一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構，在軟弱土層上設有對淺層地表土進行固化處理形成的淺層固化板，淺層固化板上依次鋪設有分隔層和砂墊層；在砂墊層上部設置后頂升系統，所述系統包括液壓頂升底板、液壓千斤頂和液壓頂升頂板；在液壓頂升底板與液壓頂升頂板的外側對稱設置可伸縮的土工隔板；土工隔板外側填筑碎石填料，填料內設置后注漿花管；千斤頂頂升完成后，通過后注漿花管向碎石填充料內壓漿；千斤頂取出后在土工隔板之間填充輕質填料。本實用新型實現了在不影響公路正常運營、不破壞路面結構層的前提下快速協調公路差異變形、防止路面病害、延長養護周期的目的。
【專利說明】一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構，屬于公路工程領域，適用于工后沉降量大、差異沉降明顯的道路工程變形控制結構，尤其適用于深厚軟土地區含結構物路段、不同地基處理方式銜接段、地質條件復雜路段的路堤結構設計。
【背景技術】
[0002]我國沿海諸省、長江三角洲、珠江三角洲地區的地基土中通常存在一定厚度的軟土，它通常具有含水率高、壓縮性大、滲透性低、靈敏度高等特點，建造在軟土地基上的高等級公路易出現累計沉降量大、差異沉降明顯等問題，嚴重影響道路的通行質量和養護費用，甚至會對道路的行車安全產生不利影響。
[0003]對此，為提高軟土地基的承載能力、控制道路的工后沉降變形量，目前工程中通常采用排水固結法或復合地基對含深厚軟基的路段進行處理，也取得了較好的加固效果，但各加固方法均存一定不足，如排水固結法加固路基的后期沉降變形量通常較大、復合地基的有效加固深度有限且處理費用高、不同地基處理路段銜接處的差異沉降明顯，導致路段的沉降變形異常問題累見不鮮。
[0004]在路堤結構設計過程中，為降低路堤結構的重量，一些工程中采用輕質填土材料(如氣泡混凝土、EPS輕質土或粉煤灰等)替代普通回填土填筑路堤。這一措施雖可有效降低路堤填筑在路基中引起的附加應力，但由于不同地基加固的機理不同，加之上部車輛荷載的累積，亦會引起路堤的沉降變形量過大、變形不均勻的問題。
[0005]為降低工后沉降過大對道路壽命、性能的影響，目前，建造于軟土地基上的路基工程常采用過渡性路面、設置搭板、調整地基處理方式等措施。過渡性路面是在道路施工過程中，通過加鋪路面結構材料的方式，控制道路后期的沉降變形量和標高；搭板是在結構物與路段之間設置的連接板，用以協調兩部分的差異變形；調整地基處理方式通常是采用復合地基與排水固結法相結合、調整樁體長度、改變樁體密度等方式，但考慮到工后沉降問題的復雜性和不確定性，在設計時雖已采取了一些有針對性的病害防治措施，但一些路段在投入運營后一段時間內，仍然會發生軟基沉降異常現象，甚至會出現路堤失穩的情況。
[0006]綜上所述，盡管路基工程中已有一些處治軟土路基沉降異常問題的方法，各處理措施、方法在適宜的工程條件下取得了良好的加固效果，但大多施工工序較為復雜繁瑣，一些路段在后期仍會出現沉降異常的問題。
[0007]鑒于此，為有效控制路堤的工后沉降對道路結構的影響，減小路面結構病害，目前亟需發明一種可協調路面結構差異變形、控制路面結構高程、提高道路行車舒適性的新型深厚軟基后頂升輕質路堤結構。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種可在不影響公路正常運營、不破壞路面結構層的前提下，能動態控制道路差異變形量、調整路面結構標高的新型深厚軟基后頂升輕質路堤結構。
[0009]為了實現上述技術目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0010]一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于在軟弱土層上設有對淺層地表土進行固化處理形成的淺層固化板，淺層固化板上依次鋪設有分隔層和砂墊層；在砂墊層上部設置后頂升系統，所述系統包括液壓頂升底板、液壓千斤頂和液壓頂升頂板；在液壓頂升底板與液壓頂升頂板的外側對稱設置可伸縮的土工隔板；土工隔板外側填筑碎石填料，填料內設置后注漿花管；千斤頂頂升完成后，通過后注漿花管向碎石填充料內壓漿；千斤頂取出后在土工隔板之間填充輕質填料。 [0011]所述液壓頂升底板和液壓頂升頂板沿道路橫向通長布設，均為矩形預制鋼筋混凝土板；板的橫向坡度與路拱橫坡相同；在液壓頂升頂板的下部設置與液壓千斤頂接觸的橫
