一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法技術

本發明專利技術公開了一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，屬于施工方法領域。本發明專利技術通過在路面的兩側立柱之間的路面下方設置基樁和加強層，使其橫向不會產生不均勻沉降，由此解決了底層公路立柱側的車道路面經常導致縱向跳車、橫向積水、甚至行車事故。

Method for controlling uneven settlement of multi layer road soft soil subgrade

The invention discloses a method for controlling uneven settlement of a multi layer road soft soil roadbed, belonging to the field of construction methods. The present invention through the bottom of the column on both sides of the road between the pile and the reinforcing layer pavement set, so that it will not generate transverse uneven settlement, thus solving the bottom side of the road lane highway column often leads to longitudinal jumping and lateral water, and even traffic accident.

【技術實現步驟摘要】
一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法
本專利技術屬于施工方法領域，具體涉及一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法。
技術介紹
現有多層公路或公路鐵路混合的道路結構中，底層軟土路基不均勻沉降問題較為突出。當底層公路具有多幅車道時，上層公路或鐵路立柱側的一幅車道通常會產生與其他車道不同的沉降：該側車道由于立柱底部的加固作用沉降較小，而其他車道在軟土地基上沉降較大。該種情況下，底層公路立柱側的車道路面經常導致縱向跳車、橫向積水，甚至行車事故，而且這幅車道由于存在較大的傾斜幅度，行車難度較大，導致車道幾乎沒有實用性。如何經濟解決沿海山多地少、宕渣豐富地方新建多層公路鐵路軟土路基受力變形狀態整體性控制問題，避免底層公路一幅車道路面縱向跳車橫向積水病害反復出現，是一個亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決現有多層道路立柱側底層公路一幅車道土石混合填筑軟土路基不均勻沉降問題，并提供一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法。本專利技術解決該問題所采用的整體思路是在底層公路下方進行整體性加固，提高路基受力變形狀態的整體性，防止在路面橫向出現不均勻沉降的情況。所采用的具體技術方案如下：多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法為向兩側立柱之間的底層公路下方的軟土層中打入若干排基樁，并在基樁頂部和路面之間增設加強層。作為優選，所述的加強層為鋼筋混凝土板。作為優選，所述的加強層為鋼筋混凝土框格，其施工方法為：1)在基樁頂部澆筑鋼筋混凝土框架，鋼筋混凝土框架中具有呈矩形陣列排布的框格；2)在鋼筋混凝土框架上面鋪設一層土工格柵；3)在每個框格上方的土工格柵上固定一個呈球缺形狀的彈性引導土拱墊層，且彈性引導土拱墊層的底面外沿支承于框格梁上；4)在土工格柵和彈性引導土拱墊層上面鋪筑級配碎石；5)分層填筑宕渣路基至設計高度。該框架和土拱墊層核心是利用土拱墊層的作用，將路基的土壓力引導至框格梁上，避免直接作用于軟土硬殼層上，防止路基產生不均勻沉降。經過試驗發現：通過設置球缺形且具有一定彈性的土拱引導墊層(圖6)，墊層上方的路基塊體或顆粒有下沉趨勢但又遇到墊層阻礙，墊層周邊路基會產生對上部路基塊體或顆粒的支持力，自然形成土拱。而彈性引導土拱墊層的底面外沿支承于框格梁上，因此土拱上部荷載轉移給框格梁承擔。鋼筋混凝土框架中的每一個框格均承擔了轉移的荷載，因此鋼筋混凝土框架將作為一個整體，承擔路基上方填筑的宕渣的重量。由此，路基受力變形狀態便具有了整體性，避免了因不均勻沉降所導致的路面縱向橫向開裂病害問題。該鋼筋混凝土框格的施工中，可具體采用如下優選方式。作為進一步的優選，所述的所述的彈性引導土拱墊層與框格的中心位于同一垂線上，且彈性引導土拱墊層的底面圓與框格的四條梁中心線相切，即底面圓的邊界至少覆蓋梁的中心線。該狀態下，相鄰的彈性引導土拱墊層也彼此外切。當轉移荷載時，可以形成一個完全的整體，彼此之間相互支持，將上方的壓力整體性轉移至鋼筋混凝土框架上，提高其穩定性。作為進一步的優選，所述的鋼筋混凝土框架澆筑方法為：整理平整地基，按照設計平面布置開挖與鋼筋混凝土框架布置形狀相同的土槽，在土槽中現澆鋼筋混凝土框架，并進行養護。該方法能夠節省造價，且施工方便。作為進一步的優選，所述的鋼筋混凝土框架中每個框格頂點下部均支承有基樁，相鄰的框格的共同頂點處共用同一根樁。由此能夠提高鋼筋混凝土框架整體受力的穩定性，進一步防止不均勻沉降。作為進一步的優選，所述的彈性引導土拱墊層材料為硬質泡沫材料，具有一定的硬度，但隨著壓力增大又能呈現一定的彈性形變。針對基樁而言，作為優選，當底層公路下方的軟土層厚度為15m～20m時，所述的基樁采用水泥攪拌樁；軟土層厚度大于20m時，所述的基樁采用預應力管樁，但靠近兩側立柱的基樁仍然采用水泥攪拌樁。作為優選，所述的水泥攪拌樁長度范圍0.0～8.0m，平面布置為2.0×2.0m。當軟土硬殼層足夠厚的時候，可以不設置樁，即所述的水泥攪拌樁的長度為0m，鋼筋混凝土框架直接設置于軟土地基的硬殼層上。由此，可以進一步減少造價投資。所述的預應力管樁長度范圍20.0～30.0m，平面布置為2.0×2.0m。本專利技術通過在路面的兩側立柱之間的路面下方設置基樁和加強層，使其橫向不會產生不均勻沉降，由此解決了底層公路立柱側的車道路面經常導致縱向跳車、橫向積水、甚至行車事故。進一步的，采用框架和彈性引導土拱墊層等措施，共同形成了一個承載上方重量的整體結構，能夠控制新建土石混合填筑的宕渣路基受力變形狀態整體性，防止因不均勻沉降導致路面出現開裂。附圖說明圖1為本專利技術雙層道路結構及不均勻沉降控制結構示意圖；圖2為底層公路軟土路基處理平面布置圖；圖3為底層公路軟土路基處理立面圖；圖4為本專利技術中鋼筋混凝土框格的平面布置圖；圖5為本專利技術中鋼筋混凝土框格的縱斷面示意圖；圖6為本專利技術的彈性引導土拱墊層示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步闡述和說明。本專利技術中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。如圖1所示，為一種常見的雙層道路結構，其上層為鐵路，下層為公路，公路路基下方為軟土層。公路路面上支承有多條立柱。由于立柱基礎的存在，一般立柱周邊的路面不會出現沉降，但兩側立柱之間的其他路面則會因為軟土路基的原因出現沉降。由此導致路面橫向出現高度差，不僅會出現路面積水的問題，更為嚴重的是，當車輛行駛在最側邊的路幅時，由于兩側車輪所處的高度不同，導致整車處于不平衡狀態，甚至出現縱向跳車，影響駕駛安全性。因此，在實際使用時，該側的路幅通常利用率很低，實用性較差。針對該路面，采用了本專利技術的多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法進行改造，其基本工法為：向兩側立柱之間的底層公路下方的軟土層中打入若干排基樁，形成樁基礎。然后在基樁頂部和路面之間增設加強層。加強層需要沿路面鋪設，兩側需靠近立柱，使整個路面下方均具有支撐結構，提高整個路面的受力形變整體性。一般情況下，軟土層厚度15m～20m時，采用水泥攪拌樁處理，軟土層厚度大于20m時，可采用預應力管樁處理，但臨近橋墩處則推薦采用水泥攪拌樁處理。根據軟土特性和規范要求，設置水泥攪拌樁，長度范圍0.0～8.0m，平面布置2.0×2.0m；或設置預應力管樁，長度范圍20.0～30.0m，平面布置2.0×2.0m。加強層可以采用鋼筋混凝土板，整理平整地基，設置20cm厚鋼筋混凝土板(如圖2和3所示)，并養護24天。但本專利技術中還提供了另一種實現方式，即鋼筋混凝土框格。此處以水泥攪拌基樁為例，鋼筋混凝土框格施工方法為：(1)根據軟土特性和規范要求，設置水泥攪拌樁，長度范圍0.0～8.0m，平面布置呈2.0×2.0m矩形陣列。(2)根據路基高度和相關規范要求，整理平整地基，按照公路的平面布置要求，沿路基延伸方向開挖具有呈矩形陣列排布的框格的土槽，土槽深20cm、寬50cm，在土槽中現澆高20cm、寬50cm的框格梁，鋼筋混凝土框架中框格尺寸為2.0×2.0m。最終形成每段長20m的鋼筋混凝土框架，并養護24天。框格與水泥攪拌樁對應，每個框格頂點下部均打設有水泥攪拌樁。(3)在鋼筋混凝土框架上面鋪設一層土工格柵；(4)在每個框格上方的土工格柵上放置一個呈球缺形狀的彈性引導土拱墊層，并與土工柵格本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，其特征在于，向兩側立柱之間的底層公路下方的軟土層中打入若干排基樁，并在基樁頂部和路面之間增設加強層。

