[发明专利]冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法

说明书

本发明公开了一种冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，包括插装在基坑坡顶且由旧路面铣刨料制作的加筋铣刨料短桩，在加筋铣刨料短桩的顶部铺设第一土工加筋材料层，在第一层土工加筋材料上铺设至少一层防水土工膜，在防水土工膜上铺设有第一铣刨料褥垫层；在第一层铣刨料褥垫层上铺设有第二土工加筋材料层；在第二土工加筋材料层上铺设有第二铣刨料褥垫层。

技术领域

本发明公开了一种冲积场地道路明挖深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，具体的是应用于其上存在既有道路的线长形明挖基坑中的竖向挡土构件施工前为防止施工机械在软土中倾斜或倾覆的所施工的一种加固措施。

背景技术

目前，大多数城市地下交通工程位于既有道路下方，在采用明挖法施工时要将原有道路进行挖除，待地下结构完工对基坑进行回填后再恢复原有道路，在基坑开挖时将产生大量路面拆除废弃物料，废弃物料处置不当既不利于环保也造成了资源浪费。

在施工竖向挡土构件时目前常采用现浇钢筋混凝土构件与水泥土止水帷幕的组合形式，而上述二者的施工均会在地表积存大量泥浆导致工作场地表面的土层遇水软化，尤其是土质为冲积所形成的软土等较差地层时，将导致大型机具移动困难甚至因不均匀沉降而倾覆造成人员伤亡及财产损失。目前在施工过程中，基坑坡顶工作场地常规的加固方式主要有覆填砂石压实、浇筑素混凝土等，该加固方法存在以下问题：

1)加固后临时工作场地因下卧土层承载力仍然不高，故导致加固层在施工机械自重荷载作用下土体产生滑移变形，进而导致加固面沉陷变形，影响使用。如专利CN102817299 B中所公开的技术，将原有旧沥青路面材料作为一种填充材料用土工格栅包裹形成加筋结构中间层，借此提高沥青路面的抗变形能力，限制沥青路面结构裂缝及变形的开展。然而，此结构并不适用于软土施工场地的临时加固。首先，由于软弱下卧层的存在，上述结构未必能取得理想的效果，由于下卧软土层受力性能并未得到改善，即使经由加筋结构进行应力扩散，下部土层仍无法承受上部荷载进而产生破坏，虽然加筋结构自身能够承受上部荷载而不发生大变形，但其下软弱土层的大变形势必引起作为柔性结构的上层加筋结构产生刚体位移，使路面下沉变形，难以满足正常使用需求；其次，如果想通过大幅增加厚度的方式减小下部土体的附加应力，又会带来经济性不佳及施工后临时加固面的开挖清除问题，既浪费了大量资源，又无法起到良好的加固效果；最后，施工荷载相较常规路面施工荷载其量值更大、更为集中，更容易引起地面局部沉降问题，加固面层对其上荷载的传递扩散不足以保证下部土体的变形程度满足工程需求，应用于常规路面的加固方式并不适用于施工场地临时工作面的加固，需进一步提高增强体的承载能力。

2)现浇素混凝土临时工作场地施工完成后拆除工作较为繁琐，拆除时需强力破碎，机械振动对基坑土体的扰动较大，对基坑的边坡稳定性产生不利影响。

3)作为对施工工作场地的临时加固，考虑工程造价难以使用常规复合地基处理方式，如使用CFG桩、碎石桩等处理方式均成本过高，且常规地基处理方式所形成的增强体刚度过大，可能对后期基坑开挖造成不便。此外，深层机械施工引起的振动可能使深层饱和粉土或粉砂地层土体液化，造成底部土体丧失抗剪能力，引起地表沉陷，反而不利于上部土体承载力的发挥。

4)素混凝土临时工作场地因材料特性导致其易产生折断、开裂、破碎等问题，影响工作场地的使用功能。

5)覆填砂石压实加固法因砂石渗透系数较大，地表泥浆易沿加固层渗入土体中导致加固层下土体遇水软化强度降低失去承载能力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种冲积场地道路深基坑近接顶面立体加筋加固结构及方法，该方法适用于城市沿既有道路下方采用明挖法修建地下工程时，对基坑周围坡顶施工机械及堆载区域的快速加固处理，尤其是位于软弱土及高水位粉土及粉质黏土等场地条件下的快速加固。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：