[發明專利]一種固化土路基結構及其設計方法

有效

• 申請號: 202010511484.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111663387B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 劉姝;王娟;宋冰泉;馮明威;胡云峰;王忠偉;熊衍飛;王喆
• 申請（專利權）人: 寧波交通工程建設集團有限公司;寧波諾丁漢新材料研究院有限公司;寧波諾丁漢大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01C3/06;E03F3/04;E01C3/04
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 鮑麗偉

1.一種固化土路基結構，其特征在于，包括：

固化土填土層（1），所述固化土填土層（1）位于土基的上方，所述固化土填土層（1）包括沿上下方向設置的多層固化泥渣層（11），每層所述固化泥渣層（11）上均設置有沿其長度方向間隔設置的多個薄弱面（112），且相鄰兩層所述固化泥渣層（11）上的所述薄弱面（112）錯開設置；

封頂層（2），所述封頂層（2）鋪設于所述固化土填土層（1）的頂部；

其中，所述固化泥渣層（11）包括多個以所述薄弱面（112）為分界面的填土單元（111），所述填土單元（111）上設置有構造阻力區域（113）；所述固化泥渣層（11）中相鄰兩個所述薄弱面（112）之間的間距L與所述構造阻力區域（113）的最大長度之間的關系為：

，其中， ；

其中，為所述構造阻力區域（113）的最大長度，為固化泥渣的抗拉強度，a為所述薄弱面（112）的抗拉強度縮減系數，β為所述填土單元兩端的所述薄弱面（112）的強度分布不均勻系數，γ為所述固化土填土層（1）土體容重，H為所述固化泥渣層（11）的厚度，z為所述封頂層（2）的厚度，m為所述填土單元（111）上未設置所述構造阻力區域（113）時的摩擦系數，μ＇為所述構造阻力區域（113）的摩擦系數，θ為所述薄弱面（112）與豎直平面之間的夾角，λ為安全系數。

2.根據權利要求1所述的固化土路基結構，其特征在于，所述構造阻力區域（113）為所述填土單元（111）上表面上由所述填土單元（111）長邊中心連線至第一連線的區域，所述第一連線與所述填土單元（111）長邊中心連線之間的距離A與上下相鄰兩層所述固化泥渣層（11）中錯開設置的兩個所述薄弱面（112）之間的距離相等。

3.根據權利要求1或2所述的固化土路基結構，其特征在于，還包括：

隔離層（3），所述隔離層（3）位于所述土基與所述固化土填土層（1）之間；

包邊層（4），所述包邊層（4）包裹于所述固化土填土層（1）的側方；

排水結構（5），所述排水結構（5）位于所述包邊層（4）的側方。

4.根據權利要求3所述的固化土路基結構，其特征在于，所述隔離層（3）可以是砂墊層、宕渣層、宕渣與土工布的組合或者宕渣與砂礫過渡層的組合。

5.根據權利要求1或2所述的固化土路基結構，其特征在于，所述固化土填土層（1）由上至下呈階梯狀布置。

6.根據權利要求1或2所述的固化土路基結構，其特征在于，所述固化土填土層（1）頂面設置雙向橫坡，所述雙向橫坡的坡度為2%～3%。

7.根據權利要求1或2所述的固化土路基結構，其特征在于，所述固化土路基結構兩側邊坡的坡率為1:1.5，或者所述邊坡的上部坡率為1:1.5、下部坡率為1:1.75。

8.一種固化土路基結構設計方法，基于如權利要求1-7任一項所述的固化土路基結構，其特征在于，包括：

S1，測定固化土填土層（1）土體容重γ、楊氏模量E、固化泥渣的干縮率、固化泥渣的抗拉強度、薄弱面（112）的抗拉強度縮減系數a；

S2，確定不同深度的固化泥渣的構造阻力區域（113）長度；

；

S3，判斷所述不同深度的固化泥渣的構造阻力區域（113）長度中的最大值是否大于或等于；

當時，；

當時，；

S4，假定相鄰兩所述薄弱面（112）的間距為L；

S5，判斷相鄰兩所述薄弱面（112）的間距L是否大于或等于；

當時，進入步驟S6；

當時，返回步驟S4重新設定相鄰兩所述薄弱面（112）的間距L，其中，為6～10；

S6，判斷當收縮應力可以克服全部摩擦阻力時，各層所述薄弱面（112）位置中最大收縮量是否小于或等于容許的最大間距；

當時，進入步驟S7；

當時，返回步驟S4重新設定相鄰兩所述薄弱面（112）的間距L；

S7，比較和的大??；

當時，；

當時，；

S8，判斷是否小于或等于；

當時，將步驟S4中假定的相鄰兩所述薄弱面（112）的間距L確定為相鄰兩所述薄弱面（112）的間距值，并將步驟S3中得到的確定為所述填土單元上所述構造阻力區域（113）的長度；

當時，返回步驟S4重新設定相鄰兩所述薄弱面（112）的間距L。