【技術特征摘要】
1.一種多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，其特征在于，向兩側立柱之間的底層公路下方的軟土層中打入若干排基樁，并在基樁頂部和路面之間增設加強層。2.如權利要求1所述的多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，其特征在于，所述的加強層為鋼筋混凝土板。3.如權利要求1所述的多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，其特征在于，所述的加強層為鋼筋混凝土框格，其施工方法為：1)在基樁頂部澆筑鋼筋混凝土框架，鋼筋混凝土框架中具有呈矩形陣列排布的框格；2)在鋼筋混凝土框架上面鋪設一層土工格柵；3)在每個框格上方的土工格柵上固定一個呈球缺形狀的彈性引導土拱墊層，且彈性引導土拱墊層的底面外沿支承于框格梁上；4)在土工格柵和彈性引導土拱墊層上面鋪筑級配碎石；5)分層填筑宕渣路基至設計高度。4.如權利要求3所述的多層道路軟土路基不均勻沉降的控制方法，其特征在于，所述的所述的彈性引導土拱墊層與框格的中心位于同一垂線上，且彈性引導土拱墊層的底面圓與框格的四條梁中心線相切。5.如權利要求3所述的多...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱漢華，陳孟沖，趙永利，
申請(專利權)人：寧波市交通規劃設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33