＜0.02，细度模数＞2.7。

3.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所有的所述袋装钢渣砂井的桩位呈梅花状布置，两个相邻所述袋装钢渣砂井的间距为1～1.5m，所述砂袋的直径为0.07～0.12m，所述砂袋的上端位于所述钢渣砂垫层内的长度≥0.3m，且所述砂袋的上端不超过所述下层钢渣砂垫层的顶面；其中，当所述软土地基的厚度≤20m时，所述袋装钢渣砂井的下端向下穿过所述软土地基，并穿设于所述软土地基底部的硬层中，当所述软土地基的厚度＞20m时，所述袋装钢渣砂井的长度根据设计长度确定。

4.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所述砂袋由聚丙烯纺织布制成。

5.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所述土工格栅的抗拉强度≥35KN/m，延伸率≤13％；其中，两个相邻所述土工格栅之间在受力方向的搭接长度≥0.3m，在非受力方向的搭接长度≥0.1m。

6.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所述下层钢渣砂垫层的厚度和所述上层钢渣砂垫层的厚度均≥0.3m，且所述钢渣砂垫层向外延伸至所述路基填料层的两侧坡脚之外。

7.根据权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构，其特征在于，所述超载预压填料层的厚度＞1m。

8.一种如权利要求1所述的袋装钢渣砂井软基处理结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)地表处理：清理路基的地表，将路基地表上的坑穴填平压实，并在路基两侧开挖排水沟，排除路基范围内的地表水；

(2)铺筑下层钢渣砂垫层：在路基上铺筑下层钢渣砂垫层；

(3)桩位布设：当铺筑的下层钢渣砂垫层检查验收合格后，在路基的软土地基上标出每个袋装钢渣砂井的桩位；所述桩位呈梅花状布置，两个相邻袋装钢渣砂井的间距为1～1.5m；

(4)桩机就位：将桩机移至其中一个桩位上，使桩塔、桩管及桩位三线合一，并使桩管底部与桩位平面位置偏差在±0.15m之间，桩管的垂直度偏差≤1.5％；

(5)桩管沉管：将桩管打入软土地基中，桩管的沉管速度为1.5～2m/min，桩管的外部设有刻度，通过桩管的刻度确定沉管的深度；

(6)砂袋制作及沉入：桩管安装到位后，将砂袋灌满钢渣砂并封口；湿润桩管内壁，并将装满钢渣砂的砂袋放置于桩管内；

(7)拔出桩管：当砂袋安装到位后，拔取桩管，拔取桩管的速度为1～1.5m/min，且在拔取桩管的过程中，在桩管内注入水；

(8)桩机移位、砂袋袋头埋设：完成桩管的拔取后，将桩机移入下一个桩位上，将步骤(6)放入的砂袋袋头扶直，用钢渣砂垒实，并使砂袋的上端伸入钢渣砂垫层的长度≥0.3m；

(9)施工所有的袋装钢渣砂井：重复步骤(4)至步骤(8)，直至所有的袋装钢渣砂井全部完成施工；

(10)铺筑土工格栅：当所有的袋装钢渣砂井全部完成施工后，在上层钢渣砂垫层上铺筑土工格栅；

(11)铺筑上层钢渣砂垫层：当土工格栅完成铺筑后，在土工格栅上铺筑上层钢渣砂垫层；

(12)铺筑路基填料层和超载预压填料层：当上层钢渣砂垫层完成铺筑后，在上层钢渣砂垫层上依次铺筑路基填料层和超载预压填料层。