[發(fā)明專(zhuān)利]高等級(jí)公路深厚軟土地基工后沉降控制板承式路堤技術(shù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210007123.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102561132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁選明;劉漢龍;莊妍;陳育民;高德清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E01C3/00
• 分類(lèi)號(hào): E01C3/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高等級(jí)公路深厚軟土地基工后沉降控制板承式路堤技術(shù)。

背景技術(shù)

我國(guó)沿海及內(nèi)地湖泊地區(qū)存在大量的軟弱土地基，在軟弱土地基上修建高速公路、高速鐵路、江河堤防等，需要對(duì)軟弱土地基進(jìn)行處理，以控制工后沉降（即路堤投入運(yùn)營(yíng)后在大修的10~15年的一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的沉降）。對(duì)于高等級(jí)公路，一般路段工后沉降控制要求為30cm，橋頭路段為10cm。對(duì)于深厚軟弱土地基的工后沉降控制方法一般有兩類(lèi)：一類(lèi)為排水固結(jié)法，如堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法等，一般需要結(jié)合豎向塑料排水板作為排水通道；另一類(lèi)為復(fù)合地基法，又可細(xì)分為柔性樁復(fù)合地基和剛性樁復(fù)合地基法。柔性樁如水泥土攪拌樁（漿、濕噴樁）、砂樁和碎石樁等，剛性樁有CFG樁，預(yù)應(yīng)力管樁（PHC樁）和現(xiàn)澆混凝土大直徑管樁（PCC樁）等。排水預(yù)壓法技術(shù)成熟，施工簡(jiǎn)單，可以處理深度達(dá)20米以上的軟基，但其主要不足是預(yù)壓處理時(shí)間長(zhǎng)，并且處理后工后沉降較大，補(bǔ)償土方量大，且運(yùn)營(yíng)后路堤頂修復(fù)補(bǔ)償土方會(huì)產(chǎn)生新的荷載，又導(dǎo)致新的沉降。柔性樁復(fù)合地基一般只可處理地面以下15米以?xún)?nèi)的軟土地基，不宜用于深層軟土處理，且在加固范圍內(nèi)由于樁的柔性性質(zhì)，其樁身仍有沉降產(chǎn)生。CFG等剛性樁是處理深層軟土可行的方法之一，樁徑一般在50厘米左右，樁距一般不大于1.5米，加固效果好，但地基處理造價(jià)很高。對(duì)于深厚軟土地基上的高等級(jí)路堤，由于是一種柔性荷載，因此采用上述處理方法進(jìn)行軟基加固后，路堤中心和路堤邊緣的附加應(yīng)力大小不同，路堤中心的附加應(yīng)力要大于路堤邊緣，使得路堤中心的沉降量比路堤邊緣要大，從而使地表產(chǎn)生“鍋底”狀的不均勻沉降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致公路產(chǎn)生縱向裂縫，影響行車(chē)的舒適性和安全性。

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發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種造價(jià)低、施工快捷、工后沉降小、不產(chǎn)生“鍋底”狀不均勻沉降的高等級(jí)公路深厚軟土地基工后沉降控制板承式路堤技術(shù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高等級(jí)公路深厚軟土地基工后沉降控制板承式路堤技術(shù)，在軟土地基與路堤填土之間設(shè)置鋼筋混凝土板作為硬殼層，其特征在于：混凝土板厚度為300mm~1000mm?；混凝土板可位于地表之上，或部分埋入地基，或全部埋入地基；混凝土板底部可鋪設(shè)墊層；路堤填土的坡度較陡，坡比小于1:1.5，坡面采用土工布包裹；混凝土板靠近路堤邊緣兩側(cè)可設(shè)置低擋墻；混凝土板在道路橫斷面方向設(shè)置伸縮縫；混凝土板可變厚度。

所述混凝土板底部鋪設(shè)墊層的材料可為碎石、級(jí)配砂石、建筑磚石垃圾等。

所述路堤填土分為多級(jí)填筑，每一級(jí)填土的坡面分別采用一層土工布包裹。

所述擋墻與混凝土板垂直，并與混凝土板固定在一起，整體變形，擋墻高度不大于路堤填土高度。

所述伸縮縫應(yīng)設(shè)置在填土高度和地質(zhì)條件變化不大的橫斷面位置，伸縮縫方向與道路行車(chē)方向垂直。

所述混凝土板可沿道路方向根據(jù)地質(zhì)情況的變化調(diào)整厚度，地基土較硬時(shí)板厚變薄，地基土較軟時(shí)板厚變厚。?

所述混凝土板上部的路堤填土可選用輕質(zhì)材料，如EPS顆粒輕質(zhì)混合土、氣泡輕質(zhì)混合土等，減輕路堤自重，與混凝土板共同作用協(xié)調(diào)變形，更好地控制路堤沉降。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于：

在軟土地基之上、路堤填土之下設(shè)置剛性的鋼筋混凝土板，鋼筋混凝土板本身的抗彎剛度很大，因此變形小，消除了路堤邊緣和路堤中心的差異沉降，使路堤整體均勻下沉，避免了路基產(chǎn)生縱向裂縫。

通過(guò)將混凝土板部分或全部埋入地基，在混凝土板底部鋪設(shè)墊層，使地基承載力能滿(mǎn)足要求，且方便施工。

墊層材料可采用建筑垃圾，起到了環(huán)保的效果。

由于混凝土板強(qiáng)度很高，因此路堤邊坡不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞，邊坡可適當(dāng)變陡，或者設(shè)置擋墻，從而減小了路堤填土的方量，節(jié)省了工程造價(jià)。

在混凝土板兩側(cè)可設(shè)置擋墻，擋墻與混凝土板固定形成整體，擋墻的墻壁受到土體側(cè)向壓力的作用，使底部的混凝土板產(chǎn)生上部受拉、下部受壓的彎矩；而作用在混凝土底板的土壓力則產(chǎn)生使混凝土板產(chǎn)生上部受壓、下部受拉的彎矩，兩者正好相互抵消，使混凝土板的撓度和應(yīng)力都較小。此外，擋墻可以使上部填土更加均勻，保持底板上受力平衡，相當(dāng)于均布荷載。

采用剛性板代替常規(guī)的地基處理方法，使路堤柔性荷載變?yōu)閯傂院奢d，產(chǎn)生整體變形，無(wú)差異沉降，不需地基處理來(lái)消除差異沉降，因此節(jié)省了昂貴的地基處理費(fèi)用。