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[0012]所述液壓千斤頂沿橫向均勻布設于液壓頂升底板的上表面，并與液壓油泵相連，同時在液壓千斤頂外側設置有與鐵絲繩或拉桿連接的凸榫。
[0013]所述可伸縮土工隔板的材料為PVC板、PE板或薄混凝土板，隔板兩端分別與液壓頂升底板和液壓頂升頂板固定連接，隔板中間設可伸縮的土工織物或滑動連接板。
[0014]所述注漿花管沿橫向預埋于碎石填充料內；注漿花管的中部設出漿孔，一端封閉，另一端與壓漿設備連通。
[0015]所述輕質填料采用氣泡混凝土、EPS輕質填料或粉煤灰填料。
[0016]對淺層地表土進行固化處理的固化材料可采用水泥、石灰或固化劑，固化后在墊層與地基土之間設置豎向排水通道。
[0017]上述深厚軟基后頂升輕質路堤結構的施工方法，包括以下施工步驟:
[0018]步驟一、施工前準備:根據設計圖紙，處理施工場地，測量出樁位，畫出樁位輪廓線.[0019]步驟二、地基處理施工:采用淺層固化法對地基進行固化處理，形成淺層固化板，并在淺層固化板內設置豎向排水體的通道；
[0020]步驟三、分隔層鋪設:在淺層固化板上方上鋪設土工分隔層；
[0021]步驟四、砂墊層鋪設:在分隔層的上方上鋪設厚300mnT500mm的砂墊層，在墊層上鋪設土工布；
[0022]步驟五、液壓頂升底板施工:根據設計要求，在墊層上鋪設液壓頂升底板；
[0023]步驟六、頂升裝置設置:在液壓頂升底板上放置液壓千斤頂和土工隔板，隔板的外側填充碎石填充料，填充料內設置后注漿花管；
[0024]步驟七、液壓頂升頂板施工:在液壓千斤頂和碎石上方放置液壓頂升頂板；
[0025]步驟八、輕質土攤鋪:在液壓頂升頂板的上表面鋪設輕質土層；
[0026]步驟九、路面結構層施工:輕質土攤鋪完成后進行路面結構層的施工；
[0027]步驟十、千斤頂頂升:道路投入運營后，根據道路沉降變形情況，進行千斤頂頂升，頂升完成后通過后注漿花管向碎石填充料內壓漿，形成后注漿增強體；
[0028]步驟十一、千斤頂取出:壓漿結束后，先卸除頂升力，再借助拉繩或拉桿將千斤頂取出；
[0029]步驟十二、輕質填料施工:千斤頂取出后，向土工隔板內澆注輕質填充料。[0030]施工過程中，可根據道路變形情況，確定頂升施工的位置、頂升力、填充料。
[0031]一次頂升施工完成后，還可進行多次千斤頂頂升，頂升后在后注漿增強體與液壓頂升頂板之間的空隙內通過插薄板或通薄管注漿的方式進行補充注漿。
[0032]頂升施工完成后，亦可向土工隔板內放入橡膠支座，支座的兩端分別與液壓頂升底板和液壓頂升頂板連接。
[0033]本實用新型具有以下特點和有益效果:
[0034](1)通過液壓千斤頂頂升液壓頂升頂板，可在不影響道路通車的情況下抬升上部路堤，進而起到調整路堤頂面的高程，改善道路平整度的目的；
[0035](2)千斤頂頂升完成后，通過注漿花管向碎石填充料內壓漿形成的后注漿增強體，可將千斤頂荷載分擔至隔板外側的填料內，可確保調整后路面標高穩定，防止千斤頂破壞；
[0036](3)可伸縮土工隔板的設置可防止千斤頂頂升、壓漿過程中外側路堤填料、漿液進入千斤頂頂升空間內，影響后期千斤頂頂升和千斤頂的更換；
[0037](4)千斤頂可根據道路標高要求進行多次頂升，實現了對路堤標高的動態、實時控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1是本實用新型深厚軟基后頂升輕質路堤結構的橫斷面圖；
[0039]圖2是圖1沿A-A線的深厚軟基后頂升輕質路堤結構剖面圖；
[0040]圖3是本實用新型液壓千斤頂局部布設圖；
[0041]圖4是本實用新型可伸縮土工隔板示意圖。
