1.一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、设计桩位:在待加固区域设计呈矩形阵列的桩位;S2、在设计的桩位处冲孔扩孔:首先依次对路面层、水稳层冲孔,而后对路基层扩孔,得到上下连通且同心设置的插孔段和扩孔段,插孔段和扩孔段形成微型桩,且插孔段的上下两端分别与路面层和水稳层对准,扩孔段与路基层对准;S3、由插孔段向微型桩内插入钢花管,直至钢花管的底端接触扩孔段的底端内壁,此时钢花管的顶端与扩孔段的顶端平齐,钢花管的顶端还经辅助管伸出插孔段,且钢花管与扩孔段同心布置,辅助管与插孔段同心布置,钢花管的外壁与微型桩之间均留有外部注浆空腔;同时钢花管的侧壁上且分别对应路基层底端和路基层顶端的位置均开设有多个连通孔,连通孔内卡有封堵;S4、外部注浆:向外部注浆空腔内注浆,直至充满外部注浆空腔,等待至外部水泥凝固;S5、向钢花管内部且分别对应底端的连通孔和顶端的连通孔处依次分段压力注浆,且压力分层注入的水泥将封堵冲下后由连通孔进入外部注浆空腔,同时对应顶端的连通孔处注入的水泥渗入水稳层和路基层之间的接触带;S6、等待至水泥凝固,拆卸伸出路面层的辅助管后封堵找平,最后浇水保养;S7、重复步骤S2-S6,采用隔孔跳注的方式对下一桩位加固。
2.根据权利要求1所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:在步骤S2中,冲孔采用的钻孔头包括一端与打孔机固定连接的第一连接杆、一侧与第一连接杆的另一端固定连接的第一钻头骨架以及与第一钻头骨架的另一侧连接的冲击齿;第一连接杆中心开设有第一进风孔,第一进风孔与开设于第一钻头骨架朝向冲击齿一侧的第一出风孔连通;扩孔采用的扩孔头包括一端与钻机连接的第二连接杆、一端与第二连接杆的另一端固定连接的第二钻头骨架以及与第二钻头骨架的另一端径向滑动连接的多个扩孔翼,多个扩孔翼呈环形阵列布置于第二钻头骨架的圆周侧;第二连接杆中心开设有第二进风孔,第二进风孔与开设于第二钻头骨架靠近扩孔翼一端的第二出风孔连通;实现了在冲孔和扩孔时,经过第一进风孔和第二进风孔向第一出风孔和第二出风孔吹气,吹出粉尘,并利用吸尘设备将粉尘去除。
3.根据权利要求1所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:步骤S3所述的钢花管的底端开设有多个连通孔,且开设于钢花管底端的多个连通孔呈线性布置,开设于钢花管侧壁顶端的多个连通孔和底端的多个连通孔均呈环形阵列布置;其制作步骤如下:取与扩孔段高度相等的管段作为基础管段,分别向钢花管的底端、侧壁底端以及侧壁顶端开连通孔,并向连通孔内塞入封堵,盯在钢花管顶端内壁攻内螺纹,用以连接辅助管。
4.根据权利要求3所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:封堵由水玻璃制作。
5.根据权利要求1所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:步骤S4具体包括以下步骤:将导管伸入外部注浆空腔的底端,并向导管内注入水泥,由下至上向外部注浆空腔内注入水泥,且水泥采用水灰比为0.4~0.6的PO42.5水泥,待7~10小时后凝固。
6.根据权利要求1所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:步骤S5具体包括以下步骤:S51、在注浆管外包裹弹性注水腔,且弹性注水腔上连通有注水管;S52、将带有弹性注水腔的注浆管放入钢花管内,直至注浆管底端的注浆口对准底端的连通孔;S53、经注水管向弹性注水腔内注水,弹性注水腔膨胀直至与钢花管内壁贴合;S54、经注浆管向钢花管底端注浆,底端的水泥冲下封堵后由底端的连通孔渗入外部注浆空腔,等待设定时间直至底端注浆凝固;S55、抽出弹性注水腔内的水,向上提升注浆管,直至注浆管对准顶端的连通孔,经注浆管向钢花管内再次注浆,顶端的水泥冲下封堵后由顶端的连通孔渗入外部注浆空腔,且渗向水稳层和路基层之间的接触带,直至水泥与路面层顶端平齐,拔出注浆管并封堵辅助管。
7.根据权利要求6所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:在步骤S53中,注水压力为3.5MPa~4.5MPa;在步骤S54和步骤S55中,采用的注浆水泥的水灰比为0.8~1.1,注浆劈裂压力为3.8MPa~5.0MPa,冲下封堵后注浆压力为0.8MPa~1.3MPa。
8.根据权利要求1所述的一种基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法,其特征在于:在步骤S6中,等待8~12小时,并利用水灰比为0.4~0.6的水泥浆进行封堵找平。
9.一种用于权利要求1-8任一项所述的基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法的结构,其特征在于:包括微型桩和同心插入微型桩的钢花管,微型桩包括上下连通且同心布置的插孔段和扩孔段,其中,插孔段依次贯穿路面层和水稳层,扩孔段开设于路基层面向水稳层的一侧,且水稳层和路基层之间留有接触带;钢花管的底端与扩孔段的底端内壁接触,钢花管的顶端与扩孔段顶端平齐,且钢花管的顶端经辅助管伸出插孔段;钢花管上且分别对应扩孔段底端和顶端的位置均开设有连通孔,连通孔内卡有堵塞;钢花管内部且对应底端的连通孔和顶端的连通孔的位置分层填充水泥,对应顶端的连通孔的水泥冲出连通孔后渗入接触带;钢花管外部与微型桩之间经外部注浆填充。
10.根据权利要求9所述的一种用于基于改扩建高速公路的路肩微型桩加固方法的结构,其特征在于:连通孔内卡接有封堵,封堵由水玻璃制成。