[發(fā)明專利]一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010409533.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111535106B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙茂才;古德倆夫采夫·謝爾蓋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E01C3/06
• 分類號(hào): E01C3/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法，本發(fā)明涉及道路工程和巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法。本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有減少凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法缺少連續(xù)的水平加筋元件來(lái)分擔(dān)車輛荷載的垂直作用力；而且外部因素會(huì)導(dǎo)致路基下多年凍土上限不均勻下移，將導(dǎo)致其上的路面繼續(xù)發(fā)生不均勻變形的問(wèn)題。方法：對(duì)天然土體進(jìn)行路塹開(kāi)挖；鉆垂直和傾斜鉆孔；下套管；回填碎石緩沖層；鋪設(shè)土工合成材料加筋層；回填粗粒土鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層，再進(jìn)行路基施工。本發(fā)明用于減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路工程和巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法。

背景技術(shù)

中國(guó)是世界第三凍土大國(guó)，多年凍土區(qū)總面積占中國(guó)國(guó)土面積的22.4％。青藏公路及黑龍江的漠北公路都有很長(zhǎng)的路段修筑在多年凍土上，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的道路變形。眾所周知，路面變形通常是由于在運(yùn)行過(guò)程中路基的地基土的承載力降低而引起的。這是由于各種物理和地質(zhì)作用，包括多年凍土的融化有關(guān)。由于融化過(guò)程中多年凍土的上限的位置不明確，包含多年凍土的上限的路基的地基可能會(huì)遭受復(fù)雜的不均勻變形。基于多年凍土的上限在時(shí)間和空間上恒定的假設(shè)進(jìn)行的設(shè)計(jì)決策可能是無(wú)效的。

在黑龍江漠北公路采用清除多年凍土軟弱層換填砂礫后，路基在運(yùn)營(yíng)后較短時(shí)間內(nèi)完成了大部分的沉降量，后趨于穩(wěn)定。但是該方法缺少連續(xù)的水平加筋元件來(lái)分擔(dān)車輛荷載的垂直作用力；而且外部因素會(huì)導(dǎo)致路基下多年凍土上限不均勻下移，將導(dǎo)致其上的路面繼續(xù)發(fā)生不均勻變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有減少凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法缺少連續(xù)的水平加筋元件來(lái)分擔(dān)車輛荷載的垂直作用力；而且外部因素會(huì)導(dǎo)致路基下多年凍土上限不均勻下移，將導(dǎo)致其上的路面繼續(xù)發(fā)生不均勻變形的問(wèn)題，而提供一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法。

本發(fā)明一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法具體按以下步驟進(jìn)行：

一、對(duì)天然土體開(kāi)挖得到路塹；

二、在路塹底部至多年凍土層上限位置之間，以正方形網(wǎng)格進(jìn)行鉆孔施工；所述鉆孔施工包括垂直鉆孔和傾斜鉆孔，沿公路走向兩側(cè)設(shè)置傾斜鉆孔，中間設(shè)置垂直鉆孔；

三、分別在垂直鉆孔和傾斜鉆孔內(nèi)下入鋼套管，在所述鋼套管的下部填充砂子，上部填充混凝土，形成樁體；

四、在路塹底部回填一層碎石緩沖層；

五、在碎石緩沖層的頂部鋪設(shè)土工合成材料加筋層；所述土工合成材料加筋層由碎石填充水平鋪筑；

六、在路塹內(nèi)采用粗粒土回填至路面結(jié)構(gòu)層底部形成粗粒土回填層，然后鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層，再進(jìn)行路基施工。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能夠減少或消除多年凍土上公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生變形的可能性；在復(fù)雜的工程和地質(zhì)條件下道路運(yùn)營(yíng)的高度可靠性得以保障；消除了各種物理地質(zhì)負(fù)面因素對(duì)路基發(fā)生作用引起的路面結(jié)構(gòu)層修復(fù)的費(fèi)用，降低了公路運(yùn)營(yíng)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的構(gòu)造示意圖；其中1為路面結(jié)構(gòu)層，2為粗粒土回填層，3為碎石緩沖層，4為土工合成材料加筋層，5為樁體，6為多年凍土層上限位置。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式一種減少多年凍土區(qū)公路運(yùn)營(yíng)期間融化沉降變形的方法具體按以下步驟進(jìn)行：

一、對(duì)天然土體開(kāi)挖得到路塹；

二、在路塹底部至多年凍土層上限位置6之間，以正方形網(wǎng)格進(jìn)行鉆孔施工；所述鉆孔施工包括垂直鉆孔和傾斜鉆孔，沿公路走向兩側(cè)設(shè)置傾斜鉆孔，中間設(shè)置垂直鉆孔；