[发明专利]高速铁路路基加固处理施工技术

权利要求书

1.高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，所述施工技术如下：

A、室内试验：通过室内土工试验，确定水泥土配合比，并掌握水泥土最佳含水率、水泥土最大干密度和水泥土无侧限抗压强度，为现场施工提供基础数据；

B、现场测试与监测：

(a)通过监测土体中的孔隙水压力、振动速度峰值和振动加速度峰值，掌握强夯中孔隙水压力变化规律、自由场振动特征以及不同隔震沟的隔震效果，为确定强夯施工间隔和隔震技术提供参考依据；

(b)通过预埋沉积观测元件，实时监测冲击碾压地基、强夯地基和柱锤扩冲桩地基的沉降情况，并对路基沉降状态进行评估，预测路基工后沉降规律，为确定铺设上部轨道结构的合理时间提供参考；

(c)通过分析柱锤扩冲桩复合地基的桩体直径、桩体压实系数、桩间土挤密系数、桩间土湿陷系数和单桩复合地基静载荷试验，柱锤冲扩桩快速成桩施工最优施工工艺；

C、数值模拟：通过ABAQUS有限元分析软件，构建数值仿真模型，开展以下三方面的研究：

(d)通过分析等效塑性应变和竖向位移随深度的变化趋势，确定强夯处理深度；

(e)通过分析自由场振动峰值速度和振动峰值加速度与距离的关系，确定振动速度和振动加速度主要影响范围；

(f)预估冲击碾压地基、强夯地基和柱锤扩冲桩地基的最终沉降量，为预测三种地基的工后沉降提供数据支撑。

2.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术A中，所述水泥土中水泥的掺入量为8％，所述水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，所述土料采用黄土，所述水泥土最佳含水率为11.8％，所述水泥土最大干密度为1.84g/cm³，所述无侧限抗压强度为1.53MPa。

3.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术(a)中，所述强夯施工间隔不小于5天，所述强夯隔震采用隔振沟进行隔振。

4.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术(b)中，从控制地基沉降角度出发，采用强夯地基。

5.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术(c)中，所述柱锤冲扩桩快速成桩施工最优施工工艺如下：

S1、施工准备工作：包括勘察场地范围内有无影响施工的地下管线、清除杂物、原地表压实；

S2、测量放线：按照设计文件测量放样，并用石灰标出桩位中心点；

S3、钻机就位：长螺旋钻机就位，钻头对准桩位中心点，调整钻机水平和钻杆垂直度(≤0.8％)，测量垂直度现场采用在钻架上挂垂线的方法控制，在钻机架上准确画出每米的深度标识线，在钻头落地的情况下准确标识“零”起点的位置；

S4、钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正，在成孔过程中发现钻杆摇动或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、移位，钻具损坏，根据钻机塔身上的进度标尺，成孔到达设计标高时，停止钻进，在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考；

S5、柱锤冲扩桩桩机就位：预钻成孔后及时撤除钻机，柱锤冲扩桩机就位，调整水平并抄实支点，使柱锤对准孔中心，确保柱锤能自由落入孔底；

S6、孔底夯实：起动柱锤，夯击孔底(夯击12次，落距3m)提高桩端土的密实度，夯击完成后测试并记录孔深；

S7、成桩：采用容积为0.1m³的铁桶盛土，每桶水泥土入孔后，孔内虚铺厚度约为100cm，每桶的夯击12次，夯锤落距3m，桩顶夯填高度不小于设计桩顶高度50cm，水泥土回填夯实采用连续施工，每个桩孔分层回填夯实，不得间隔停顿或隔日施工以免降低桩的承载力。

6.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术(d)中，所述强夯处理深度为17.1m。

7.根据权利要求1所述的高速铁路路基加固处理施工技术，其特征在于，在技术(e)中，所述振动速度主要影响范围在夯点周围50m左右，振动加速度主要影响范围在夯点周围60m左右。