[0042]圖中:1 一軟弱土層；2—塑料排水板；3 —淺層固化板；4一砂墊層；5 —防水土工布；6—分隔層；7—輕質土 ；8—液壓頂升頂板；9一液壓千斤頂；10—液壓頂升底板；11 一路面結構層；12—土工隔板；13—碎石填充料；14一后注漿花管。
【具體實施方式】
[0043]塑料排水板的參數及施工技術要求、輕質土的施工技術要求、淺層固化板的設計參數及施工要求、路面結構的設計和施工技術要求等，本實施方式不再累述，重點闡述本實用新型涉及結構的實施方式。
[0044]圖1是本實用新型深厚軟基后頂升輕質路堤結構的橫斷面圖，圖2是圖1沿A-A線的深厚軟基后頂升輕質路堤結構剖面圖，圖3是本實用新型液壓千斤頂局部布設圖，圖4是本實用新型可伸縮土工隔板示意圖。參照圖1~圖4所示，公路橫斷面由淺層固化板3、輕質土 7、液壓頂升頂板8、液壓千斤頂9、液壓頂升底板10、路面結構層11等部分組成。
[0045]淺層固化板3采用水泥與淺層地表土拌合而成，在固化板內預留與豎向排水體2相對應的豎向排水通道；排水通道直徑為100_，通道內填充中粗砂。
[0046]豎向排水體2采用塑料排水板，橫向間距為1000mm，呈梅花形布設，塑料排水板的抗拉強度的選擇不得小于1KN，延伸率2%-10%，抗撕裂度應超過300N，透水性≥10-3ml/s,濾膜滲透系數不小于4.2X 10-4cm/s。
[0047]在淺層固化板3上方上鋪設分隔層6，分隔層6采用無紡土工布材料。[0048]在分隔層6的上方上鋪設厚約500mm的砂墊層4，砂墊層采用粒徑均勻的中粗砂材料；在砂墊層4上鋪設防水土工布5，防水土工布5采用針刺無紡布與PE膜復合無紡土工布，規格為300g/m2，具體參數要求參見表1 ;相鄰土工布2間的搭接長度不小于200mm。
[0049]表1防水土工布具體參數表
【權利要求】
1.一種深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于在軟弱土層上設有對淺層地表土進行固化處理形成的淺層固化板，淺層固化板上依次鋪設有分隔層和砂墊層；在砂墊層上部設置后頂升系統，所述系統包括液壓頂升底板、液壓千斤頂和液壓頂升頂板；在液壓頂升底板與液壓頂升頂板的外側對稱設置可伸縮的土工隔板；土工隔板外側填筑碎石填料，填料內設置后注漿花管；千斤頂頂升完成后，通過后注漿花管向碎石填充料內壓漿；千斤頂取出后在土工隔板之間填充輕質填料。
2.根據權利要求1所述的深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于所述液壓頂升底板和液壓頂升頂板沿道路橫向通長布設，均為矩形預制鋼筋混凝土板；板的橫向坡度與路拱橫坡相同；在液壓頂升頂板的下部設置與液壓千斤頂接觸的橫梁。
3.根據權利要求1所述的深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于所述液壓千斤頂沿橫向均勻布設于液壓頂升底板的上表面，并與液壓油泵相連，同時在液壓千斤頂外側設置有與鐵絲繩或拉桿連接的凸榫。
4.根據權利要求1所述的深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于所述可伸縮土工隔板的材料為PVC板、PE板或薄混凝土板，隔板兩端分別與液壓頂升底板和液壓頂升頂板固定連接，隔板中間設可伸縮的土工織物或滑動連接板。
5.根據權利要求1所述的深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于所述注漿花管沿橫向預埋于碎石填充料內；注漿花管的中部設出漿孔，一端封閉，另一端與壓漿設備連通。
6.根據權利要求1所述的深厚軟基后頂升輕質路堤結構，其特征在于對淺層地表土進行固化處理的固化材料可采用水泥、石灰或固化劑，固化后在墊層與地基土之間設置豎向排水通道。
【文檔編號】E01C3/06GK203741668SQ201420091822
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】孫學軍, 錢申春, 張玉明, 董宏德, 孫偉, 牛奔, 崔健 申請人:安徽省公路橋梁工程有限公司